一氧化碳还原氧化铁精编5篇

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氧化碳还原氧化铁1

教学设计是一种重要的思维过程，也是体现教师创造性水平高低的一个标志。俗话说，细节决定成败。同样的道理，教学设计的成败也决定于细节。因此，教学设计要做到精细化的思维处理，这样才能落实高效课堂。

经过多年的教学实践，我深深地感到一个优秀的教学设计应该遵循：“分解目标、精雕细节、关注思维、注重落实”四个要素。下面就以“铁的冶炼”为例，对教学设计的思维过程进行展示和暴露。

一、分解目标

分解目标就是通过对教材、课程标准和中考的研究，把握教学的整体要求和目标，继而确定每节课的教学要求，清晰每节课 的教学重难点，确定每节课需要学习的内容和需要解决的问题。

例如，对于“铁的冶炼”的教学设计，与之对应的课程标准中的内容标准为“了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。”

通过对教材和课程标准的研究，我们可以生出下列问题：为什么要炼铁？怎样炼铁？炼铁的原料是什么？原理是什么？装置是什么？注意事项是什么？工业炼铁又如何呢？

在这些问题中，炼铁的原理和炼铁的装置以及注意事项应该是本节课中的核心知识。那么如何突破这些核心知识，如何在学习的过程中让学生主动参与使能力得以提高，知识得以落实呢？这些都应该成为教学设计中需要思考的问题。

二、精雕细节

所谓精雕细节，就是要将教学的要求和目标进行细化和落实。要对文本进行细化和研究，从中找出可供思维的内容，然后确定破解这些问题的行为手段和方法。

例如，在“铁的冶炼”的教学设计中，首先让学生复习下列内容：请写出能与氧气反应的化学方程式；总结一氧化碳的性质；总结有关单质铁的性质及其用途。

为什么要复习上述内容呢？这样做的目的何在呢？关于这个问题可以在后面的设计中得到解答。

再例如，怎么解决“为什么要炼铁”这个问题呢？

其实，当我们看到课题“铁的冶炼”时，就会在脑海里产生这样一个疑问，那就是为什么要炼铁呢？答案不言而喻，一是铁的用途广泛，在国民生产中具有重要的地位，二是在自然界中没有单质铁，所以要进行冶炼。

那么如何突破“铁的用途广泛”这个问题呢？通过什么手段来解决呢？在教学设计上，可以采用的是图片展示的方法，通过图片展示出钢铁在各行各业中的广泛用途。

但是，当我们这样决定的时候，我们还要思考下面的问题：这个方法是否合适？还有无更好的方法呢？

再例如，关于“铁的用途广泛”的内容，我们也可以通过视频介绍。

实际上，方案的确定有很多种，关键是我们要选择最适合学生的，同时，还要考虑到时间、环境、资料、条件等因素。

接下来，教师可以追问：铁虽然重要，但是自然界中有无单质铁呢？请说出理由。这样的问题，当然需要学生思考讨论后回答。

学生之所以能回答出这个问题，有一部分应该得益于课前的复习内容：“总结有关单质铁的性质及其用途。”

正是因为自然界中没有单质铁，而且铁又很重要，所以才会炼铁。下面紧接着就会产生新的问题。怎样炼铁呢？如果要炼铁的话，首先要知道原料，原料中一定含有铁元素，也就是要有铁矿石。

那么原理是什么呢？通过什么方法来解决原理的问题呢？其实只要通过一个问题：转化为Fe单质，只需去氧就可以了，但是，去氧的方法有哪些呢？

此时可以留给学生一定的时间，让他们去思考、讨论，然后再让学生进行发散性的回答。

学生可能回答：直接去除氧元素，可以通过加热、催化剂或者电解等方法来实现。

加其他物质去除氧元素：例如，金属单质(镁、铝、铜等),非金属单质(碳、氢气、硫等),一氧化碳等。

注释：学生之所以回答“直接去除氧元素，可以通过加热、催化剂或者电解等方法来实现”,是由于看到从到Fe非常像一个分解反应，而以前学过的分解反应中，最重要的就是高锰酸钾的加热分解、双氧水的催化分解和电解水。

之所以有“加入物质去除氧元素”的答案，其实正是基于刚开始上课时的复习内容——请写出能与氧气反应的化学方程式。正是由于这样的复习，学生才会从物质与氧气反应迁移到与氧元素结合。这样，学生回答问题的时候，就不会感到困难，这样的回答就是一种顺理成章的事情了。所以教学设计是一个系统的工程，我们的每一个教学设计都要有目的，那就是为了学生的活动和思维。

