应用广泛的金属材料钢铁二三四五要点.ppt

8.1  应用广泛的金属应用广泛的金属         材料材料——钢铁钢铁银白色金属银白色金属,有金属光泽有金属光泽;具有良好的延展性和导热性具有良好的延展性和导热性;导电性一般导电性一般;   密度是密度是7.86g/cm3,沸点是沸点是27500C熔点熔点15350C特性特性:能被磁体吸引具铁磁性（或磁化）能被磁体吸引具铁磁性（或磁化）(一）物理性质一）物理性质          一、铁：一、铁：含量仅次于铝，通常以化合态存在含量仅次于铝，通常以化合态存在属于黑色金属、重金属属于黑色金属、重金属;熔沸点高熔沸点高;26Fe（二）化学性质（二）化学性质铁的原子结构：铁的原子结构：Fe（较活泼的金属）（较活泼的金属）第四周期第四周期第第Ⅷ族族∴∴既不是主族元素也不是副族元素，是既不是主族元素也不是副族元素，是一种重要的过渡元素一种重要的过渡元素Fe－－2e → Fe 2+Fe－－3e → Fe 3+在金属活动性顺序表里铁排在氢前面，所以在金属活动性顺序表里铁排在氢前面，所以它的化学性质较活泼，具有金属的通性它的化学性质较活泼，具有金属的通性主要化合价：主要化合价：+2+2、、+3+3价价（（ +3+3价更稳定）价更稳定）1、与非金属反应（、与非金属反应（Cl2、、Br2、、I2、、O2 、、 S等）等）2Fe  +  3Cl2  → 2FeCl33Fe  +  2O2  → Fe3O4Fe  +    S  → FeS点燃点燃点燃点燃加热加热练习：写出你知道的练习：写出你知道的铁铁的化学方程式的化学方程式褐烟，溶于水形成棕黄色溶液褐烟，溶于水形成棕黄色溶液纯氧中剧烈燃烧，火星四射，纯氧中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体生成黑色固体停止加热后反应物继续保持红停止加热后反应物继续保持红热，生成黑褐色固体热，生成黑褐色固体∴∴氧化性：氧化性：Cl2＞＞O2＞＞S（过量）（过量）2      6                      Fe2(SO4)3 + 3SO2↑+6H2O    Fe(NO3)2+  NO↑+  H2O3       8                      3                  2          42 2、与酸反应、与酸反应(1)(1)非氧化性酸非氧化性酸 ( (稀硫酸、盐酸稀硫酸、盐酸) )，，( (浓硫酸、硝酸浓硫酸、硝酸) )，，Fe +  H+ →Fe +  HNO3(稀稀) → Fe +  HNO3(稀稀) →Fe+  H2SO4(浓浓)→△△Fe+  HNO3 (浓浓) →△△(3)(3)常温下常温下FeFe在浓在浓H2SO4 、浓、浓HNO3中钝化中钝化(2)(2)氧化性酸氧化性酸2          Fe2+ + H2 6                       Fe(NO3)3 + 3NO2↑+3H2O                        Fe(NO3)3 + NO↑+   H2O生成亚铁盐生成亚铁盐 + H2生成铁盐生成铁盐 +RO+H2O（过量）（过量）（过量）（过量）4                                                     23 3、与盐溶液反应、与盐溶液反应Fe + Cu2+→Fe2+ + Cu            Fe +   FeCl3 →Fe + CuSO4 →      Fe + 2Fe3+→3Fe2+生成亚铁盐生成亚铁盐  FeSO4 + Cu2               3FeCl2固体增重固体增重溶液增重溶液增重4 4、与水反应、与水反应3        4                       Fe3O4 + 4H2高温高温Fe +   H2O(g)金属活动金属活动顺序表顺序表K、、Ca、、NaMg、、Al、、Zn、、Fe、、Sn、、Pb(H)Cu、、Hg、、AgPt、、Au原子失电原子失电子能力子能力强强 → 弱弱与与O2化合化合常温常温常温下缓慢常温下缓慢加热加热不能不能置换水中置换水中的氢离子的氢离子常温常温加热（高温）加热（高温）不能不能置换酸中置换酸中的氢离子的氢离子能置换能置换不能不能与盐反应与盐反应（溶液）（溶液）先与水反应先与水反应前面的金属置换后面的前面的金属置换后面的金属的化学性质金属的化学性质4、铁是人体中重要的金属元素（微量元素），、铁是人体中重要的金属元素（微量元素），     血红蛋白中存在血红蛋白中存在+2价铁，人体缺铁会引起贫血。

