《第三节 金属的冶炼与防护》课件2.ppt

金属的冶炼与防护,铁元素在自然界中分布很广，在地壳中含量位居金属元素的第二位，仅次于铝，约占地壳总质量的4.75%。我国大型铁矿有：辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。,铁矿石是怎样炼成铁的呢？让我们通过实验来研究铁冶炼的化学原理。,进行课本的实验，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。,A,B,C,实验前观察,颜色：_状态：_能否被磁铁吸起？,红棕色,固体粉末,否,Fe2O3,实验步骤:,1.反应前先检查装置的2.装入药品，连接好装置3.先制CO气体，然后验纯，若已纯，通CO气体一会儿,再用酒精灯对着氧化铁加热。4.观察氧化铁的颜色变化和石灰水的变化5.反应结束，先撤氧化铁处酒精灯，稍稍冷却后停止通CO气体6.待冷却后取出产物，用磁铁吸引，看能否被吸起，判断反应中生成了什么物质。,气密性,(CO:,早出晚归,酒精灯:,迟到早退),仪器装置,A,B,C,实验步骤：,给药品加热通入CO,停止通入CO停止加热,通入CO给药品加热,停止加热停止通入CO,1.组装查密2.装入药品3.验纯通气4.点灯除尾5.排空点灯6.熄灯通气7.冷却停气,以防CO泄露，污染大气,以防CO不纯，加热时发生爆炸,排尽装置中的空气，以防加热时发生爆炸,防止铁在较高的温度下重新被氧化;同时还可以防止石灰水倒吸,以防未反应的CO污染大气,实验步骤:,仪器装置,A,B,C,实验现象：,拓展延伸,尾气的处理：方法一：；方法二：，方法三：，目的：。,点燃,用气球收集,防止污染空气,再利用,拓展延伸,在探究用赤铁矿(主要成分Fe2O3)炼铁的主要反应原理时,老师设计的实验装置如图,实验中,小明发现一氧化碳白白烧掉太浪费了，对装置又进行了改进。猜一猜小明是怎样改进的？,A,B,C,铁冶炼的化学原理,一氧化碳与氧化铁反应,基本反应原理：,Fe2O3+COFe+CO2,高温,Fe2O3Fe,3,2,3,1,现象：,硬质玻管中粉末由红棕色变成黑色；,试管中澄清石灰水变浑浊；,尾气可燃，火焰呈蓝色。,工业炼铁,上述反应原理也用于工业炼铁:,原料：,主要反应:,高炉,铁矿石、焦炭、热空气、石灰石,工业炼铁的主要设备：,提供热源、维持炉温；生成还原气CO。,造渣除杂,Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,高温,Fe3O4+COFe+CO2,高温,4,3,4,1,由于不同的金属的化学活动性不同，因此，常采用不同的冶炼方法。热还原法、电解法、热分解法等。,利用还原剂在高温下将金属从化合物中还原出来。,Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2WO3+3H2=W+3H2O2CuO+C=2Cu+CO2,高温,高温,高温,热还原法,通常把金属（如铁）跟氧气结合生成金属氧化物（如氧化铁）的过程称为金属的氧化,金属氧化物跟焦碳、氢气、一氧化碳等物质反应，失去氧转化为金属的过程称为金属氧化物的还原,高炉炼铁,金属的常用冶炼方法,Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2,高温,Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O,高温,2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2,高温,热分解法,2HgO=2Hg+O22Ag2O=4Ag+O2,常用于不活泼金属（Hg、Ag等）的冶炼。,Au、Pt可通过金沙淘洗获得。,电解法,在金属活动性顺序中，K、Na、Ca、Al等活泼金属的还原性很强，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，只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。,2Al2O3=4Al+3O22NaCl=2Na+Cl2,通电,通电,金属的常用冶炼方法,观察铁钉生锈实验，铁钉生锈的主要因素有哪些？,铁生锈的原因:,生锈是铁与氧气、水等物质作用，发生一系列复杂的化学反应，转化为铁的化合物的过程。且在酸性或盐溶液的环境下锈蚀的速度更快。,铁锈：主要成分是Fe2O3，是一种疏松多孔的红棕色物质，能让水分和空气中的氧气穿过它的空隙，不断向内层渗透，持续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。,视野拓展：铝的“自我保护”,铝与空气中的氧气反应，生成的氧化铝可以形成一层致密而结实的膜覆盖在铝的表面，防止铝继续与氧气反应，从而起到“自我保护”的作用。,自行车的构件如支架、链条、钢圈、辐条等，分别采取了什么防锈措施？,讨论,答：烤漆、涂油、镀铬、镀锌等,喷漆,镀铬,烤蓝,涂搪瓷,