新科粤版九年级化学下册《六章 金属6.3 金属矿物与冶炼》课件_11

1、金金 属属 的的 冶冶 炼炼 知知 识识 要要 点点 1、金属冶炼、金属冶炼 3、炼铁、炼铁 4、生铁和钢、生铁和钢 2、还原反应、还原反应 自然界中的金属大多以什自然界中的金属大多以什 么形式存在呢？主要存在在么形式存在呢？主要存在在 那里呢那里呢? ? 赤铁矿（Fe2O3） 磁铁矿（Fe3O4） 黄铁矿（FeS2） 褐铁矿（Fe2O3nH2O） 黄铜矿（CuFeS2）方铅矿（PbS） 孔雀石（Cu2(OH)2CO3）软锰矿（MnO2） 形成形成 化合物化合物 形成形成 单质单质 化合态化合态绝大多数绝大多数 金属金属 很少数不很少数不 活泼金属活泼金属 元素以元素以 形式存在形式存在 游离

2、态游离态元素以元素以 形式存在形式存在 金属的存在形式金属的存在形式 怎样从矿石中把铁 炼出来呢? 一、药品：一、药品：赤铁矿赤铁矿(Fe(Fe2 2O O3 3) )，一氧化碳，一氧化碳(CO)(CO) 二、原理：二、原理： 三、装置：三、装置： 四、实验步骤：四、实验步骤： 1 1、验纯，检查装置的气密性、验纯，检查装置的气密性 2 2、先通一氧化碳气体，先通一氧化碳气体，点燃最后的酒精灯，最后再点点燃最后的酒精灯，最后再点 燃酒精喷灯。（燃酒精喷灯。（why?why?） 3 3、预测实验、预测实验现象现象，写出有关的方程式，写出有关的方程式 Fe2O3 +3CO=2Fe +3CO2 高温

3、高温 解读铁的冶炼解读铁的冶炼 1、红棕色粉末变成黑色粉末、红棕色粉末变成黑色粉末 2、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 3、点燃尾气、点燃尾气,呈蓝色火焰呈蓝色火焰 Fe2O3 +3CO=2Fe +3CO2; 高温高温 Ca(OH)2 +CO2=H2O +CaCO3 2CO+O2=2CO2 点燃点燃 4 4、实验结束，先停止加热，继续通一氧化碳直至硬质、实验结束，先停止加热，继续通一氧化碳直至硬质 玻璃管冷却后再熄灭酒精灯，为什么？玻璃管冷却后再熄灭酒精灯，为什么？ 铁的冶炼实验观看铁的冶炼实验观看 注意 1、可燃性气体、可燃性气体CO使用前必须要验纯使用前必须

4、要验纯 2、实验前要检验装置的气密性、实验前要检验装置的气密性 3、尾气要处理、尾气要处理 4、CO要要“早出晚归早出晚归” 解读氧化还原反应解读氧化还原反应 Fe2O33CO2Fe3CO2+ 高温 还还原原反反应应 氧氧化化反反应应 Fe2O3：能提供氧，具有氧化性；（：能提供氧，具有氧化性；（氧化剂氧化剂） CO：能夺氧，具有还原性。（：能夺氧，具有还原性。（还原剂还原剂） 注意：注意：氧化反应和还原反应是同时发生在一氧化反应和还原反应是同时发生在一 个反应中的。个反应中的。 课堂练习：课堂练习： 1、Fe2O3 + C = Fe + CO2 2、CuO + CO = Cu + CO2 3

5、、Fe3O4 + CO = Fe + CO2 高温高温 高温高温 高温高温 课堂练习：课堂练习： 1、2Fe2O3 +3 C =4Fe + 3CO2 2、CuO + CO = Cu + CO2 3、Fe3O4 +4 CO =3Fe + 4CO2 高温高温 高温高温 高温高温 通式：通式： RxOy + yCO =xR + yCO2 高温高温 课堂练习：课堂练习： 1、CuO + H2 =Cu + H2O 2、WO3 + H2 = W + H2O 3、Fe3O4 + H2 = Fe + H2O 高温高温 高温高温 高温高温 1、CuO + H2 =Cu + H2O 2、WO3 +3 H2 = W