价铁，人体缺铁会引起贫血弱氧化剂弱氧化剂强氧化剂强氧化剂较强氧化剂较强氧化剂 Fe2+Fe3+Fe      Fe3O4（（FeO ·Fe2O3）） 3、铁的显价规律、铁的显价规律：：1、铁具有较强还原性铁具有较强还原性2、次外层上有价电子，有可变化合价次外层上有价电子，有可变化合价小结小结+2+3（（S、、I2、、H+、、Cu2+、、 Fe3+））（（Cl2、、Br2、、HNO3、、浓浓H2SO4））（（O2 、、水蒸气水蒸气））5 5、生铁和钢都是铁碳合金、生铁和钢都是铁碳合金合金合金成份成份性能性能生铁生铁含含C、、S、、P等等C(2.11~4.3%)硬、脆硬、脆普通钢普通钢含含C(0.03~2.11%)硬而韧，有弹性硬而韧，有弹性特特种种钢钢锰钢锰钢含含C、、Mn(13%)      坚硬，有韧性，坚硬，有韧性，               顺磁性顺磁性钨钢钨钢含含C、、W耐热，熔点高，坚硬耐热，熔点高，坚硬不锈钢不锈钢含含Cr、、Ni抗腐蚀性强，坚硬抗腐蚀性强，坚硬铁铁 矿矿 石石 样样 本本黄铁矿黄铁矿——FeSFeS2 2磁铁矿磁铁矿——FeFe3 3O O4 4褐铁矿褐铁矿——2Fe2Fe2 2O O3 3·3H3H2 2O O菱铁矿菱铁矿—FeCOFeCO3 3赤铁矿赤铁矿--Fe--Fe2 2O O3 3铁在自然界的存在：氧化物、硫化物形式存在铁在自然界的存在：氧化物、硫化物形式存在四、铁的重要化合物四、铁的重要化合物1、铁的氧化物、铁的氧化物   磁性材料磁性材料   红色颜料红色颜料   —— 不溶不溶 不溶不溶 不溶不溶  +2、、+3  + 3    + 2  稳定稳定  稳定稳定     不稳定不稳定黑色晶体黑色晶体红棕色粉末红棕色粉末    黑色粉末黑色粉末磁性氧化铁磁性氧化铁 铁红铁红     ——  Fe3O4   Fe2O3     FeO 用途用途水溶性水溶性 铁的化合价铁的化合价 稳定性稳定性色态色态 俗称俗称 化学式化学式 四氧化三铁四氧化三铁 氧化铁氧化铁 氧化亚铁氧化亚铁  名称名称 (1) 物理性质和用途物理性质和用途(2)(2)化学性质化学性质① ① FeO 和和Fe2O3 都是碱性氧化物，能都是碱性氧化物，能 与酸反应生成对应的盐。

