铁矿石焦炭石灰石现象
金属材料知识点
金属与金属材料一．常见金属的物理特性及其应用1．金属光泽：（1）金属都具有一定的金属光泽，一般都呈银白色，而少量金属呈现特殊的颜色，如：金（Au）是黄色、铜（Cu）是红色或紫红色、铅（Pb）是灰蓝色、锌（Zn）是青白色等；（2）有些金属处于粉末状态时，就会呈现不同的颜色，如铁（Fe）和银（Ag）在通常情况下呈银白色，但是粉末状的银粉或铁粉都是呈黑色的，这主要是由于颗粒太小，光不容易反射。
（3）典型用途：利用铜的光泽，制作铜镜；黄金饰品的光泽也是选择的因素。
2．金属的导电性和导热性：（1）金属一般都是电和热的良好导体。
其中导电性的强弱次序：银（Ag）>铜（Cu）>铝（Al）（2）主要用途：用作输电线，炊具等3．金属的延展性：（1）大多数的金属有延性（抽丝）及展性（压薄片），其中金（Au）的延展性最好；也有少数金属的延展性很差，如锰（Mn）、锌（Zn）等；（2）典型用途：金属可以被扎制成各种不同的形状，将金打成金箔贴在器物上4．金属的密度：（1）大多数金属的密度都比较大，但有些金属密度也比较小，如钠（Na）、钾（K）等能浮在水面上；密度最大的金属──锇*，密度最小的金属──锂（2）典型用途：利用金属铝（Al）比较轻，工业上用来制造飞机等航天器5．金属的硬度：（1）有些金属比较硬，而有些金属比较质软，如铁（Fe）、铝（Al）、镁（Mg）等都比较质软；硬度最高的金属是铬（Cr）；（2）典型用途：利用金属的硬度大，制造刀具，钢盔等。
6．金属的熔点：（1）有的金属熔点比较高，有的金属熔点比较低，熔点最低的金属是汞（Hg）；熔点最高的金属是钨（W）；（2）典型用途：利用金属锡（Sn）的熔点比较低，用来焊接金属例1（1）日常生活中，我们常接触到许多物质，如香烟盒上的金属是_______，保温瓶内胆上镀的是______，体温表中的液体金属是_______，保险丝是___________制成的。
（2）常见金属的下列用途各利用了金属的哪些性质？①用铁锅炒菜________________________；②将铜拉成丝做电线___________________；③古代人将铜打磨成铜镜__________________；④古代人用铁做刀、剑等武器__________________；二．金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用1．金属材料通常包括纯金属和各种合金。
石灰石在炼铁中的作用
石灰石在炼铁中的作用
石灰石是一种常见的矿石，它在炼铁过程中发挥着重要的作用。
炼铁是将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁的过程，而石灰石在这
一过程中起着多种作用。
首先，石灰石在高温下可以与铁矿石中的杂质反应，形成易挥
发的氧化物。
这些氧化物在炼铁炉中会被带走，从而净化了铁的质量。
此外，石灰石还可以与硅酸盐等杂质反应，生成易于分离的渣滓，进一步净化了炼铁过程。
其次，石灰石还可以在炼铁炉中起到热稳定剂的作用。
在高温下，石灰石可以稳定炼铁炉的温度，防止炉料过热或过冷，从而保
证了炼铁过程的顺利进行。
此外，石灰石还可以调节炼铁炉中的碱度。
在炼铁过程中，炉
料中的硅酸盐和铝酸盐等酸性物质会对炼铁炉的砖石材料造成侵蚀。
而石灰石可以中和这些酸性物质，保护炉墙和炉底的材料，延长炼
铁炉的使用寿命。
总的来说，石灰石在炼铁中发挥着重要的作用，它不仅可以净
化铁的质量，稳定炉温，还可以保护炉墙和炉底的材料，是炼铁过程中不可或缺的辅助材料之一。
因此，石灰石的应用对于提高炼铁效率和铁质量具有重要意义。
高炉炼铁所有化学方程式
高炉炼铁所有化学方程式
