6.3金属矿物与冶炼.pptx

6.3金属矿物与冶炼,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？地壳中含量最多的金属元素是什么？它们的化学性质是否活泼，在地壳中是以什么状态存在的呢？,新课导入,想一想,地壳中的铁在自然界中主要以化合物的形式存在还单质的形式存在？,一、金属在自然界的存在,游离态（单质）：,化合态（化合物）：,Ag,Pt,Au等不活泼金属,Fe,Cu,Na等绝大多数金属,自然界以单质形式存在的银,自然界以单质形式存在的金,单质形式存在,化合物形式存在,孔雀石,黄铜矿,化合物形式存在,孔雀石,铝土矿,二、金属的冶炼,使金属矿物变成金属单质的过程，叫做金属的冶炼。,如何从铁矿石中得到铁呢?以赤铁矿(主要成分Fe2O3)为例。,炼铁原理,在高温下，用还原剂（主要是CO)从铁矿石中还原出铁。,三、炼铁的基本原理,（一氧化碳还原氧化铁）,实验步骤1、检查装置气密性2、将适量的氧化铁装入试管并固定装置3、点燃右边酒精灯4、验纯、通入一氧化碳气体5、点燃酒精喷灯给氧化铁加热6、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热(熄灭喷灯)7、待玻璃管内固体冷却后停止通入一氧化碳，8、然后熄灭右边酒精灯注意：实验前要先通CO将玻璃管中的空气排尽再加热，防止加热时CO与空气混合发生爆炸；实验完毕后，停止加热时要继续通CO至玻璃管内固体冷却，防止高温下的生成物铁与空气接触而被氧化，同时还可防止石灰水倒吸。,CO早出晚归酒精灯：迟到早退,三、钢铁的冶炼P98,(CO),(Fe2O3),A,C,B,Ca(OH)2,A、B、C三处各发生哪些化学反应，分别有什么现象？,红棕色粉末变为黑色,澄清石灰水变浑浊,产生蓝色火焰,1、实验中要先通入一段时间的CO，再加热Fe2O3。2、实验结束后要等玻璃管中的物质冷却后，再停止通入CO。3、在实验过程中要及时点燃一氧化碳，使之燃烧。,防止加热时试管内有空气可能会爆炸。,防止生成的铁再被空气中的氧气氧化。,由于一氧化碳有毒性散失到空气中会造成空气污染，故使之燃烧转化成无毒的二氧化碳。,思考,思考,如何验证实验中产生了铁？,1、用磁铁吸；2、用稀盐酸；3、用硫酸铜溶液。,原料：,铁矿石(赤铁矿)、焦炭、石灰石、空气,四.工业炼铁,设备：,高炉,过量空气,焦炭,焦炭,点燃,高温,赤铁矿,高温,CO2,CO,Fe,反应过程：,提供铁元素,a、燃烧产生热量b、产生还原剂CO,制造炉渣,提供氧气,涉及反应化学方程式：,产品：,生铁（含碳量2-4.3%）,合金,2.炼钢：,氧气,高温,钢,生铁,钢（含碳量0.03-2%）,生铁和钢的区别,用氧化剂把生铁中的杂质氧化除去,越活泼的金属,越容易与其他物质形成化合物,也就越难从化合物中还原出金属单质.越不活泼的金属,越不容易与其他物质形成化合物,也就越容易从化合物中还原出金属单质.,金属活动性顺序：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu,金属活动性由强渐弱,1.活泼金属(如KCaNaMgAI)电解法:2Al2O3=4Al+3O22.一般金属(如ZnFeSnPbCu)热还原法:Fe2O3+3CO=2Fe+3CO23.较稳定金属(如HgAg)直接加热法:2HgO=2Hg+O24.稳定金属(如PtAu):直接以单质形式存在,通电,高温,加热,四、冶炼金属的常用方法,金属活动性顺序：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu,电解法,热还原法,直接加热法,练习1、某学生改进一氧化碳还原氧化铁的实验装置，如图所示：(1）若先给氧化铁热，氧化铁再通入一氧化碳，可CO能产生的后果是，原因是_(2)写出A中发生反应的ABC化学方程式_（3）装置B中产生的现象可判断反应是否开始发生，则B中的试剂是（填名称）_（4）装置C的作用是_（5）装置C收集气体的方法叫做_。,练习2、如图是用一氧化碳还原氧化铜的实验装置，回答下列问题：（1）有下列实验步骤：加热；通入一氧化碳。请用上述实验步骤的标号填空，实验开始时，应先_，然后_。（2）实验进行一段时间后，A装置中出现的现象为_，说明有_生成，B装置中出现的现象为_，说明有_生成。,粉末由黑色变紫红色,Cu,石灰水变浑,CO2,（3）装置A中的反应化学方程式为_，装置B中的反应化学方程式为_，装置C中的目的是_。（4）反应结束，应先_，待冷却后_。,CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O,除尾气，防污染,停止加热,停止通气,有关杂质问题的计算,例：1000吨含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？,五、有关不纯物质的计算,注意：带入化学方程式计算的数据应是参加反应的纯净物的质量,m纯净物=m混合物纯度,解:m(Fe)=1600吨(12%)=1568吨,160