与酸反应生成对应的盐 FeO +  H+ → Fe2O3 +   H+ → Fe3O4 +   H+ →②② FeO不稳定，易被氧化不稳定，易被氧化FeO +    HNO3(稀稀)→→FeO + O2  →→△△比较：比较：Fe2O 3+ 6HNO3 →→ 2Fe(NO3)3 + 3H2O 2          Fe2+ + H2O6           2Fe3+ + 3H2O8           Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O6                       2Fe3O43           10                     3                                5Fe(NO3)3 + NO↑↑+   H2O 3                   2Fe + 3CO22                   2Fe + Al2O3③ ③ FeO 、、Fe2O3、、 Fe3O4高温下能被高温下能被CO、、 Al、、C等还原剂还原等还原剂还原 2                                2Fe +CO2 ↑ Fe2O3 +   CO高温高温  FeO +   C高温高温Fe2O3 +   Al高温高温3              8                 9Fe + 4Al2O3Fe3O4 +   Al高温高温炼铁原理炼铁原理铝热反应铝热反应Fe(OH)3  —— 红褐色不溶于水的固体红褐色不溶于水的固体2、铁的氢氧化物、铁的氢氧化物(1) 制备制备Fe(OH)2  —— 白色不溶于水的固体白色不溶于水的固体 练习：完成下列化学方程式，并改写成离子方程式练习：完成下列化学方程式，并改写成离子方程式            FeCl3 +  NaOH →            FeSO4 +  NaOH→                Fe2+ + 2OH-  →  Fe(OH)2↓ Fe3+ + 3OH-  →   Fe(OH)3↓白色絮状沉淀白色絮状沉淀红褐色沉淀红褐色沉淀3                Fe(OH)3↓ + 3NaCl2               Fe(OH)2↓ + Na2SO4我们的实验方案我们的实验方案       将滴管插入试管将滴管插入试管里溶液的下面慢慢里溶液的下面慢慢挤出挤出NaOH溶液。

溶液 隔绝空气隔绝空气—FeSO4（溶液）（溶液）—NaOH(溶液）溶液）演示上述实验演示上述实验 思考：思考：(1) (1) 本实验有何违反实本实验有何违反实 验常规的地方？验常规的地方？ 为何要这样做？为何要这样做？(2)(2)为什么要用新制的为什么要用新制的 硫酸亚铁？还可采硫酸亚铁？还可采 取哪些措施？取哪些措施？     Fe2+ + 2OH-  →  Fe(OH)2↓4 Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4 Fe(OH)3白色絮状沉淀白色絮状沉淀灰绿色灰绿色红褐色红褐色迅速变成迅速变成 最终变成最终变成集体智慧结晶集体智慧结晶  要用新制的硫酸亚铁溶液，配制时最好使要用新制的硫酸亚铁溶液，配制时最好使用煮沸过的蒸馏水用煮沸过的蒸馏水除去溶解氧）（除去溶解氧）液面最好液封液面最好液封隔绝空气）（隔绝空气）在配制的硫酸亚铁溶液中加少量铁粉在配制的硫酸亚铁溶液中加少量铁粉    （防止氧化）（防止氧化）把氢氧化钠溶液煮沸把氢氧化钠溶液煮沸。

 （除去溶解氧）（除去溶解氧）将滴管插入试管里溶液下面慢慢挤出氢将滴管插入试管里溶液下面慢慢挤出氢氧化钠溶液氧化钠溶液避免生成的氢氧化亚铁（避免生成的氢氧化亚铁与氧气接触而氧化与氧气接触而氧化减少振荡减少振荡为为 什什 么么 还还 是是 没有看到没有看到白白 色色 沉沉 淀？淀？我们的问题我们的问题我们要解决问题的关键我们要解决问题的关键用铁和稀硫酸反应当用铁和稀硫酸反应当场制取硫酸亚铁溶液场制取硫酸亚铁溶液除氧（除溶解氧、与 空 气 隔绝 ）样 品 不 纯最好在无氧的最好在无氧的条件下实验条件下实验Fe + H2SO4 →FeSO4 + H2 ↑       实验设计实验设计提供实验药品：铁、稀硫酸、氢氧化钠溶液提供实验药品：铁、稀硫酸、氢氧化钠溶液提供实验仪器：试管、具支试管、导管、橡提供实验仪器：试管、具支试管、导管、橡 皮管、皮管、 橡皮塞、夹子橡皮塞、夹子请你设计一套实验装置制取氢氧化亚铁请你设计一套实验装置制取氢氧化亚铁探 究 实 验(2) 性质性质①①受热易分解受热易分解   Fe(OH)3 　　△△Fe(OH)2　　△△②② 能与强酸反应能与强酸反应 Fe(OH)2 +   H+ →Fe(OH)3 +   H+ →H+OH-H+△△如何实现下列转变如何实现下列转变？？Fe2O3 →Fe(OH)3 FeCl3 →Fe2O3 Fe2(SO4)3 → FeCl3 Fe(OH)3 Fe2O3Fe3+Fe2+ +   H2OFe3+ +  H2OFe2O3 +   H2O 2                                       3FeO + H2O（隔绝空气加热）（隔绝空气加热）2                      23                     3  2                      2                    2②②溶液水解呈酸性溶液水解呈酸性 2           2        2⑤⑤ Fe3+ 与与OH- 、、I- 、、S2- 、、 CO32- 、、HCO3- 等不能等不能      共存。