高炉炼铁的原理是将铁矿石、油、煤、焦炭等原料放入高炉中加热，将铁中的氧夺取出来从而形成铁的过程。
整个高炉炼铁的流程的方程式为：
1、造气（提供热量、产生CO）：CO2+C=高温=2CO；
2、炼铁：Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2；
3、造渣：CaCO3=高温=CaO+CO2↑，CaO+Si02=高温=CaSiO3。
这一流程的目的是利用石灰石使得冶炼生成的铁与杂质分开。
炼铁的主要设备是高炉。
冶炼时，铁矿石、焦炭、和石灰石从炉顶进料口由上而下加入，同时将热空气从进风口由下而上鼓入炉内，在高温下，反应物充分接触反应得到铁。
钢的冶炼方法
钢的冶炼方法钢是一种重要的金属材料，广泛应用于各个领域。
其冶炼方法主要有两种：炼铁法和电弧炉法。
一、炼铁法1. 原料准备：炼钢的原料主要是铁矿石、焦炭和石灰石。
其中，铁矿石是主要原料，焦炭作为还原剂，而石灰石则用于脱硫。
2. 烧结：将铁精粉和焦粉混合后在高温下进行加压成型，形成硬块。
这些硬块称为“球团”。
3. 熔融还原：将球团放入高温的高炉中，在高温下加入空气或氧化剂使焦碳发生氧化反应，产生一定量的一氧化碳和二氧化碳。
这些气体与球团中的铁氧化物反应生成纯铁，并排除非金属杂质。
4. 合金添加：在得到纯铁后，需要添加其他元素来制造不同种类的钢。
常见的合金元素包括锰、镍、钒等。
5. 脱硫处理：如果需要制造高品质的钢，需要进行脱硫处理。
将石灰石投入高炉中，与产生的硫化物反应生成硫酸钙，从而去除硫。
6. 炼钢：将纯铁和合金元素加入到特殊的容器中，在高温下进行混合和搅拌，使其充分融合。
这样就得到了所需的钢。
二、电弧炉法1. 原料准备：电弧炉法所用的原料与炼铁法相似，包括废旧钢材、废旧车辆和船只等。
2. 加料：将废旧钢材等原料放入电弧炉中，并加入适量的生铁或铁合金。
3. 熔化：通过高温电弧加热，使原料快速融化，并不断搅拌混合。
4. 合金添加：在得到一定质量的钢液后，需要添加其他元素来制造不同种类的钢。
常见的合金元素包括锰、镍、钒等。
5. 调质处理：通过控制温度和搅拌速度等参数来调整钢液成分和结构，从而达到所需性能。
6. 出钢：将炉中的钢液倒入铸模中，冷却后得到所需的钢材。
总之，炼铁法和电弧炉法都是制造钢材的重要方法。
二者在原料、工艺和成本等方面存在差异，但都能够满足不同领域对于钢材性能的要求。
高炉炼铁原理
高炉炼铁原理
高炉炼铁原理是利用高炉内部的化学反应来将铁矿石中的
铁氧化物还原为金属铁的过程。
具体原理如下：
1. 原料准备：将铁矿石、焦炭和石灰石按一定比例混合，
形成炉料。
铁矿石是主要原料，其中含有铁的氧化物，如
赤铁矿（Fe2O3）和磁铁矿（Fe3O4）。
2. 燃烧反应：焦炭在高温下与空气中的氧气发生燃烧反应，生成高温燃烧产物，如一氧化碳（CO）和二氧化碳
（CO2）。
这一反应提供了高炉内部的热能。
3. 还原反应：高温下，一氧化碳与铁矿石中的铁氧化物反应，将其还原为金属铁。
主要反应有以下几个步骤：
- Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
- Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2
- FeO + CO → Fe + CO2
这些反应分别将铁氧化物（Fe2O3、Fe3O4和FeO）还
原为金属铁（Fe），同时产生二氧化碳（CO2）等副产物。
4. 渣化反应：石灰石（CaCO3）在高温下分解成氧化钙（CaO），与形成的矿渣反应，形成熔融的钙硅酸盐渣。
总结来说，高炉炼铁原理是将铁矿石中的铁氧化物通过燃