此时继续提出问题：在实际炼铁中，我们通常用一氧化碳和铁矿石反应来炼铁，你能否说出其中的原因呢？能否用化学方程式来表示一氧化碳和铁矿石反应的原理呢？

教师可以提醒学生从原料价 格、环保、反应难易程度等方面去思考、讨论和分析，最后得出：其他的方法都存在这样或者那样的一些缺陷，通过比较最后选择一氧化碳最为合适(学生回答的详细内容略)。

用化学方程式表示原理的问题，学生应该比较容易书写，只是对于如何配平方程式可能有一些困难，此时只需要指出一个一氧化碳分子结合一个氧原子可以生成一个二氧化碳分子，那么氧化铁中有三个氧原子，可以生成多少个二氧化碳分子呢？学生就应该很快能配平了。

原理解决后，下面需要解决的就是实验装置的问题，那么，装置问题如何解决呢？如何引导学生从已有知识逐渐向指定方向迁移呢？在学过的加热装置中，以前只学习过加热高锰酸钾制取氧气的装置，如何通过这个学生熟悉的装置向炼铁的实验装置转化呢？要让气体进去和出来，就需要一个双孔塞，但是一氧化碳有毒，又该如何处理？需要收集起来或者处理掉。以上问题都解决了，然后让学生设计几套装置。并且进行比较，讲述出优缺点，最后选择出最好的装置。

例如，图1的装置有很多优点：盛有澄清石灰水的锥形瓶可以检验和吸收产物；可以收集尾气CO;可以判断玻璃管内空气何时排尽，当排出石灰水的体积等于 玻璃管的容积时，可以认为管内空气基本排除干净，这样就可以完全避免加热仪器时发生爆炸的危险了。当实验结束时，只需要打开锥形瓶上的塞子，然后直接点燃，就可以看到蓝色的火焰，这样就能把剩余的一氧化碳处理掉，防止污染。

装置解决了，但是实验过程中又应该注意哪些事项呢？对于这个问题，可以让学生阅读课本，自己提出问题，然后讨论解决问题。

课本上对于实验操作有这样的描述：在下页图2所示装置的硬质粗玻璃管中，放入少量氧化铁粉末，先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，加热氧化铁，当红棕色粉末变成黑色时停止加热。试管内物质冷却后，停止通入一氧化碳，观察石灰水有什么变化。把得到的黑色粉末倒在白纸上观察，试验它能不能被磁铁吸起，判断反应中生成了什么物质。

学生通过阅读和讨论后，一般情况下可能会提出下列问题：为什么要先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再加热氧化铁呢？为什么先停止加热，等试管内物质冷却后，再停止通入一氧化碳呢？黑色物质到底是什么呢？如何进行检验呢？

如果学生无法提出上述问题，教师也可以通过引导慢慢地将上述问题一点一点地给出。

质疑品质是非常重要的品质，教师要给学生留出时空，让学生先自己提出问题和解决问题。如果学生实在没有质疑，教师再提出问题也不迟。但是质疑品质不是一朝一夕就能培养出来的，教师要有耐心，要给学生尝试的机会。

说明：黑色物质的成分和反应的温度有关，如果三氧化二铁粉末比较潮湿，酒精灯温度比较低的时候，生成的黑色粉末加入到盐酸中，不会产生气泡，说明此时黑色粉末中单质铁很少，大都是铁的氧化物而已，所以在一氧化碳还原氧化铁的实验中，氧化铁粉末最好事先烘干，其次还要提高温度，这样生成的黑色物质加入到盐酸中的时候，才会有大量气泡冒出。由此说来，教材中采用磁铁吸引的方法来判断产物是否为铁单质，其实是不科学的，正确的方法应该是将黑色物质加入到盐酸中，观察是否有气泡冒出更加科学合理，当然最好还要对产生的气泡进行爆鸣气体检验。

上述问题的学习和解决，其实也都是建立在课前“总结一氧化碳的性质”和“总结上节有关单质铁的性质及其用途”的复习基础上的。有了课前这些知识的复习，学生在解决问题的时候，就会在已有知识的基础上迁移和运用。

对于工业炼铁的处理，可以让学生观察炼铁的设备——高炉的图片(如图3所示),然后思考下列问题：工业炼铁和实验室炼铁的原理相同，但是原料不同，请你根据课后练习题进行解决。