共存3.铁的盐类铁的盐类(1)铁盐：铁盐：FeCl3、、Fe2(SO4)3、、Fe(NO3)3等等①①溶液呈棕黄色溶液呈棕黄色 ③③与碱反应生成红褐色沉淀与碱反应生成红褐色沉淀④④具有较强氧化性，与还原剂具有较强氧化性，与还原剂（（如如Fe、、Cu、、KI、、H2S  等）反应生成亚铁盐等）反应生成亚铁盐      Fe3+ + Fe →     Fe3+ + Cu →Fe3+ +   I- →Fe3+ + H2S →⑥⑥Fe3+检验检验:加加KSCN呈血红呈血红色色Fe3+ + SCN-→Fe3+ +   HCO3- →Fe2+   Fe2++ Cu2+ 2                      2Fe2+ + I22                     3Fe2+ + S↓+     H+  Fe(OH)3↓ +   CO2↑3                                     3Fe(OH)3 +   H+[Fe(SCN)]2+Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3↓  棕黄色棕黄色→浅绿色浅绿色棕黄色棕黄色→绿色绿色棕黄色棕黄色→深深黄黄色色棕黄色棕黄色→浅绿色浅绿色，，↓3                                 3Fe3+ +   H2O（印刷电路）（印刷电路）2                                2⑵⑵亚铁盐：亚铁盐：FeCl2、、Fe(NO3)2 、、FeSO4 . 7H2O等等①①溶液呈浅绿色溶液呈浅绿色③③与碱反应生成白色沉淀与碱反应生成白色沉淀Fe(OH)2，但易氧化成，但易氧化成    Fe(OH)3 ④④既有还原性，又有弱氧化性，既有还原性，又有弱氧化性，亚铁盐溶液亚铁盐溶液    易被空气氧化。

易被空气氧化Fe2+ + Cl2→→   Fe2+ +   H+ + NO3- →→⑤⑤Fe2+ 检验：检验：滴加滴加KSCN溶液溶液无红色，再加氯水无红色，再加氯水 变红色；或加碱溶液生成变色沉淀变红色；或加碱溶液生成变色沉淀②②溶液水解呈酸性溶液水解呈酸性Fe(OH)2+   H+Fe3+ +   Cl-2                     2          2  Fe3+ + NO↑↑+   H2O3           4                      3                         2（白色絮状沉淀（白色絮状沉淀灰绿色灰绿色迅速迅速红褐色）红褐色）最后最后Fe2+ +  H2O浅绿色浅绿色→棕黄色棕黄色4 4、铁及其化合物的相互转变、铁及其化合物的相互转变 ( (铁三角铁三角) )强氧化剂（强氧化剂（Cl2、、HNO3、、KMnO4等）等） 还原剂（还原剂（Fe、、Cu、、I -、、H2S等）等）Fe3+  FeFe2+弱氧化剂（弱氧化剂（H+、、Cu2+））还原剂还原剂 (Zn)强氧化剂（强氧化剂（Cl2、、HNO3））还原剂还原剂(Zn)2、、KMnO4溶液酸化后加入溶液酸化后加入FeCl2溶液，有溶液，有      何现象？写出反应的离子方程式。