烧制造的高温和一氧化碳的还原作用转化为金属铁，同时
形成矿渣。
这个过程需要高炉内部的高温和复杂的化学反应，以及合理的炉料配比和操作控制。
最新人教版初三化学下册知识点归纳总结(按章节)
人教版初中化学下册知识点归纳总结第八单元金属和金属材料课题1金属材料一、几种重要的金属1、金属材料包括纯金属和合金。
2、人类使用最多的金属材料：Cu、Fe、Al及其合金。
注：Al与Fe相比的优点：密度小、耐腐蚀。
3、金属的物理性质：除汞外，均为固体；有金属光泽；易导电、导热；有延展性。
二、合金1、合金：在金属中加热熔合某些金属或非金属而形成的具有金属特性的混合物。
2、合金是混合物，而不是化合物。
形成合金的过程不是混合，也不是化合，是熔合。
合金中至少含一种金属。
3、合金的特性：比形成合金的金属硬度大、强度高、更耐腐蚀。
但熔点比形成合金的金属熔点低。
注：鉴别黄铜和黄金的方法：取样品放入稀盐酸或稀硫酸中，若有气泡产生，则为黄铜，反之为黄金。
（反应原理：Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑或Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑）课题2金属的化学性质一、金属的化学性质1、Mg与Al常温下就能与O2反应。
2、Fe与Cu在高温时才与能反应。
结论：Mg、Al比较活泼，Fe与Cu次之，3、Au、Pt在高温时也不与O2反应。
Au、Pt最不活泼。
注：Mg、Al具有很好的抗腐蚀性的原因：因为Mg或Al在空气中与氧气反应生成了致密的氧化膜，阻止里面的金属进一步氧化。
二、金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au1、常见金属在溶液里的活动性顺序。
K→Au，金属活动性由强到弱。
①判断金属能否与酸（HCl、H2SO4）反应。
2、金属活动性顺序的应用：②判断金属与酸（HCl、H2SO4）反应的剧烈程度。
③判断金属能否与盐溶液发生反应。
3、设计实验证明金属活动性顺序的方法：方法一：利用金属能否与酸反应以及与酸反应的剧烈程度来证明。
方法二：利用金属于盐溶液之间的反应来证明。
◆例1：设计实验证明Fe比Cu活泼。
方法一：将铁片和铜片分别放入相同浓度的盐酸，铁片上有气泡，铜片无。
铁矿石和焦炭的用途
铁矿石和焦炭的用途铁矿石和焦炭是两种重要的原材料，广泛应用于钢铁行业。
以下将详细介绍铁矿石和焦炭的用途。
首先，让我们来了解一下铁矿石的用途。
铁矿石是一种含有铁元素的矿石，主要用于生产钢铁。
在炼铁过程中，铁矿石需要经过炼焦、炼铁和炼钢等步骤才能得到最终的钢铁产品。
炼焦是铁矿石炼钢过程中的第一步。
焦炭是一种由煤炭炭化而成的固体燃料，通过高温煅烧煤炭可以得到焦炭。
焦炭作为高温还原剂，能够提供高温、高热量和足够的还原性，使矿石中的铁氧化物还原为金属铁。
除了炼铁过程中的用途之外，焦炭还广泛应用于冶金行业和其他工业领域。
在冶金行业，焦炭被用作还原剂和燃料，帮助提高金属冶炼的效率。
在其他工业领域，焦炭被用于电解铜、生产化工产品以及生产碳材料等。
炼铁是铁矿石炼钢过程中的第二步，也是将矿石转化为铁水的过程。
铁矿石经过炼焦之后，与焦炭一起投入高炉。
在高炉中，高温使铁矿石和焦炭发生热化学反应，将铁矿石中的氧气还原为金属铁。
高炉中的石灰石和焦炭一起反应，产生的石灰石（CaO）与炼铁过程中产生的硅酸盐和磷酸盐等杂质反应，形成炉渣。
经过高炉冶炼后，得到的铁水即含有较高纯度的铁。
铁水进一步被用于炼钢，即将铁水中的杂质进一步除去，以提高钢的质量。
在炼钢过程中，铁水与石灰石反应，产生炼钢炉渣。