课后练习题为：某炼铁厂用于高炉炼铁的主要原料是赤铁矿石、焦炭、空气等，主要反应过程如图4所示。

写出上述反应的化学方程式：①___;②___;③___。

三、关注思维

教学设计始终贯穿问题的设计和思维的碰撞。教学就是由很多个具有一定思维价值的问题串联起来的一种活动。在这个活动中，如果问题由学生提出来，当然是最佳选择，如果学生无法提供问题，教师可以预设问题，所以教师在教学中的地位是无法代替的。但是问题如何解决，却是一个理念的问题，请大家记住：只要学生有能力完成的事情，教师就要大胆地、放心地把这样的机会留给学生，哪怕会耽误一些时间，哪怕可能有很多的问题具有挑战性，教师也可能无法预料和解决，但是这样的做法对学生非常有益，所以还是应该把学生放在第一位。

四、注重落实

海纳百川，有容乃大。上面的5篇1氧化碳还原氧化铁是由山草香精心整理的一氧化碳还原氧化铁范文范本，感谢您的阅读与参考。

氧化碳还原氧化铁2

1、白色固体：mgo、p2o5、cao、 naoh、ca(oh)2、kclo3、kcl、na2co3、nacl、无水cuso4；铁、镁为银白色（汞为银白色液态）2、黑色固体：石墨、炭粉、铁粉、cuo、mno2、fe3o4kmno4为紫黑色3、红色固体：cu、fe2o3 、hgo、红磷硫：淡黄色 cu2(oh)2co3为绿色4、溶液的颜色：凡含cu2+的溶液呈蓝色；凡含fe2+的溶液呈浅绿色；凡含fe3+的溶液呈棕黄色，其余溶液一般不无色。（高锰酸钾溶液为紫红色）5、沉淀(即不溶于水的盐和碱）：①盐：白色：caco3、baco3（溶于酸） agcl、baso4(也不溶于稀hno3) 等②碱：蓝色：cu(oh)2 红褐色：fe(oh)3白色：其余碱。6、（1）具有刺激性气体的气体：nh3、so2、hcl（皆为无色）

（2）无色无味的气体：o2、h2、n2、co2、ch4、co（剧毒）注意：具有刺激性气味的液体：盐酸、硝酸、醋酸。酒精为有特殊气体的液体。7、有毒的，气体：co 液体：ch3oh 固体：nano2 cuso4(可作杀菌剂 ,与熟石灰混合配成天蓝色的粘稠状物质——波尔多液) 三、物质的溶解性

1、盐的溶解性

含有钾、钠、硝酸根、铵根的物质都溶于水

含cl的化合物只有agcl不溶于水，其他都溶于水；

含so42－ 的化合物只有baso4 不溶于水，其他都溶于水。

含co32－的物质只有k2co3、na2co3、（nh4）2co3溶于水，其他都不溶于水

2、碱的溶解性

溶于水的碱有：氢氧化钡、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钠和氨水，其他碱不溶于水。难溶性碱中fe(oh)3是红褐色沉淀，cu(oh)2是蓝色沉淀，其他难溶性碱为白色。（包括fe（oh）2）注意：沉淀物中agcl和baso4 不溶于稀硝酸， 其他沉淀物能溶于酸。如：mg(oh)2 caco3 baco3 ag2 co3 等3、大部分酸及酸性氧化物能溶于水，（酸性氧化物＋水酸）大部分碱性氧化物不溶于水，能溶的有：氧化钡、氧化钾、氧化钙、氧化钠（碱性氧化物＋水碱） 四、化学之最

1、地壳中含量最多的金属元素是铝。

2、地壳中含量最多的非金属元素是氧。

3、空气中含量最多的物质是氮气。

4、天然存在最硬的物质是金刚石。

5、最简单的有机物是甲烷。

6、金属活动顺序表中活动性最强的金属是钾。

7、相对分子质量最小的氧化物是水。最简单的有机化合物ch4

8、相同条件下密度最小的气体是氢气。

9、导电性最强的金属是银。

10、相对原子质量最小的原子是氢。

11、熔点最小的金属是汞。

12、人体中含量最多的元素是氧。

13、组成化合物种类最多的元素是碳。

14、日常生活中应用最广泛的金属是铁。

15、最早利用天然气的是中国；中国最大煤炭基地在：山西省；最早运用湿法炼铜的是中国（西汉发现[刘安《淮南万毕术》“曾青得铁则化为铜” ]、宋朝应用）；最早发现电子的是英国的汤姆生；最早得出空气是由n2和o2组成的是法国的拉瓦锡

五、初中化学中的“三”