何现象？写出反应的离子方程式思考与练习：思考与练习：1、配制、配制FeCl3 、、FeCl2溶液时应注意什么溶液时应注意什么？？MnO4- +   Fe2+ +   H+→→应加入适量稀盐酸抑制水解；配制应加入适量稀盐酸抑制水解；配制FeCl2溶溶液时，还应加入酸洗过的铁钉，防止液时，还应加入酸洗过的铁钉，防止FeCl2氧化Mn2+ +   Fe3++   H2O5           8                      5          4紫红色紫红色→棕黄色棕黄色3 3．少量的．少量的FeFe与过量的稀与过量的稀HNOHNO3 3反应和过量的反应和过量的 FeFe与少量的稀与少量的稀HNOHNO3 3反应产物是否相同？反应产物是否相同？4 4．将适量铁粉放入．将适量铁粉放入FeClFeCl3 3溶液中，完全反应后，溶液中，完全反应后， 溶液中的溶液中的FeFe2+2+和和FeFe3+3+浓度相等则已反应的浓度相等则已反应的 FeFe3+3+和未反应的和未反应的FeFe3+3+的物质的量的物质的量 （（ ）） A A、、2:3 B2:3 B、、3:2 C3:2 C、、1:2 D1:2 D、、1:11:1A5 5．在．在FeClFeCl3 3中滴加中滴加NaNa2 2S S与在与在NaNa2 2S S中滴加中滴加FeClFeCl3 3 的现象是否相同？的现象是否相同？你认为防止金属腐蚀，主要是要防止何种腐蚀？你认为防止金属腐蚀，主要是要防止何种腐蚀？                               电化腐蚀电化腐蚀怎样可以在金属表面不让它形成原电池？怎样可以在金属表面不让它形成原电池？ 金属防护的措施金属防护的措施: :1.1.改变金属内部组织结构改变金属内部组织结构 ——（（CrCr、、NiNi））不锈钢不锈钢2.2.在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖保护层 ——电镀、涂塑、油漆电镀、涂塑、油漆 3.3.电化学保护法：电化学保护法： 原电池法原电池法—— Fe-Zn Fe-Zn 电解池法电解池法 —— ( (牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法) )Ø钢铁钢铁钢铁钢铁“ “工业的血液工业的血液工业的血液工业的血液”  ” ★★★★Ø新中国钢铁工业新中国钢铁工业新中国钢铁工业新中国钢铁工业5050年产量的变化年产量的变化年产量的变化年产量的变化★★★★Ø炼铁和炼钢的原理炼铁和炼钢的原理炼铁和炼钢的原理炼铁和炼钢的原理★★★★Ø大型钢铁厂的合理选址大型钢铁厂的合理选址大型钢铁厂的合理选址大型钢铁厂的合理选址★★★★Ø中国钢铁工业现状简单分析中国钢铁工业现状简单分析中国钢铁工业现状简单分析中国钢铁工业现状简单分析★★★★三、炼铁和炼钢三、炼铁和炼钢 钢钢铁铁是是“工工业业的的血血液液”★★★★中国钢铁产量的增长（单位：万吨）中国钢铁产量的增长（单位：万吨）年份年份钢钢生铁生铁钢产居世界的位次钢产居世界的位次194915.825.2       2620011570012700       1★★阅读理解：炼铁的原理、主要炼铁的原理、主要原料、主要反应和原料、主要反应和设备是什么？设备是什么？（一）、炼铁（一）、炼铁Fe2O3                         FeH2、、CO、、C、、 Al等还原剂等还原剂2、主要原料：、主要原料：铁矿石铁矿石、、     焦炭、石灰石和空气焦炭、石灰石和空气★★★★3、主要设备：高炉、主要设备：高炉1、反应原理：在高温下，用、反应原理：在高温下，用CO作还原剂把作还原剂把                          铁矿石中的铁还原出来。

