金属矿物 铁的冶炼.ppt

5 2金属矿物铁的冶炼 1 地壳中含量最多的前两位金属元素是哪些 2 试想这些元素的化学性质是否活泼 在地壳中是以什么状态形式存在 为什么 3 俗话说 沙里淘金 金可以从河沙里淘出 这说明金是以什么形式存在的 为什么呢 思考 常见的金属矿物 在自然界中 除了极少数不活泼的金属 如铂 金 银等 能以单质形式存在 其余大多数金属以化合物存在 金属化合物在自然界中以金属矿物的形式存在 铁矿石是最常见的矿石 常见几种金属矿物 磁铁矿 褐铁矿 赤铁矿 Fe3O4 Fe2O3 XH2O Fe2O3 铁矿石 黄铁矿FeS2 FeCO3 菱铁矿 常见几种金属矿物的成分 孔雀石Cu2 OH 2CO3 赤铜矿 铜矿石 黄铜矿 金属矿物 自然界以单质形式存在的银 自然界以单质形式存在的金 铝土矿 1 地壳中元素含量由高到低的顺序是 前5位 其中位于金属元素第二位且应用最广的是 2 铁的化学性质比较活泼 在自然界中主要以 形式存在 常见的铁矿石有 主要成分为 主要成分为 菱铁矿 黄铁矿等 O Si Al Fe Ca Fe 化合物 思考 赤铁矿 磁铁矿 Fe2O3 Fe3O4 我国几个大型的铁矿 辽宁鞍山 湖北大冶 四川攀枝花 磁铁矿主要成分为Fe3O4 黄铁矿的主要成分是FeS2 铁的几种矿石 赤铁矿 主要成分Fe2O3 菱铁矿主要成分FeCO3 铁的质量分数 70 铁的质量分数 48 铁的质量分数 72 铁的质量分数 47 金属的冶炼 即 金属化合物 金属单质 化合态 单质态 转变成 使金属矿物变成金属的过程 铁的冶炼 铁的化合物 转变成 铁单质 Fe2O3和Fe的组成上均含有Fe元素 不同之处在于Fe少了O元素 要使Fe2O3转变成Fe 可从哪方面入手 交流与讨论 1 可在一定条件下 使Fe2O3直接失氧 转变为铁 2 可在一定条件下 可加入某类物质 让其与Fe2O3中的O元素结合 主动夺取Fe2O3中的 O 元素 使Fe2O3转变成金属Fe Fe2O3 Fe 1 许多金属的冶炼 是把它们的矿物跟焦炭或氢气 一氧化碳等物质一起加热反应 如锰 锌 铁 镍 铅等 2 有些金属比较活泼 很难从其矿物中提取出来 需用电解的方法 如铝等 指导阅读 课本P120 拓展视野 Fe2O3 Fe 氧化 O O 还原 得氧氧化 失氧还原 一氧化碳与氧化铁反应 CO 澄清石灰水 气囊 Fe2O3 讨论 CO 变浑浊 磁铁 澄清石灰水 讨论 实验前观察 Fe2O3颜色 能否被磁铁吸起 红棕色 否 实验后观察 产物颜色 能否被磁铁吸起 澄清石灰水 黑色 能 变浑浊 实验步骤 气灯灯气 1 红棕色的固体逐渐变成黑色 且能被磁铁吸引 2 产生能使澄清的石灰水变浑浊的气体 实验现象 化学反应方程式 CO Fe2O3Fe CO2 高温 3 2 3 反应中有铁和二氧化碳生成 结论 产物 1 澄清石灰水的作用是什么 2 为什么要进行尾气处理 尾气如何处理 3 实验中为什么要先通一段时间CO 再加热Fe2O3 4 实验结束后 为什么要先停止加热继续通CO直至试管内物质冷却 点燃或用气球收集 检验生成的二氧化碳 因为CO有毒会污染环境 排出装置中的空气 以免加热时CO与空气混合 可能会发生爆炸 防止热的铁再次被氧化以及防止石灰水倒吸 铁的冶炼 1 工业炼铁的主要设备是 高炉 工业炼铁 2 工业炼铁的原料及其作用 1 铁矿石 2 焦炭 3 石灰石 4 空气 提供铁元素 a 提供热源 维持炉温b 提供CO 形成炉渣 提供氧气 高炉中的主要反应 3CO Fe2O3 2Fe 3CO2 C CO2 2CO C O2 CO2 高温 高温 点燃 工业上炼得的不是纯铁 生铁 混合物 1 1 用CO与赤铁矿石炼铁的实验步骤 加热 通CO 熄灭酒精灯 停止通CO 2 尾气要处理的原因 3 如果将CO改为H2还要进行尾气处理吗 CO有剧毒会污染空气 不需要 因为H2无毒 学以致用 2 炼铁的原料是 A 铁矿石 一氧化碳 空气B 铁矿石 烟煤 生石灰C 铁矿石 焦炭 空气D 铁矿石 焦炭 石灰石 空气 D 3 现有 磁铁矿 主要成分 Fe3O4 黄铁矿 主要成分FeS2 赤铁矿 主要成分Fe2O3 请你从多角度分析三种矿石中哪种不适合用来炼铁 填写序号 原因 含铁量不高且会产生二氧化硫污染空气 分析 磁铁矿 Fe3O4 Fe 72 赤铁矿 Fe2O3 Fe 70 黄铁矿 FeS2 Fe 47 5 某钢铁公司用490万吨含氧化铁 Fe2O3 60 的赤铁矿石炼铁 所得到的生铁中最多含铁多少万吨 Fe 56 关于含杂质物质的化学方程式的计算 解题原理 将含杂质的物质转化为纯物质后 再代入化学方程式中进行计算 公式 纯净物的质量 不纯物质量 纯净物质量分数 不纯物质量 纯净物的质量 纯净物质量分数 纯净物的质量 不纯物质量 1 杂质 纯净物质量分数 某钢铁公司用490万吨含氧化铁 Fe2O3 60 的赤铁矿石炼铁 所得到的生铁中最多含铁多少万吨 Fe 56 工业上用含氧化铁480t的赤铁矿为原料炼铁 得到含杂质4 的生铁多少吨 Fe 56 例1 用1000t含氧化铁80 的赤铁矿石 理论上可以炼出铁多少 解 1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为 1000t 80 800t 设 800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x Fe2O3 3CO 2Fe 3CO2 高温 160 112 800t x 160 800t 112 x X 560t 答 理论上可以炼出铁560t 练习题 工业上高温煅烧100t含碳酸钙90 的石灰石 可以得到氧化钙多少 解 100t石灰石中碳酸钙的质量为 100t 90 90t设可以得到氧化钙的质量为xCaCO3 CaO CO2 1005690tx1