通过炼钢炉渣的吹吸、氧化等处理，除去铁水中的硫、磷等杂质。
同时，还可以通过加入合金元素，调整钢中的成分，提高钢的性能。
炼钢的方法有很多种，包括转炉法、电炉法和氧气床法等。
除了用于生产钢铁，铁矿石还可以提取铁粉。
铁粉是一种重要的金属粉末材料，广泛应用于冶金、电子、化工等领域。
在冶金方面，铁粉用于制备磁性材料、合金等。
在电子领域，铁粉被用于制备电磁元件、电感器等。
在化工领域，铁粉用于催化剂、磁性液体等的制备。
综上所述，铁矿石和焦炭是钢铁工业中不可或缺的原材料。
铁矿石通过炼焦、炼铁和炼钢等步骤最终转化为钢铁产品。
焦炭作为高温还原剂，能够提供高温、高热量和足够的还原性，使铁矿石中的氧气还原为金属铁。
铁的冶炼和含杂质的计算
【2017.重庆中考】工业炼铁中会发生CO与氧化铁 的反响，该反响中发生复原反响的物质是___
2O32
【2016.广东中考】根据以下实验装置图，以下说 法错误的选项是_____
3.石灰水的作用是检验生成物—二氧化碳
【知识点6】工业炼铁
1.原料： 石灰石成的一氧化碳作复
原剂把铁从铁矿石中复原出来。
3.设备：高炉 4.炼铁得到的产品：生铁 5.炼铁的复原剂：CO 6.焦炭的作用：①提供热量
②提供复原剂 7.石灰石的作用：将矿石中的SiO2转变为炉渣
【知识点5】实验室用一氧化碳复原氧化铁
用酒精灯点燃尾气的作用是： 因一氧化碳有毒防止污染空气
现象：①红色粉末变成黑色；②澄清的石灰水变浑浊；
③点燃尾气火焰呈蓝色。
化学方程式：
①用燃着的酒精灯将尾气点燃
尾气处理：②用气球搜集尾气
1.实验室为什么要先通一氧化碳后加热？
先通CO排净玻璃管内的空气，防止一氧化碳与空气混合 加热发生爆炸。 2.实验完毕为什么要熄灭左边的酒精灯，待玻璃管冷却后 再停顿通入CO 防止高温下的生成物铁被空气中的氧气氧化，同时还可防 止石灰水倒吸。
⑵设铁的质量为X。
⑶生铁的质量为：560t÷96%＝583t
例题：用1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿 石，理论上可炼含铁96%的生铁多少吨？
解：⑴氧化铁的质量为1000t ×80%＝800t ⑵设生铁的质量为X。
X = 583t
答： 可炼出含铁96%的生铁为583t。
【考虑】某炼钢厂日产含杂质5%的生铁 3000t
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课 题 3 金属资源的利用和保护
请用另一种方法试一试： 解：1000t×80% ×2×56 ÷ 160 ÷ 96% = 583t 练习：要炼出含杂质3%的生铁2000吨，需要含四氧化 三铁90%的磁铁矿石的质量是多少？ 解：需要含Fe3O490%的磁铁矿石的质量为X
高温
Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2 232 3×56 X ·90％ 2000t × (1料
课题3 金属资源的利用和保护
金属概述
地球上的金属资 源广泛地存在于地 壳和浩瀚的海洋中， 除少数很不活泼的 金属如金、银等有 单质形式存在外， 其余都以化合物形 式存在。
课题3 金属资源的利用和保护
一.金属的存在：
除少数不活泼的金属如金.银等有单质形式 存在外,其余都以化合物形式存在. 地壳中含量最多的金属是Al
蓝铜矿(Cu2(CO3)2(OH)2 )
孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )
罕见的铜矿石
毛赤铜矿(Cu2O )
其它矿石
金红石(TiO2)
闪锌矿
矿石