铁矿石中的铁还原出来铁铁 矿矿 石石 样样 本本黄铁矿黄铁矿——FeSFeS2 2磁铁矿磁铁矿——FeFe3 3O O4 4褐铁矿褐铁矿——2Fe2Fe2 2O O3 3·3H3H2 2O O菱铁矿菱铁矿—FeCOFeCO3 3赤铁矿赤铁矿--Fe--Fe2 2O O3 3铁在自然界的存在：氧化物、硫化物形式存在铁在自然界的存在：氧化物、硫化物形式存在铁矿石晶体铁矿石晶体暗红色铁铝榴石暗红色铁铝榴石晶体，产地奥地晶体，产地奥地利利立方体黄铁矿晶立方体黄铁矿晶体，产地西班牙体，产地西班牙祖母绿、黄铁矿、方祖母绿、黄铁矿、方解石共生，产地哥伦解石共生，产地哥伦比亚比亚铁矿石的成分和种类铁矿石的成分和种类铁铁矿矿石石脉石脉石和硫磷杂质和硫磷杂质铁化合物铁化合物Fe3O4  (磁铁矿石磁铁矿石)Fe2O3  (赤铁矿石赤铁矿石)2Fe2O3·3H2O  (褐铁矿石褐铁矿石)FeCO3  (菱铁矿石菱铁矿石)高炉结构图高炉结构图C+O2=CO2CO2+C=2CO3CO+Fe2O3=2Fe+3CO24、主要反应、主要反应（（1）还原剂的形成）还原剂的形成 C ＋＋ O2 → CO2 ＋＋ Q                                CO2 ＋＋ C  → 2CO －－ Q高温高温高温高温（（2）铁的还原）铁的还原（炉身的中下部及炉腰）（炉身的中下部及炉腰）                 Fe2O3 ＋＋ 3CO  →  2Fe ＋＋ 3CO2 高温高温（（3）炉渣的形成）炉渣的形成    CaCO3  →  CaO ＋＋ CO2↑　　                                  CaO ＋＋ SiO2  →  CaSiO3高温高温高温高温答：高炉煤气不可直接排放，必须净化处理并答：高炉煤气不可直接排放，必须净化处理并        加以综合利用加以综合利用问题问题2：生铁含那些成分？：生铁含那些成分？5、产物、产物（（1）生铁）生铁（（2）高炉煤气：）高炉煤气：CO、、CO2、、N2、、 大量灰尘等。

大量灰尘等3）炉渣：主要是）炉渣：主要是CaSiO3问题问题1：原料中焦炭和石灰石的作用是什么：原料中焦炭和石灰石的作用是什么？？答：焦炭的作用是作燃料和形成还原剂答：焦炭的作用是作燃料和形成还原剂        石灰石的作用是作熔剂，除脉石石灰石的作用是作熔剂，除脉石问题问题3：高炉煤气能否直接排放？怎么处理？：高炉煤气能否直接排放？怎么处理？答：生铁主要含铁，除此之外还含有答：生铁主要含铁，除此之外还含有2%-4.3%       的碳的碳,还还 含有锰、硅、硫、磷等元素含有锰、硅、硫、磷等元素阅读理解：4、炼钢的反应原理、主要目的和主要反应是、炼钢的反应原理、主要目的和主要反应是 什么什么？？5、炼钢需要什么设备和原料？、炼钢需要什么设备和原料？1、什么是合金？举出两例、什么是合金？举出两例2、铁的合金是怎样分类的、铁的合金是怎样分类的？？3、什么叫生铁？什么叫钢、什么叫生铁？什么叫钢？？铁的合金铁的合金         生铁生铁         钢钢    C%    2%－－4.3%    0.03%－－2%其它杂质其它杂质 Si、、Mn、、S、、P       （较多）（较多）Si、、Mn、、S、、P        （较少）（较少）                                  机械性能机械性能    质硬而脆、质硬而脆、   无韧性无韧性坚硬、韧性大、坚硬、韧性大、       可塑性好。

可塑性好机械加工机械加工     可铸不可锻可铸不可锻    可铸、可锻、可铸、可锻、       可压延可压延生铁与钢的比较生铁与钢的比较生铁和钢中其他元素的含量对比生铁和钢中其他元素的含量对比            炼钢的目的：炼钢的目的：炼钢的目的：炼钢的目的：A A、适当降低生铁里的含碳量；、适当降低生铁里的含碳量；、适当降低生铁里的含碳量；、适当降低生铁里的含碳量；B B、除去大部分硫、磷等有害杂质；、除去大部分硫、磷等有害杂质；、除去大部分硫、磷等有害杂质；、除去大部分硫、磷等有害杂质；C C、调整钢里合金元素的含量到规定的范围调整钢里合金元素的含量到规定的范围调整钢里合金元素的含量到规定的范围调整钢里合金元素的含量到规定的范围     生铁（生铁（%））钢（钢（%））C2～～4.30.03 ～～2S>0.05 ～～0.070.01 ～～0.05P>0.25 ～～0.400.03 ～～0.04Si0.45 ～～0.850.3 ～～5Mn>0.500.3 ～～18（二）炼钢：（二）炼钢： 生铁生铁 → 钢钢1 1、需要做到：、需要做到： ①①降：降低含碳量降：降低含碳量②②除：除去硫、磷等杂质除：除去硫、磷等杂质 ③③调：调节合金元素的含量调：调节合金元素的含量2 、、反应原理：反应原理：         利用氧化还原反应，在高温下，用氧利用氧化还原反应，在高温下，用氧化剂（用纯氧气）把生铁中过多的碳和其化剂（用纯氧气）把生铁中过多的碳和其它杂质氧化除去。

