江苏省靖江市新港城初级中学九年级化学全册 5.2 金属矿物 铁的冶炼课件 （新版）沪教版.ppt

同学们好 第五章金属和矿物 第二节金属矿物铁的冶炼 第一课时 复习 1 写出铁 锌 铝分别与稀盐酸和稀硫酸反应的方程式 zn 2hcl h2 zncl2fe 2hcl h2 fecl22al 6hcl 3h2 2alcl3mg 2hcl h2 mgcl2 zn h2so4 h2 znso4fe h2so4 h2 feso42al 3h2so4 3h2 al2 so4 3mg h2so4 h2 mgso4 单质 单质 化合物 化合物 所以这些反应为反应 置换 4 铁丝与硫酸铜溶液反应的现象是 反应的方程式为 fe cuso4 cu feso4 铁丝表面产生红色固体 溶液由蓝色变为浅绿色 2 由一种跟一种作用生成另一种和另一种 这样的反应叫做置换反应 3 地壳中元素含量由大到小前五位的元素符号是 单质化合物单质化合物 o si al fe ca 曾青得铁则化为铜 湿法冶金原理 fe cuso4 cu feso4 自主学习 1 日常生活中使用最广的金属是铁 在地壳中含量仅次于铝的一种金属是铁 2 铁在自然界中分布很广 在地壳中主要以化合物 填 单质 化合物 的形式存在 3 金属元素在自然界中分布很广 除极少数不活泼的金属 如铂 金 银等 有存在外 其余大多数以化合物存在 金属化合物在自然界中以矿物的形式存在 含有矿物的岩石称为矿石 4 铁的矿物有赤铁矿 主要成分为fe2o3 磁铁矿 主要成分为fe3o4 菱铁矿 黄铁矿 铜的矿物有黄铜矿 孔雀石 主要成分为cu2 oh 2co3 斑铜矿 赤铜矿等 铝的矿物有铝土矿 明矾石等 5 用金属矿石可以冶炼金属 使金属矿物变成金属的过程 叫做金属冶炼 6 一氧化碳与氧化铁在高温下反应的现象 红棕色的粉末逐渐变为黑色 澄清石灰水变浑浊 p124观察与想考 反应方程式为3co fe2o32fe 3co27 工业炼铁主要设备高炉 工业炼铁主要原料 铁矿石 焦炭 石灰石 空气 8 通常把金属 如铁 跟氧气结合生成金属氧化物 如氧化铁 的过程称为金属的氧化 金属氧化物跟焦炭 氢气 一氧化碳等还原性物质反应 失去氧转化为金属的过程 称为金属氧化物的还原 一 铁在自然界中的存在 金属元素在自然界中分布很广 除极少数不活泼的金属 如铂 金 银等 有单质存在外 其余大多数以化合物存在 金属化合物在自然界中以矿物的形式存在 含有矿物的岩石称为矿石 地壳中金属的含量 质量分数 极少数金属以单质 游离态 存在 自然界中以单质存在的银 自然界中以单质存在的金 磁铁矿的主要成分为fe3o4 黄铁矿的主要成分是fes2 赤铁矿 主要成分为fe2o3 褐铁矿 fe2o3 xh2o 菱铁矿主要成分是feco3 大多数矿物质以化合物的形式存在 金属矿石 方铅矿 pbs 水铝石 al2o3 h2o 赤铜矿 cu2o 孔雀石cu2 oh 2co3 二 铁的冶炼 铁元素在自然界中分布很广 在地壳中含量位居金属元素的第二位 仅次于铝 约占地壳总质量的4 75 我国大型铁矿有 辽宁鞍山 湖北大冶 四川攀枝花使金属矿物变成金属单质的过程 叫做金属的冶炼 使铁矿石中铁元素转变成铁单质的过程 一氧化碳与氧化铁的反应 操作步骤 1 按图连接装置并检查气密性 2 装入药品并固定 3 向硬质玻璃管内先通入一氧化碳 4 再给氧化铁加热 5 先停止加热 6 再 待硬质玻璃管冷却后 停止通入一氧化碳 实验现象 色的粉末逐渐变为色 澄清石灰水 红棕 黑 变浑浊 讨论 1 如何验证黑色物质是否是铁 方法一 方法二 加稀盐酸 看是否有气体放出 溶液由无色变成浅绿色 2 澄清石灰水的作用是 验证二氧化碳的生成并除去二氧化碳 3 实验过程中用为什么需要尾气处理 尾气中的co有毒 防止污染空气 4 尾气处理的方法有 用真空气囊收集 用排水法收集 将尾气点燃 反应方程式 用导管将它连接到左边的酒精灯火焰上 优点 节约能源 防止一氧化碳污染空气 用磁铁吸引 看能否被吸引 思考 1 实验前是先通一氧化碳还是先加热 是先点灯a还是先点灯b 先通co再加热 排尽硬质玻璃管内的空气 防止加热一氧化碳与空气的混合气体而发生爆炸 先点灯b 防止通入的co污染空气 排尽装置中的空气 防止加热时发生爆炸 2 实验结束时是先停止加热还是先停止通气 是先熄灭灯a还是先熄灭灯b 先停止加热 冷却后再停止通氢气 目的是 防止生成的灼热的金属 铁 重新被氧化 先熄灭灯a 防止co污染空气 co 早出晚归 酒精灯 迟到早退 气体早出晚归 酒精灯迟到早退 前者颠倒要爆炸 后者颠倒要氧化 先通气体 再加热 反应结束 先停止加热 冷却 最后停止通入气体 一氧化碳还原金属氧化物的实验操作口诀 回忆 一氧化碳还原氧化铁的实验中 有下列各步操作 