1、构成物质的三种微粒是分子、原子、离子。

2、还原氧化铜常用的三种还原剂氢气、一氧化碳、碳。

3、氢气作为燃料有三大优点：资源丰富、发热量高、燃烧后的产物是水不污染环境。

4、构成原子一般有三种微粒：质子、中子、电子。

5、黑色金属只有三种：铁、锰、铬。

6、构成物质的元素可分为三类即(1)金属元素、(2)非金属元素、(3)稀有气体元素。

7，铁的氧化物有三种，其化学式为(1)feo、(2)fe2o3、(3) fe3o4。

8、溶液的特征有三个(1)均一性；(2)稳定性；(3)混合物。

9、化学方程式有三个意义：(1)表示什么物质参加反应，结果生成什么物质；(2)表示反应物、生成物各物质问的分子或原子的微粒数比；(3)表示各反应物、生成物之间的质量比。化学方程式有两个原则：以客观事实为依据；遵循质量守恒定律。

10、生铁一般分为三种：白口铁、灰口铁、球墨铸铁。

11、碳素钢可分为三种：高碳钢、中碳钢、低碳钢。

12、常用于炼铁的铁矿石有三种：(1)赤铁矿(主要成分为fe2o3)；(2)磁铁矿(fe3o4)；(3)菱铁矿(feco3)。13、炼钢的主要设备有三种：转炉、电炉、平炉。

14、常与温度有关的三个反应条件是点燃、加热、高温。

15、饱和溶液变不饱和溶液有两种方法：（1）升温、（2）加溶剂；不饱和溶液变饱和溶液有三种方法：降温、加溶质、恒温蒸发溶剂。（注意：溶解度随温度而变小的物质如：氢氧化钙溶液由饱和溶液变不饱和溶液：降温、加溶剂；不饱和溶液变饱和溶液有三种方法：升温、加溶质、恒温蒸发溶剂）。

16、收集气体一般有三种方法：排水法、向上排空法、向下排空法。

17、水污染的三个主要原因：(1)工业生产中的废渣、废气、废水；(2)生活污水的任意排放；(3)农业生产中施用的农药、化肥随雨水流入河中。

18、通常使用的灭火器有三种：泡沫灭火器；干粉灭火器；液态二氧化碳灭火器。

19、固体物质的溶解度随温度变化的情况可分为三类：(1)大部分固体物质溶解度随温度的升高而增大；(2)少数物质溶解度受温度的影响很小；(3)极少数物质溶解度随温度的升高而减小。

20、co2可以灭火的原因有三个：不能燃烧、不能支持燃烧、密度比空气大。

21、单质可分为三类：金属单质；非金属单质；稀有气体单质。

22、当今世界上最重要的三大矿物燃料是：煤、石油、天然气。23、应记住的三种黑色氧化物是：氧化铜、二氧化锰、四氧化三铁。24、氢气和碳单质有三个相似的化学性质：常温下的稳定性、可燃性、还原性。25、教材中出现的三次淡蓝色：(1)液态氧气是淡蓝色(2)硫在空气中燃烧有微弱的淡蓝色火焰、（3）氢气在空气中燃烧有淡蓝色火焰。

26、与铜元素有关的三种蓝色：(1)硫酸铜晶体；(2)氢氧化铜沉淀；(3)硫酸铜溶液。

27、过滤操作中有“三靠”：(1)漏斗下端紧靠烧杯内壁；(2)玻璃棒的末端轻靠在滤纸三层处；(3)盛待过滤液的烧杯边缘紧靠在玻璃捧引流。28、三大气体污染物：so2、co、no2