丰富多彩的金属矿石和我国的矿产资源 背景介绍 资源是人类赖以生存和发展的物质基础，对国民经济的发展起着 极为重要的作用。一个国家的工业化过程，首先是对矿物原料产品需 求的迅速增长，我国经济正在高速建设，目前，95％以上的能源和 80％以上的工业原料来自于矿产资源。 矿产泛指一切当今科学技术和经济条件下可供人类开发利用的天 然矿物和岩石。矿产可以有不同的分类：按其基本属性可分为无机矿 产（如多数的金属矿产）和有机矿产（如化石燃料），也可分为金属 矿产和非金属矿产；从矿产所具有的资源利用特性，可分为利用其物 质组分的矿产和利用其物理、化学性质的矿产等。科学技术的进步和 社会需求的多样化，使得开发利用矿产资源的范围不断扩大，矿产品 种类别也不断增多。可供开采利用的矿物（体）也称为矿床。固态矿 床一般由有用的矿石矿物（如铜矿中的含铜矿物）和经济价值不大的 脉石矿物构成。矿石的成分往往比较复杂，一般描述时，常指出其主 要成分。矿石中含有某种有用矿物成分多，叫做高品位矿（或富矿）， 反之称为低品位矿（或贫矿）。
金属元素在地壳中的含量
元素名称 质量分数/% 元素名称 质量分数/%
铝（Al） 铁（Fe） 钙（Ca）
7.73 4.75 3.45
镁（Mg） 锌（Zn） 铜（Cu）
2.00 0.008 0.007
钠（Na）
钾（K ）
2.74
2.47
银（Ag）
金（Au）
0.00001
0.0000005
矿 物
矿物是自然界的天然物质也是元素在自然界存在的重要形式
232 X ·90％ 3×56 2000t × (1-3%)
X=2977t 答：磁铁矿石的质量为2977t。
作业：P22 3、4
原料:铁矿石.焦炭.石灰石 现象:红色的Fe2O3变黑.同时产 生使石灰水变浑浊的气体
3CO+ Fe2O3
高温
3CO2 + 2 Fe
1、炼铁的方法还可以用来炼制：锰、锌、 镍、铅等。
如：MnO2 + 2CO Mn + 2CO2
2、冶炼金属的其它方法——电解法
电解
如：2Al2O3
4Al + 3O2
矿产与数字
• 中国已探明储量的金属矿产有54种。
• • • • • • • • • • • • • 铁矿：全国已探明的铁矿区有1834处。 锰矿：全国已探明的锰矿区共有213处 铬铁矿：有56处产地。 铜矿：已探明矿区910处。 铝土矿：有310处产地。 铅锌矿：有产地700多处。 镍矿：有产地近百处。 钼矿：有产地222处。 钨矿：探明产地252处。 锡矿：探明产地293处。 汞、锑矿：探明汞产地103处、锑产地111处。 金矿：探明矿区1265处。 银矿，探明产地569处 。
焦炭
铁矿石
石灰石
热空气 炉渣出口
生 铁 出 口
• 高炉炼铁.swf
鞍钢2000立方米高炉外景图
三.在实际生产时,所用的原料或产物一般都含 有杂质,在计算用料时和产量时,应考虑到杂质 问题 例:用1000t含Fe2O380％的赤铁矿石,理论上可 以炼出含Fe 96 ％的生铁多少t？
解答：参考P18的解答
方解石
磁铁矿
赤铁矿
铝土矿 孔雀石 闪锌矿 磁铁矿
赤铁矿
常见的铁矿石
赤铁矿(Fe2O3)
磁铁矿(Fe3O4)
褐铁矿(Fe2O3· nH2O )
黄铁矿(FeS2 )
罕见的铁矿石
七彩针铁矿 这不是一种稀有矿物，也没有完整的 结晶，但它因晕彩而呈现出七彩颜色十分吸引人。
常见的铜矿石
黄铜矿(CuFeS2 )
古代炼铁
二、铁的冶炼
气囊
Fe2O3
CO
澄清石灰水
磁铁 CO
澄清石灰水
变浑浊
注意事项及其原因
1、实验步骤应是：先通一会儿CO再加热， 实验结束后先撤酒精灯，冷却后撤CO。
（1）CO是可燃性气体，加热前应保持管内气 体纯度防止爆炸。（2）防止Fe又生成Fe2O3以 至实验失败。 2、尾气要用气囊收集。 CO有剧毒要注意尾气处理。