点燃酒精灯 加热氧化铁 撤去酒精灯 停止加热 通入一氧化碳 停止通入一氧化碳 使还原出来的铁冷却 正确的实验操作顺序是 写序号 工业炼铁 炼铁原料 铁矿石 焦炭 石灰石 空气 炼铁原理 主要设备 高炉 3co fe2o32fe 3co2 在高温下 用一氧化碳把铁从它的氧化物中还原出来 焦炭的作用 1提高炉温 2制取还原剂一氧化碳 石灰石的作用 除去二氧化硅 炼铁原料 铁矿石 焦炭 石灰石 空气 主要设备 炼铁原料 铁矿石 焦炭 石灰石 空气 高炉 主要设备 炼铁原料 铁矿石 焦炭 石灰石 空气 炼铁原理 在高温下 用一氧化碳把铁从它的氧化物中还原出来 炼铁原理 在高温下 用一氧化碳把铁从它的氧化物中还原出来 高温 炼铁高炉的结构 思考 为什么炉渣出口高于生铁出口 生铁密度比炉渣大 想一想 工业炼铁的流程是怎样的呢 caco3起什么作用呢 除去脉石 sio2 将之转化为炉渣 炼钢原理 把生铁放在炼钢炉中进一步冶炼 过多的c p s si经反应形成炉渣被除去 得到的就是钢 炼钢 降低含碳量 炼钢的目的是 但不能完全除去碳 我国钢铁工业的发展 钢铁是非常重要的金属材料 钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的一个重要标志 早在春秋战国时期 我国就开始生产和使用铁器 我国钢铁工业的发展 新中国成立以后 我国的钢铁工业得到了飞跃的发展 1994年钢产量只有15 8万吨 居世界26位 1996年 我国的钢铁产量首次特破1亿吨 居世界前列 2002年 我国的钢产量为1 82亿吨 连续多年保持世界第一 2011年 我国的钢产量为6 8亿吨 约占世界钢产量的47 金属的冶炼方法 1 许多金属 如锰 锌 铁 镍 铅 是把金属矿物与焦炭或氢气 co等还原性物质一起高温反应 2 活泼金属 如 钠 钾 镁 铝 很难从其矿石中还原出来 需要用电解法 3 有些金属可以湿法冶金 如有色金属 fe cuso4 feso4 cu 拓展视野 通常把金属 如铁 跟氧结合生成金属氧化物 如氧化铁 的过程称为金属的氧化 金属氧化物跟焦炭 氢气 一氧化碳等物质反应 失去氧转化为金属的过程 称为金属氧化物的还原 练一练 你能仿照例子 写出fe3o4 cuo和这三种还原性物质反应的方程式吗 碳 一氧化碳与二氧化碳的转化关系 练习 除去下列括号中的杂质 并写出有关化学方程式 co2 co 方法 化学方程式 方法 化学方程式 cu fe 方法一 化学方程式 方法二 化学方程式 方法三物理方法 将气体通入足量灼热的氧化铜 金属氧化物 将气体通入足量的澄清石灰水 加入足量稀盐酸 稀硫酸 加入足量硫酸铜溶液 用磁铁吸引 co co2 1 从化学发展简史中看到金属的使用 最先是青铜器 再后来是铁器时代 而铝的使用是近二百年的事 下列说法与这个先后顺序有关的是 填序号 1 金属的延展性 2 金属的导电性 3 金属的活泼性 4 金属在地壳中含量的多少 5 金属冶炼的难易程度 3 5 练习 2 下列关于铁的说法正确的是 a 铁是地壳中含量最多的金属元素b 铁在空气中燃烧生成四氧化三铁c 生铁属于金属单质d 铁桶不能用来配制农药波尔多液 d b 3 关于铁的下列说法正确的是 a 铁能和高温水蒸气 硝酸锌 zn no3 2 溶液 盐酸发生置换反应b 生铁也是一种金属材料c 炼铁的过程是铁矿石 主要成分为fe3o4或fe2o3等 被氧化的过程d 铁是地壳中含量最多的金属 4 某同学在实验室中用一氧化碳与氧化铁反应 若得到5 6g铁 则实际消耗的一氧化碳的质量是 a 4 2gb 大于4 2gc 小于4 2gd 无法判断 b 5 稀盐酸与生铁反应 当生铁完全反应后 留有残渣 则残渣的主要成分是 a 氧化铁b 碳c fecl2d 铁 b 6 炼铁选用的铁矿石通常不仅要求含铁量高 而且要 有害元素 少 下列铁矿石不适宜炼铁的是 a 磁铁矿 fe3o4 72 4 b 赤铁矿 fe2o3 70 c 菱铁矿 feco3 48 3 d 黄铁矿 fes2 46 7 d 思考 为什么黄铁矿不宜用来炼铁 1 黄铁矿的主要成分fes2含铁量低 只有46 7 2 fes2含有硫元素 炼铁过程中会产生大量的so2气体 污染环境 7 如图是用一氧化碳还原氧化铜的实验装置 回答下列问题 1 有下列实验步骤 加热 通入一氧化碳 请用上述实验步骤的标号填空 实验开始时 应先 然后 2 实验进行一段时间后 a装置中出现的现象为 说明有 生成 b装置中出现的现象为 说明有 生成 3 装置a中的反应化学方程式为 装置b中的反应化学方程式为 装置c中的目的是 4 反应结束 应先 待冷却后 停止通气 停止加热 除去尾气 防止污染 co2 ca oh 2 caco3 h2o co2 石灰水变浑浊 粉末由黑变红