29、酒精灯的火焰分为三部分：外焰、内焰、焰心，其中外焰温度最高。

30、取用药品有“三不”原则：(1)不用手接触药品；(2)不把鼻子凑到容器口闻气体的气味；(3)不尝药品的味道。

31、古代三大化学工艺：造纸、制火药、烧瓷器

32、工业三废：废水、废渣、废气

34、可以直接加热的三种仪器：试管、坩埚、蒸发皿（另外还有燃烧匙）

35、质量守恒解释的原子三不变：种类不改变、数目不增减、质量不变化

36、与空气混合点燃可能爆炸的三种气体：h2、co、ch4 （实际为任何可燃性气体和粉尘）。

37、煤干馏（化学变化）的三种产物：焦炭、煤焦油、焦炉气

38、浓硫酸三特性：吸水、脱水、强氧化

39、使用酒精灯的三禁止：对燃、往燃灯中加酒精、嘴吹灭

40、溶液配制的三步骤：计算、称量（量取）、溶解

41、生物细胞中含量最多的前三种元素：o、c、h

氧化碳还原氧化铁3

关键词：氢气；一氧化碳；还原；产业；冶炼；气法冶炼；研究。

中图分类号： O659文献标识码：A 文章编号：

1.前言

氢气和一氧化碳都是气体，都是还原剂，神奇的是煤炭、石油、生物质等所有的碳氢化合物在合适的温度、合适的压力、合适的碳、氢、氧的元素比例同时具备的条件下，都能还原，形成以氢气和一氧化碳为主的稳定的混合气体，经过分离、提纯可以得到纯净的氢气和一氧化碳。［1］虽然理论上氢气和一氧化碳都具有还原性，但由于一氧化碳具有剧毒，氢气昂贵难制，又都没有大量应用于工业生产中。随着煤炭气化制氢技术的成熟，神华煤制油化工有限公司于2008年12月实现了日产氢气626t,氢气纯度为%；［2］氢气和一氧化碳的混合气体成本为元/m3以内；［3］是氢气和一氧化碳经济的大量应用于工业化生产的开始；是氢产业、一氧化碳产业的开始。

2.氢气和一氧化碳的研究现状

氢气研究现状

氢通常的单质形态是氢气，它是无色无味无臭，极易燃烧的由双原子分子组成的气体。理论上“在高温下用氢将金属氧化物还原以制取金属较之其他方法，产品的性质更易控制，同时金属的纯度也高，广泛用于钨、钼、钴、铁等金属粉末和锗、硅的生产。”氢在元素周期表中位于第一位，它具有极强的还原性，但是实际却没有大量工业应用。目前对氢气的研究主要集中于制氢、氢燃料电池、储氢、输氢的研究，但氢气在冶炼工业的应用研究却是空白。部分制氢技术已成熟；氢燃料电池汽车早在2008年奥运会就进行了示范运营；储氢、输氢的研究局部应用已实现，正在进行深入研究，以适应氢能时代的要求。［4］

一氧化碳研究现状

一氧化碳是无色、无臭、无味的气体，故易于忽略而致中毒。化学性质有：可燃性和还原性和毒性。一氧化碳作为还原剂，高温或加热时能将许多金属氧化物还原成金属单质，实验室利用一氧化碳实现了还原氧化铜、三氧化二铁、氧化锌，因此常用于金属的冶炼，但是工业上金属冶炼却是以焦炭形式实现的。由于受焦炭的历史沿革、一氧化碳的剧毒影响，理论上对一氧化碳研究不多，就连如何储存、运输都没有深入研究，研究较多的是其毒性，影响了工业实际应用。

3.加强氢气和一氧化碳储存、运输、应用的研究

氢气储存、运输的研究

储氢、输氢的研究局部应用已实现，正在进行深入研究，以适应氢能时代的要求。随着氢能时代的临近，应该开展氢气的管道运输研究。

一氧化碳储存、运输的研究

目前一氧化碳储存、运输的研究却是空白，应该系统地研究一氧化碳的储存、运输的基础知识，实现全面替代焦炭用于工业冶炼。

氢气和一氧化碳应用的研究

氢气和一氧化碳主要应用于工业冶炼行业，可以全面开展其他行业的应用研究，如飞机和航母的液态氢燃料、一氧化碳制备富勒烯等等。工业冶炼有火法和湿法之分，有了充足的氢气和一氧化碳资源，由于氢气的极强还原性适合整个冶炼行业（金属、非金属、稀土），全面开展气法冶炼的研究，即直接用氢气或一氧化碳气体还原金属、非金属、稀土元素。随着一氧化碳产业化的成熟，可以捕捉工业二氧化碳还原一氧化碳。

4.氢气和一氧化碳的主要应用

加强一氧化碳制碳纳米管的研究

碳纳米管的制备方法很多，到目前为止，人们尝试了多种制备方法，如石墨电弧法、热解法、激光蒸发法、等离子体法、化学气相沉积法等等。当今世界公开报道高质、高效、连续大批量工业化生产碳纳米管的实例：沸腾床催化法、化学气相沉积法。［5］煤炭气化制氢的副产品CO有用于他用等环保措施跟进的必要，［1］然而在碳纳米管的制备中恰好有CO化学气相沉积法，二者的完美结合形成了高效、环保的煤制氢源和碳纳米管法。应加强一氧化碳制碳纳米管的产业化研究，加速形成氢能时代的煤制氢源和碳纳米管产业化。

加强一氧化碳在铁冶炼的研究

焦炭的作用是：提供热量；提供还原剂；作料柱的骨架。化学方程式分别为：Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2,Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2。电炉炼铁没有用焦炭作骨架直接向炉内通煤气（一氧化碳）也实现了工业化，［6］充分说明一氧化碳完全可以取代焦炭实现工业冶炼。加强研究用其他方法解决料柱的骨架，提供热量，直接用一氧化碳还原铁。