它杂质氧化除去3、炼钢设备：、炼钢设备： 转炉转炉，电炉，平炉，电炉，平炉4、炼钢的原料：、炼钢的原料：生铁，氧气，生石灰，生铁，氧气，生石灰，硅铁和锰铁硅铁和锰铁5、、炼钢的主要反应过程炼钢的主要反应过程6、、炼钢与环保节能炼钢与环保节能 （棕色烟气棕色烟气：Fe2O3、、CO））转炉的结构图转炉的结构图炼钢的主要反应过程炼钢的主要反应过程①①产生氧化剂：产生氧化剂：2Fe + O2 → 2FeO         （氧气）（氧气）高温高温②②除硅，锰，碳等杂质：除硅，锰，碳等杂质：Si + 2FeO→SiO2 + 2Fe                                          Mn + FeO → MnO + Fe                                                  C + FeO → CO + Fe高温高温高温高温高温高温③③造渣：造渣：  CaO + SiO2 → CaSiO3         （生石灰（生石灰)硫、磷杂质与生石灰作用形成炉渣被除去硫、磷杂质与生石灰作用形成炉渣被除去高温高温④④脱氧：脱氧：Si +2FeO → SiO2+2Fe  （硅铁，锰铁）（硅铁，锰铁）                                                         调节合金元素调节合金元素高温高温•   方法：转炉、电炉、平炉。

方法：转炉、电炉、平炉•   氧气顶吹转炉炼钢法氧气顶吹转炉炼钢法•  （（1）转炉的构造）转炉的构造小结：炼钢小结：炼钢•（（2）原料：生铁（液态）、氧气、适量）原料：生铁（液态）、氧气、适量的造渣材料（如生石灰等）、脱氧剂的造渣材料（如生石灰等）、脱氧剂•（（3）热源：依靠熔融铁水中的杂质等被）热源：依靠熔融铁水中的杂质等被氧气氧化所放出的热量，不需要燃料氧气氧化所放出的热量，不需要燃料问题问题1：为什么要用：为什么要用纯氧来代替空气炼纯氧来代替空气炼钢？钢？问题问题2：炼钢过程中：炼钢过程中产生的大量棕色烟产生的大量棕色烟气其主成分是什么气其主成分是什么？能否直接排放？？能否直接排放？答答1：因为用纯氧代替空：因为用纯氧代替空气可以克服由于空气里的气可以克服由于空气里的氮气的影响而使钢质变脆氮气的影响而使钢质变脆以及氮气排出时带走热量以及氮气排出时带走热量的缺点2：主要成分是氧化铁尘：主要成分是氧化铁尘粒和高浓度的粒和高浓度的CO气体等不能直接排放，必须净化不能直接排放，必须净化回收，综合利用回收，综合利用炼钢的图片炼钢的图片120吨转炉炼钢时的情景吨转炉炼钢时的情景鞍钢鞍钢2000立方米高炉外景图立方米高炉外景图宝山钢铁厂（临海型）宝山钢铁厂（临海型）宝山钢铁厂（临海型）宝山钢铁厂（临海型）鞍山钢铁厂鞍山钢铁厂鞍山钢铁厂鞍山钢铁厂（煤铁复合型）（煤铁复合型）（煤铁复合型）（煤铁复合型）有利因素：有利因素：有利因素：有利因素：1 1、原料充足：离煤、铁的产地、原料充足：离煤、铁的产地、原料充足：离煤、铁的产地、原料充足：离煤、铁的产地   较较较较近；近；近；近；2 2、运输方便：铁路交通完善；、运输方便：铁路交通完善；、运输方便：铁路交通完善；、运输方便：铁路交通完善；不利因素：不利因素：不利因素：不利因素：1 1、内陆城市，污染较为严重；、内陆城市，污染较为严重；、内陆城市，污染较为严重；、内陆城市，污染较为严重；2 2、铁矿品位低，导致能耗较高；、铁矿品位低，导致能耗较高；、铁矿品位低，导致能耗较高；、铁矿品位低，导致能耗较高；3 3、冷却水主要来自地下水。

