第2节金属矿物铁的冶炼.ppt

5.2金属矿物铁的冶炼,一、常见的金属矿物,金属元素在自然界有哪两种存在状态？,阅读思考：,金属元素在自然界中分布广泛，除极少数不活泼的金属（如：铂、金、银等）以单质的形式存在，其余大多数以化合物的形式存在。矿石可以冶炼金属。,自然界的金,常见的金属矿物,赤铁矿（Fe2O3）,黄铁矿（FeS2）,褐铁矿（Fe2O3xH2O）,磁铁矿（Fe3O4）,交流与讨论：,选择铁矿石炼铁需要注意哪些？,钢铁的用途,建筑桥梁器械车辆、飞机、舰艇生活用具其它,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。,金属的冶炼,金属矿物,变成,使金属矿物变成金属的过程。,Fe2O3Fe,二、铁的冶炼：,铁的化合物,转变成,铁单质,+CO,2,+3CO2,高温,原理：,装置：,3,实验前,红棕色粉末,Fe2O3+CO,不能被磁铁吸引,实验后,黑色固体,能被磁铁吸引,Fe,+CO2,能使澄清石灰水变浑浊,实验现象：红棕色粉末逐渐变为黑色固体，且能被磁铁吸引；产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。,3,3,2,高温,CO,澄清石灰水,气囊,Fe2O3,Fe,收集,（1）向玻璃管内通入一氧化碳气体；（2）点燃酒精灯，给氧化铁加热；（3）熄灭酒精灯，停止加热；（4）待玻璃管冷却后，停止通一氧化碳。,实验步骤：,(CO:,早出晚归,酒精灯:,迟到早退),CO,CO,灯,灯,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.实验时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，还要继续通CO直至玻璃管内物质冷却？5.如何验证实验中产生了铁？,点燃或收集,检验生成的二氧化碳,因为CO有毒，会污染环境,排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸。,防止热的铁再次被氧化；防止石灰水倒吸,用磁铁吸引或加入稀酸,工业炼铁,1.主要设备：高炉,（1）工业炼铁的主要设备是什么？发生反应主要有哪些？（2）工业炼铁的主要原料是哪些？都有什么样的作用？（3）炼出的铁是纯净物吗？,高炉中的主要反应：,3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2,C+CO2=2CO（吸热）,C+O2=CO2（放热）,高温,高温,点燃,（吸热）,2.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.产生CO,形成炉渣,提供氧气,特别提醒：工业上炼得的是不纯的铁（生铁）混合物,拓展视野：金属的冶炼方法,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）。,3.湿法冶金：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,1.（1）用赤铁矿石炼铁的实验步骤主要有：加热通CO熄灭酒精灯停止通CO正确顺序为：（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,不用，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3.高炉炼铁时焦炭的作用是（）A作燃料提供热能B作还原剂C生成CO作还原剂D作催化剂,AC,D,4.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，你认为下列铁矿石不适宜炼铁的是（）A.磁铁矿（主要成分Fe3O4，含铁72.4%）B.赤铁矿（主要成分Fe2O3，含铁70%）C.菱铁矿（主要成分FeCO3，含铁48.3%）D.黄铁矿（主要成分FeS2，含铁46.7%）,D,5.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、5,6某钢铁厂用高炉炼铁的主要原料是赤铁矿石、焦炭、空气等，主要反应过程如下图：（1）在上图方框中填出有关反应生成物的化学式。（2）写出发生反应的化学方程式：