开展一氧化碳和氢气在铝冶炼的研究

电解铝是高耗能、高污染的行业。开展研究一氧化碳和氢气在电解铝行业的应用：化学方程式：AI2O3＋3CO＝2AI＋3CO2理论上是成立的，具体反应条件的研究；如果一氧化碳还原三氧化二铝实现不了，可以研究用氢气还原三氧化二铝，AI2O3＋3H2＝2AI＋3H2O。

开展氢气在铜冶炼的研究

炼铜原料有铜的硫化物、铜的氧化物、和少量盐三种，目前冶炼方法有火法和湿法，也是高耗能、高污染的行业。开展研究用氢气提炼铜，硫化物：CuS+H2=Cu+H2S；氧化物：CuO+H2=Cu+H2O；盐：CuSO4+H2=Cu+H2SO4。

开展氢气在铅锌冶炼的研究

铅锌矿多数伴生，原料有硫化物、氧化物、和少量盐三种，目前冶炼方法有火法和湿法，也是高耗能、高污染的行业。硫化精矿中主要的金属硫化物有：PbS、ZnS、FeS2、CuFeS2、CdS、Hg2S、AgS、Sb2S3，开展研究按其在元素周期表的顺序，有经济价值的按不同的反应温度逐个还原FeS2、CuFeS2、AgS、ZnS、CdS、Hg2S、PbS、Sb2S3；同上还原其氧化物；同上还原其盐。

开展氢气和一氧化碳在高铝粉煤灰冶炼的研究

粉煤灰的化学成分主要是二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、二氧化钛、氧化镁、氧化钙以及其他碱金属氧化物和稀有元素，其中三氧化二铝含量30％以上的粉煤灰被称为高铝粉煤灰，具有很高的开发利用价值。开展研究氢气和一氧化碳按不同的反应温度逐个还原MgO、TiO2、Fe2O3、Al2O3，如有经济价值，甚至还原CaO、SiO2。

开展氢气和一氧化碳在多晶硅冶炼的研究

利用一氧化碳和氢气采用硅烷法制取多晶硅：无论是改良西门子法还是硅烷法在制取高纯度硅时，主要是在电弧炉中用碳还原石英砂而成，反应方程式：SiO2＋2C＝Si＋2CO,碳需要提纯，CO又是有害气体；改进为利用一氧化碳还原二氧化硅：SiO2＋2CO＝Si＋2CO2，既经济又环保；硅烷的制备方法为高温下利用硅和氢气合成硅烷：Si＋2H2＝高温＝SiH4，此法除百度百科有叙述外，未见有产业化报道，但高纯硅烷已产业化；以区别“现代硅烷的制备采用歧化法，即以冶金级硅与SiC14为原料合成硅烷，首先用SiCl4、Si和H2反应生成SiHCl3，然后SiHCl3歧化反应生成SiH2Cl2，最后由SiH2Cl2进行催化歧化反应生成SiH4，即：3SiCl4+Si+2H2=4SiHCl3，2SiHC13=SiH2Cl2+SiC14，3SiH2C12=SiH4+2SiHC13。”［7］其他工序走硅烷法工艺路线。优点：技术成熟，成本低，降低了现代硅烷法的安全性差，高污染的隐患，能与煤制氢气联产。缺点：安全性差，有污染。

5 .社会效应

由于一氧化碳具有剧毒，氢气昂贵难制，焦炭的历史沿革，使人们淡忘了氢气和一氧化碳的化学性质，随着煤炭气化制氢技术的成熟，让我们揭开氢气和一氧化碳神奇的面纱，为人类创造真正的文明吧！它将改变世界。

6.运作方式

申请国家示范项目，国家出资进行，首先开展煤制氢气和一氧化碳示范项目，然后全面联合科研院所、大中院校进行氢气和一氧化碳的储存、运输、应用的研究，迅速占领氢气和一氧化碳产业化的世界高地。

