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6 3金属矿物与冶炼 第六章金属 为人类社会作出许多贡献的金属是从哪里来的呢 它们来自地壳中天然存在的矿物 金属元素在自然界中的存在形式 1 单质 少数化学性质较不活泼的金属 如金 银 铜等 自然界以单质形式存在的金 自然界以单质形式存在的银 2 化合物 如铁 锌 钠和钙等 闪锌矿 铝土矿 较活泼的金属元素在自然界以化合物形式存在 小结 自然界除少数很不活泼的金属如金 银等以单质形式存在外 其余都以化合物形式存在于矿物之中 地壳中 铝和铁的含量最多 加上钙 钠 镁 钾一共6种金属元素 占了地壳总质量的23 14 其余众多金属元素在地壳中储存量是很少的 几种金属矿物 铁矿石 赤铁矿Fe2O3 磁铁矿Fe3O4 黄铁矿FeS2 菱铁矿FeCO3 钛铁矿 FeTiO3 黄铜矿CuFeS2 辉铜矿Cu2S 铜矿石 赤铜矿 Cu2O 我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家这一 矿物储量也很丰富 其中钨 钼 钛 锡 锑等储量居世界前列 铜 铝 锰等储量在世界上也占有重要地位 人类每年要提炼数以亿吨计的金属用于工农业生产和其它领域 其中 提取量最大的是铁 钢铁是怎样炼成的 在地壳中 矿物常与岩石混合共存在一起 形成矿石 人们开采矿石 用矿石冶炼金属 那么 矿石是怎样变成金属的呢 现以产量最大 应用最广的铁为例 学习金属冶炼的基本原理 点燃有蓝色火焰 一氧化碳还原氧化铁 相关的化学方程式 尾气处理 防止CO污染空气 炼铁的原理 红色粉末变成黑色 澄清的石灰水变浑浊 1 为什么通入一氧化碳 等片刻后再点燃尖嘴管处酒精灯 排尽装置内的空气 防止加热时发生爆炸 2 当红棕色粉末已全部转变成黑色后 停止加热 再通一会CO 直至玻璃管冷却 为什么 防止生成的铁重新被氧化 或石灰水倒流 炸裂玻璃管 工业炼铁流程图 1 原料 2 设备 高炉 在高温下 利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来 石灰石 铁矿石 焦炭 空气 3 原理 化学方程式 工业炼铁 1 工业上加入焦炭有什么作用 燃烧放热 提高炉温 制取还原剂CO 2 石灰石有什么作用 把杂质转化为炉渣而除去 生铁和钢的区别 本质区别 冶炼金属的常用方法 1 活泼金属 如K Na Mg Al 电解法 2Al2O3 4Al 3O22 一般金属 如Zn Fe Sn Pb Cu 热还原法 Fe2O3 3CO 2Fe 3CO23 较稳定金属 如Hg Ag 直接加热法 2HgO 2Hg O24 稳定金属 如Pt Au 可通过金沙淘洗获得 通电 高温 加热 冶炼方法与活泼性相关 越活泼越难冶炼 知识视窗 1 金属在自然界的存在少数很不活泼的金属 如金 银能以单质的形态存在 绝大多数金属都是以化合物形态存在于矿物之中 2 金属元素在地壳中的含量 3 炼铁的原理 在高温条件下 用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来 纯铁 铁的合金 生铁 钢 含碳量不同 2 4 3 硬度比纯铁硬 0 03 2 硬度 抗腐蚀性能增强 4 生铁与钢的区别 1 写出图中标有序号的仪器名称 2 实验过程中 先要进行的是 填A或B A 加热B 通一氧化碳 3 A中反应的化学方程式是 B中反应的化学方程式是 B中观到的现象是 铁架台 试管 B Ca OH 2 CO2 CaCO3 H2O 澄清的石灰水变浑浊 4 该装置的不