6、 + 3H2O 3、Fe3O4 +4H2 =3Fe + 4H2O 高温高温 高温高温 高温高温 通式：通式： RxOy + y H2 =xR + yH2O 高温高温 1、Fe2O3 +3 C =2Fe + 3CO2 2、CuO + CO = Cu + CO2 3、Fe3O4 +4 CO =3Fe + 4CO2 高温高温 高温高温 高温高温 C , CO, H2 都都 是是 常常 见见 的的 还还 原原 剂剂 通式：通式： RxOy + yCO =xR + yCO2 高温高温 1、CuO + H2 =Cu + H2O 2、WO3 +3 H2 = W + 3H2O 3、Fe3O4 +4H2 =3F

7、e + 4H2O 高温高温 高温高温 高温高温 通式：通式： RxOy + y H2 =xR + yH2O 高温高温 工业炼铁炼钢 工业上是怎工业上是怎 么做的呢？么做的呢？ 炼铁炼铁 炼钢炼钢 钢钢生铁生铁产物产物 将碳氧化将碳氧化热还原热还原原理原理 生铁生铁 铁矿石铁矿石,焦炭焦炭,石灰石石灰石 原料原料 炼钢炉炼钢炉高炉高炉设备设备 炼炼 钢钢炼炼 铁铁 含碳含碳24.3%0.032% 探究活动 孔雀石加热分解孔雀石加热分解 反应产物的探究反应产物的探究 现 象 3、生成能使澄清石灰水变 浑浊的气体 1、绿色粉末变成黑色粉末 2、试管口出现水雾 H2O CO2 CuO 氢气还原氧化铜

8、CuO+H2 Cu+H2O 现现 象象 1、黑色粉末变成红色粉末、黑色粉末变成红色粉末 2、试管口出现水雾、试管口出现水雾 孔雀石加热分解 现 象 3、生成能使澄清石灰水变 浑浊的气体 1、绿色粉末变成黑色粉末 2、试管口出现水雾 Cu2(OH)2CO3H2OCO22CuO+ 热还原实验的操作热还原实验的操作 气体要气体要“早早 出出 晚晚 归归” 还原剂：还原剂： “氢气还原氧化铜实验氢气还原氧化铜实验” 实验前：实验前： 实验时：实验时： “验验 纯纯” “一氧化碳还原氧化铁实验一氧化碳还原氧化铁实验” 一氧化碳，氢气一氧化碳，氢气 注意注意 金属的冶炼 自然界中的金属大都以化合态存在自然

9、界中的金属大都以化合态存在 用化学的方法把化合态的金属变成游离态用化学的方法把化合态的金属变成游离态 要考虑的问题要考虑的问题 矿石的矿石的 富集富集 合适的冶炼合适的冶炼 方法方法 如何精炼如何精炼 铁矿石的种类铁矿石的种类 磁铁矿磁铁矿 赤铁矿赤铁矿 其它矿石其它矿石： 铜铅锌多 金属矿石 蓝铜矿 金矿石 冶炼方法的选择冶炼方法的选择 简单，实用，节省的原则简单，实用，节省的原则 1 1、热分解法、热分解法 有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。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。些金属的

10、氧化物受热就能分解。 2HgO = 2Hg + O2 2Ag2O = 4Ag + O2 2 2热还原法热还原法 多数金属的冶炼过程属于热还原法。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、常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、 氢气和活泼金属等。氢气和活泼金属等。 高温高温 高温高温 高温高温 Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2 WO3+ 3 H2 = W+3H2O Cr2O3+2 Al = 2Cr+Al2O3 2Al2O3=4Al+3O2 2NaCl=2Na+Cl2 3 3电解法电解法 在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种 金属的

11、还原性很强，这些金属都很容易失去电金属的还原性很强，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，而只能用合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐通电分解其熔融盐 或氧化物或氧化物的方法来冶炼。的方法来冶炼。 电解电解 电解电解 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag 电解法电解法 （活泼金属）（活泼金属） 热还原法热还原法 （大部分金属）（大部分金属） 热分解法热分解法 （极少数（极少数 不活泼金属）不活泼金属） 不同金属冶炼方法的选择不同金属冶炼方法的选择 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag 思 考： 在化学史上，金、银、铜等重金 属发现较早，轻金属发现较迟，如钾、 钠、钙等直到19世纪才被发现，这是 为什么？ 1、生铁和钢的主要区别是、生铁和钢的主要区别是( ) A：生铁和钢都是合金：生铁和钢都是合金 B：生铁和钢的主要成分都是铁：生铁和钢的主要成分都是铁 C：生铁的主要成分是碳，而钢的是铁：生铁的主要成分是碳，而钢的是铁 D：生铁和钢都是铁的合金，但其含：生铁和钢都是铁的合金，但其