二节金属矿物铁的冶炼PPT课件.ppt

第2节金属矿物铁的冶炼 一 常见的金属 2020 2 4 1 金属的存在形式 单质 少数化学性质较不活泼的金属 如铂 金 银等 化合物 化学性质较活泼的金属 如铁 锌 钠 钙等 孔雀石 Cu2 OH 2CO3 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 2020 2 4 2 自然界以单质形式存在的金 自然界以单质形式存在的银 2020 2 4 3 铜的矿物主要有黄铜矿 孔雀石 斑铜矿和赤铜矿等 黄铜矿 CuFeS2 辉铜矿 Cu2S 孔雀石 Cu2 OH 2CO3 Cu5FeS4 Cu2O CuFeS2 Cu2 OH 2CO3 2020 2 4 4 铝的矿物主要有铝土矿和明矾石等 铝土矿 Al2O3 Al2O3 KAl SO4 2 2020 2 4 5 铁的矿物主要有 赤铁矿 磁铁矿 菱铁矿 黄铁矿 褐铁矿等 赤铁矿 Fe2O3 黄铁矿 FeS2 菱铁矿 FeCO3 Fe2O3 Fe3O4 FeCO3 FeS2 Fe2O3 XH2O 2020 2 4 6 用金属矿石可以冶炼金属 使金属矿物变成金属的过程 叫做金属的冶炼 2020 2 4 7 二 铁的冶炼 铁在自然界中分布很广 在地壳中含量居所有金属元素的第二位 仅次于铝 古代炼铁 2020 2 4 8 一 铁的冶炼 上海宝山钢铁公司炼铁高炉 2020 2 4 9 为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票 2020 2 4 10 观察与思考 进行课本124页的实验 实验过程中注意安全 一氧化碳有毒 注意观察实验现象并记录 2020 2 4 11 原理 Fe2O3 3CO2Fe 3CO2 高温 一 铁的冶炼 2020 2 4 12 实验装置 CO Fe2O3 尾气处理 红棕色粉末 蓝色火焰 酒精喷灯 澄清石灰水 2020 2 4 13 1 连接仪器 2 检查装置的气密性 3 装入药品并固定装置 4 向硬质玻璃管内通入CO气体 5 给氧化铁加热 6 停止加热 7 等玻璃管冷却至室温后停止通入CO气体 熄灭右端酒精灯 实验步骤 2020 2 4 14 反应前先通CO再加热的目的 排尽装置内空气 以免加热时与空气混合发生爆炸 实验说明 反应后撤去酒精继续通CO的目的 防止在较高温度下铁重新被氧化 2020 2 4 15 检验装置中空气已排尽的方法是 在右端导气管口用排水法收集一小试管气体 移近火焰 若发出轻微的爆鸣声 证明空气已经排尽 2020 2 4 16 红棕色粉末逐渐变成黑色 澄清石灰水变浑浊 尾气燃烧产生蓝色火焰 实验现象 尾气处理 1 收集法 接一气球收集尾气或将尾气用排水法收集 2 燃烧法 将尾气点燃 可用于加热氧化铁 CO有毒 防止污染空气 2020 2 4 17 2020 2 4 18 相关化学方程式 Fe2O3 3CO2Fe 3CO2CO2 Ca OH 2 CaCO3 H2O2CO O22CO2 高温 点燃 2020 2 4 19 工业炼铁的主要设备 高炉 2020 2 4 20 炼铁工业设备图 2020 2 4 21 炼铁工业设备图 2020 2 4 22 工业炼铁原理 把铁矿石跟焦炭 石灰石一起加入高炉 从下方通入空气 焦炭燃烧 生成的二氧化碳与焦炭在高温下反应生成一氧化碳气体 一氧化碳气体跟氧化铁在高温下反应生成铁 注 高炉炼得的铁为生铁 仍含有少量杂质 2020 2 4 23 工业炼铁 原料 铁矿石 焦炭 石灰石 空气 设备 高炉相关反应 C O2CO2CO2 CCO Fe2O3 3CO2Fe 3CO2 点燃 高温 高温 CaCO3CaO CO2 高温 CaO SiO2CaSiO3 硅酸钙 高温 除去铁矿石中的SiO2等杂质 提供热量和产生还原剂 2020 2 4 24 1 还原法把金属矿物与焦炭 氢气 一氧化碳等还原性物质一起加热反应 金属的冶炼方法 Fe2O3 3CO2Fe 3CO2 高温 2Fe2O3 3C4Fe 3CO2 高温 Fe2O3 3H22Fe 3H2O 高温 物质失去氧的反应称为还原反应 物质得到氧的反应称为氧化反应 2020 2 4 25 CuO H2Cu H2OCuO COCu CO22CuO C2Cu CO2 高温 还原氧化铜制铜 2020 2 4 26 2 电解法某些活泼的金属很难从其矿石中还原出来 需用电解的方法 1 电解熔融氧化铝制金属铝 2Al2O34Al 3O2 2 电解熔融的氯化钠 2NaCl2NaCl Cl2 金属的冶炼方法 通电 通电 2020 2 4 27 3 热分解法有些金属的氧化物受热易分解 可用加热的方法 氧化汞制水银 2HgO2Hg O2 金属的冶炼方法 2020 2 4 28 4 湿法冶金铁能从硫酸铜溶液中置换出铜 这种方法是现代湿法冶金的原理 Fe CuSO4FeSO4 Cu 金属的冶炼方法 2020 2 4 29 工业上以赤铁矿 Fe2O3 为原料冶炼铁 某钢铁厂冶炼896Kg铁 需要含Fe2O364 的赤铁矿多少千克 随堂练习1 2020 2 4 30 2 8gCO在高温下跟5 8g某种铁的氧化物完全反应 这种氧化物是 A FeOB Fe2O3C Fe3O4 随堂练习2 2020 2 4 31 在实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验中 当用酒精灯给氧化铁加热一段时间后 我们将看到固体由 色变成 色 这时氧化铁变成 实验中石灰水会变 用酒精灯点燃尾气的作用是 红 黑 铁 白色浑浊 防止一氧化碳污染空气 请写出相关的化学方程式 2020 2 4 32 在实验生产中 所用的原料或产物一般含有杂质 在计算用料和产量时 应考虑到杂质问题 例题 用1000t含氧化铁80 的赤铁矿 理论上可以炼出含铁96 的生铁多少吨 设理论上可以炼出含铁96 的生铁的质量为x Fe2O3 3CO 2Fe 3CO2160 1000t 80 112 96 xx 583 3t答 理