冷却水主要来自地下水冷却水主要来自地下水冷却水主要来自地下水有利因素：有利因素：有利因素：有利因素：1 1、交通方便：以航运和铁路运输为主；、交通方便：以航运和铁路运输为主；、交通方便：以航运和铁路运输为主；、交通方便：以航运和铁路运输为主；2 2、冷却用水充足：长江水；、冷却用水充足：长江水；、冷却用水充足：长江水；、冷却用水充足：长江水；3 3、对市区产生的污染较小：、对市区产生的污染较小：、对市区产生的污染较小：、对市区产生的污染较小：4 4、市场广大、市场广大、市场广大、市场广大5 5、信息和技术力量强、信息和技术力量强、信息和技术力量强、信息和技术力量强不利因素：铁矿石价格受国际影响较大不利因素：铁矿石价格受国际影响较大不利因素：铁矿石价格受国际影响较大不利因素：铁矿石价格受国际影响较大★★★★铁铁合合金金生铁生铁钢钢炼钢生铁（白口铁）炼钢生铁（白口铁）铸造生铁（灰口铁）铸造生铁（灰口铁）球墨生铁球墨生铁合金生铁合金生铁碳素钢碳素钢合金钢合金钢低碳钢低碳钢中碳钢中碳钢高碳钢高碳钢炼铁和炼钢的比较炼铁和炼钢的比较把铁从铁矿石中把铁从铁矿石中还原出来还原出来降低含碳量降低含碳量;除硫磷等杂除硫磷等杂质质;调节合金元素的含量调节合金元素的含量利用氧化利用氧化-还原反应还原反应 ，用还原剂还原出，用还原剂还原出铁铁    利用氧化利用氧化-还原反应，还原反应，用氧化剂把杂质氧化除去用氧化剂把杂质氧化除去铁矿石、石灰石、铁矿石、石灰石、焦炭、空气焦炭、空气生铁、纯氧、生石灰、生铁、纯氧、生石灰、脱氧剂脱氧剂炼铁高炉炼铁高炉转炉、平炉、电炉转炉、平炉、电炉n不同点：炼铁主要是用还原剂把铁从铁矿不同点：炼铁主要是用还原剂把铁从铁矿石中还原出来（侧重还原），而炼钢主要是石中还原出来（侧重还原），而炼钢主要是用氧化剂把生铁中过多的碳和其它杂质氧化用氧化剂把生铁中过多的碳和其它杂质氧化而除去（侧重氧化）。

而除去（侧重氧化）讨论讨论：：炼铁和炼钢的主要反应原理有什么异同炼铁和炼钢的主要反应原理有什么异同？？n相同点：都是利用氧化还原反应相同点：都是利用氧化还原反应再见再见炼铁和炼钢炼铁和炼钢炼铁和炼钢炼铁和炼钢金属冶炼方法小结金属冶炼方法小结1. .电解法制活泼金属电解法制活泼金属: :2NaCl==2Na+Cl2↑ MgCl2==Mg+Cl2↑2Al2O3==4Al+3O2↑2. .热还原法热还原法: :3CO+ Fe3CO+ Fe2 2O O3 3====2Fe+3CO====2Fe+3CO2 22Al+ FeFe2 2O O3 3==2Fe+Al==2Fe+Al2 2O O3 3Cr2O3+2Al==2Cr+Al2O3(铝热法铝热法)高温高温高温高温高温高温电解电解电解电解电解电解1、区分还原铁粉和氧化铜粉末的最简单方法是？2、下列物质可用铁桶盛装的是：C、3、将铁粉撒入下列溶液中充分反应后，溶液的质量增加但无气体放出的是：A、B、D、A、B、C、D、。