参考文献

［1］聂国印．聂旭春．氢能时代煤化工的思考．城市建设理论研究．2013年3月第9期．总第075期．

［2］任相坤．袁明．高聚忠．神华煤制氢技术发展现状．煤质技术．2006年1月第1期．

［3］刘芹．邢涛．浅析煤制天然气的工艺流程与经济性．化工设计．2010年．03期．

［4］欧训民．氢能制取和储存技术研究发展综述．能源研究与信息．第25卷．第1期．

［5］朱华．碳纳米管的制备方法研究进展．江苏陶瓷．2008年8月．第41卷．第4期．

［6］王梧．冶金动态．冶金管理．2011年．第10期．

氧化碳还原氧化铁4

关键词 新疆教学设计化学

一、设计思路

新疆是一个地域辽阔、资源丰富、历史悠久的省份，有许多本土的化学教学资源可供挖掘。本课时的主要内容是了解一些常见金属（铁、铝等）矿物，以及从铁矿石中将铁还原出来的方法。本课时设计思路如下：首先，从学生日常生活中积累的感性材料出发，回忆、讨论在生活中所了解的有关矿石的分布、开采、种类、性质、利用情况等内容，教师总结金属在自然界中的存在形式和主要矿石及其成分。然后，介绍历史上西域十六国闻名遐迩的“镔铁”冶炼技术出发，设置情景“如果你是西域铁匠，你会怎么将氧化铁中的铁还原”，借此回忆之前学过的主要还原剂：氢气、一氧化碳、碳单质的主要性质和实验装置及操作注意要点，并设计实验方案。在学生充分思考、讨论的基础上讲解实验室还原铁的实验方法以及高炉炼铁的原理、装置。

二、教材分析

本节内容是人教版九年级化学下册第八章的课题3《金属资源的利用和保护》第一课时的内容，本课时的主要内容包括：知道一些常见金属（铁、铝等）矿物；了解从铁矿石中将铁还原出来的方法，掌握有关矿石冶炼的计算方法等。在课题1、2中，已经讨论过金属的物理通性、金属与氧气的反应、金属活动性顺序表等内容。本节课的内容难度不大，学生在生活中已经积累有关金属的分布及矿物冶炼的感性认识。

三、教学目标

知识与技能：知道金属在自然界中的存在，以及一些常见的金属矿物的组成、性状等；了解从铁矿石中将铁还原出来的方法，掌握实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验装置、注意事项，掌握工业上高炉炼铁的原料、设备以及原理。

过程与方法：通过小组讨论，能设计出实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验方案及实验装置，掌握其试验方法；通过观看视频，体会和了解工业上用高炉炼铁的过程和方法。

情感态度价值观：通过了解金属矿藏的分布、使用情况，确立正确的能源观，认识到金属资源的有限，以及合理开发利用自然资源的必要性。

四、教学过程

（一）媒体展示。通过幻灯片展示生活中常见的金属制品以及丰富多彩的金属矿物标本的图片。

（二）学生活动。分组讨论：问题1.你所了解的有关金属资源有哪些？它们主要分布在什么地方？问题2.金属元素在矿石中都是以化合态存在么？问题3.请描述你所了解的生活中常见的矿石的颜色、状态、特征、主要成分。

（新疆是一个金属资源丰富的省份，充分唤起学生的日常生活中中积累的感性认识，提起学生兴趣，建立化学知识与生活、生产实践间的联系。）

（三）教师讲解。金属的存在，并指出，新疆地区拥有丰富的金属矿藏，根据颜色判断，应主要为菱铁矿（主要成分是FeCO3）。

（四）多媒体展示。播放视频：电视剧《汉武大帝》中张骞向大月氏女王请求获得锻造精钢的密料的片段，介绍历史上西域十六国闻名遐迩的"镔铁"冶炼技术。设置情景：设置情景：如果你是西域铁匠，你会怎么将氧化铁中的铁还原？

（五）学生活动。通过复习三大还原剂：氢气、一氧化碳、碳单质的性质及其还原实验的具体方法，设计实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验装置，书写实验步骤，预测实验现象，检验产物、总结实验注意事项。

（在之前章节中，重点讨论过用碳还原氧化铜的实验。但是，碳粉是固态还原剂，而一氧化碳是一种气态还原剂，而且一氧化碳是一种易燃的、有毒性的气体，所以其实验装置必须需要增加尾气处理装置。本实验设计可以充分锻炼学生活学活用、及一反三的能力。）

（六）教师讲解。实验装置有别于碳还原氧化铜，首先，一氧化碳是气态还原剂，所以选用硬质试管作为反应容器，其次，一氧化碳是一种有毒的气体，所以必须对尾气进行处理，具体方法是利用其可燃性将其燃烧，使之转化为无毒的二氧化碳。书写实验步骤时应该注意一氧化碳具有可燃性，所以反应前需将实验装置中的空气排尽，同时点燃尾气燃烧装置，以免污染空气。实验过程中发现澄清石灰水变浑浊，取少量反应后黑色固体，加入盐酸有气泡产生，证明有铁粉生成。由于一氧化碳会引起严重的中毒反应，所以实验时一定要注意安全，以及做好尾气处理，防止爆炸等。

