金属矿物与冶炼（粤教版）

6.3金属矿物与冶炼,思考：自然界中的金属大多以什么形式存在呢？主要存在在那里呢?,一、金属的存在形式,1.游离态（单质态）：,2.化合态（化合物形态）：,Ag,Pt,Au,Fe,Cu,Na等绝大多数金属,二、金属矿物,黄铜矿（CuFeS2）,方铅矿（PbS）,孔雀石（Cu2(OH)2CO3）,软锰矿（MnO2）,三、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,（一）一氧化碳与氧化铁反应,红棕色,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,CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O,（1）向玻璃管内通入一氧化碳气体；(通入co)（2）给氧化铁加热；（点燃酒精灯）（3）停止加热；（熄灭酒精灯）（4）待试管内的物质冷却后停止通一氧化碳。(停止通co),实验步骤,(CO:,早出晚归,酒精灯:,迟到早退),1、实验中为什么要先通一段时间CO，再加热Fe2O3？2、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？,排出装置中的空气，防止加热时发生爆炸,防止热的铁再次被氧化以及防止石灰水倒吸,产生蓝色火焰,H2、C、CO化学性质的比较,点燃,点燃,点燃,点燃,高温,（二）、工业炼铁,焦炭,铁矿石,石灰石,热空气,生铁出口,炉渣出口,炼铁高炉模型,1.工业炼铁的主要设是：,高炉,原料：铁矿石(赤铁矿)、焦炭、石灰石、空气,高炉中的主要反应,3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2（吸热）,C+CO2=2CO（吸热）,C+O2=CO2（放热）,高温,高温,点燃,工业上炼得的不是纯铁（生铁）混合物,高温,4CO+Fe3O4=3Fe+4CO2,工业炼铁炼钢,工业上是怎么做的呢？,思考：百炼成钢的道理？,炼铁炼钢,钢,生铁,产物,将碳氧化,热还原,原理,生铁,铁矿石,焦炭,石灰石,原料,炼钢炉,高炉,设备,炼钢,炼铁,24.3%,0.032%,简单，实用，节省的原则,1、热分解法有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。在金属活动性顺序表中，位于氢后面的某些金属的氧化物受热就能分解。,2HgO=2Hg+O2,2Ag2O=4Ag+O2,四、冶炼方法的选择,2热还原法多数金属的冶炼过程属于热还原法。常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等。,高温,高温,高温,Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2,WO3+3H2=W+3H2O,Cr2O3+2Al=2Cr+Al2O3,2Al2O3=4Al+3O22NaCl=2Na+Cl2,3电解法在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。,电解,电解,五、有关不纯物的简单计算,2000吨的赤铁矿，其中含氧化铁80%，则氧化铁的质量为（）,1600吨,钢铁的冶炼中炼出含铁95%的生铁118吨，计算出其中铁的质量为（）,112吨,若用含氧化铁80%的赤铁矿2000吨，可炼成的多少铁？,解：设炼成的铁的质量为X,1601122000t*80%X,160：112=2000t*80%:X,X=1120t,答:可炼成的1120t的铁。,练习用2000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？,注意：带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量,1120t96%=1166.7t,赤铁矿石氧化铁铁生铁,实验室用含有杂质的锌片10g，放入盛有100g稀硫酸的烧杯中（杂质不与硫酸反应），充分反应后，烧杯中剩余物质的总质量为109.8g。实验过程中，产生氢气的质量_，你的计算依据是。（2）有杂质的锌片中锌的质量分数。（友情提示：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2用氢气的质量算出锌的质量）,解：设锌片中锌的质量分数为X。Zn+H2SO4=ZnSO4+H265210gX0.2g65:2=10gX:0.2gX=650.2g/210g=65%答：锌片中锌的质量分数为65%。,0.2g,质量守恒定律,H2和C还原CuO实验比较,实验装置图,小结,或产物是混合物。这里所讲的纯净物是指化学方程式中各化学式所指的物质，没有参加反应(前和后)的物质视为杂质，杂质混入纯净