（七）多媒体展示。展示《天工开物》中古代炼铁的图片，以及现代炼铁厂高炉炼铁的图片，讲解炼铁的原理。炼铁的主要原料是铁矿石，焦炭，石灰石，焦炭与氧气生成的一氧化碳气体将铁从铁矿石中还原出来。

（八）学生活动。思考：如果你是一名西域铁匠，那么用1000t含量为80%的赤铁矿，理论上可以炼出质量分数为96%的生铁多少千克？

（设置情景，作为本课时另一个重要的知识点，既是对炼铁原理的深化，也是对之前章节中学习过的计算技能的运用。此类杂质计算题涉及的数据较多，学生掌握难度较大。）

（九）教师讲解。杂质计算的基本步骤：矿石的质量――纯净的氧化铁的质量――代入化学方程式计算――纯净的铁的质量――换算成生铁的质量。

（十）教师总结。本节课的主要内容，首先，明确金属在自然界中的存在，其次，知晓常见矿石的主要成分，再次，掌握实验室以及工厂中炼铁的原理，最后掌握有关杂质计算的一般方法。

氧化碳还原氧化铁5

一、化合反应：由两种或两种以上物质①生成另一种物质②的反应叫做化合反应。

（1）反应物相同，量不同，产物不同 例如：木炭在氧气中充分燃烧生成二氧化碳，木炭在氧气中不充分燃烧生成一氧化碳。

（2）反应物相同，条件不同，产物不同 例如：二氧化碳和水反应生成碳酸。二氧化碳和水在光和叶绿素条件下反应生成糖类和氧气。

（3）反应物相同，量不同，产物相同，反应现象不同 例如：硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，发出蓝紫色火焰；而硫在空气中燃烧也生成二氧化硫，发出微弱的淡蓝色火焰。

（4）反应物相同，量不同，条件不同，产物相同； 例如：铁在潮湿的空气中生锈，铁在充有氧气的食盐水中更易生锈。

（5）反应物不同，产物相同 例如：木炭在氧气中充分燃烧生成二氧化碳，一氧化碳在氧气中燃烧也生成二氧化碳。

（6）吸热反应 例如：碳和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，同时吸热。

（7）非金属单质+非金属单质反应 例如：氢气和氯气在点燃条件下生成氯化氢。

（8）金属单质+非金属单质反应 例如：铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁。

（9）金属氧化物+水反应 例如：氧化钙和水反应生成氢氧化钙。

（10）非金属氧化物+水反应 例如：二氧化碳和水反应生成碳酸。

（11）单质+非金属氧化物反应 例如：氧气和一氧化碳在点燃条件下生成二氧化碳；碳和二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳。

（12）燃料燃烧 例如：氧气和一氧化碳在点燃条件下生成二氧化碳。

（13）三或四种反应物 例如：碳酸钙与水和二氧化碳反应生成碳酸氢钙；铜与水和氧气及二氧化碳反应生成碱式碳酸铜。

二、分解反应：由一种物质①生成两种或两种以上其他物质②的反应叫做分解反应。

（1）生成物是两种单质 例如：电解水生成氢气和氧气。

（2）生成物是一种单质和一种化合物 例如：过氧化氢在二氧化锰做催化剂条件下生成氧气和水。

（3）生成物是两种氧化物 例如：碳酸分解生成水和二氧化碳。

（4）生成物是三种物质 例如：高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。

三、置换反应：由一种单质与一种化合物起反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。

（1）气体单质与金属氧化物 例如：氢气和氧化铜在加热条件下生成铜和水。

（2）固体单质与金属氧化物 例如：木炭与氧化铜在高温条件下生成铜和二氧化碳。

（3）活泼金属与稀盐酸或稀硫酸 例如：铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。

（4）金属与盐溶液 例如：铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁。

四、复分解反应：由两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应叫做复分解反应。

这里的化合物指酸、碱、盐、金属氧化物，不包括非金属氧化物。

（1）中和反应 例如：氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水。

（2）金属氧化物+酸 例如：氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水 。

（3）碳酸盐+酸 例如：碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。

（4）碳酸盐溶液+碱溶液 例如：碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。

（5）盐溶液间的反应

举例：氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠。

（6）碱与铵盐的反应 例如：氢氧化钙与硫酸铵反应生成硫酸钙和水及氨气。

（7）反应物不同生成物相同的复分解反应 举例：氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水，氧化钙与盐酸反应也生成氯化钙和水。

五、其他反应（非基本反应类型）

（1）有机物与氧气的反应 例如：甲烷在氧气中燃烧生成水和二氧化碳。

（2）一氧化碳还原金属氧化物 例如：一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳。