《金属矿物__铁的冶炼》参考课件1

1、二、铁的冶炼二、铁的冶炼一、常见的金属矿物一、常见的金属矿物全国中小学 最大最全的教学课件资源网http:/ 1、分布和存在、分布和存在金属在自然界中主要以单质存在，还是以化合物存在？金属在自然界中主要以单质存在，还是以化合物存在？极少数金属以单质（游离态）存在极少数金属以单质（游离态）存在自然界中以单质存在的自然界中以单质存在的银银自然界中以单质存在的自然界中以单质存在的金金化合态金属在自然界中以矿物的化合态金属在自然界中以矿物的形式存在。含有矿物的岩石称为矿石。形式存在。含有矿物的岩石称为矿石。思考：为什么金、银等少数金属以单质的形式思考：为什么金、银等少数金属以单质的形式存在？而大多数金

2、属以化合物的形式存在呢？存在？而大多数金属以化合物的形式存在呢？地壳中含量在前四位的地壳中含量在前四位的金属元素分别是什么？金属元素分别是什么？2 2、常见矿石、常见矿石赤铁矿赤铁矿黄铁矿黄铁矿褐铁矿褐铁矿磁铁矿磁铁矿菱铁矿菱铁矿铝土矿铝土矿孔雀石孔雀石赤铜矿赤铜矿黄铜矿黄铜矿 铁元素在自然界中分布很广，在地壳中含量位居金铁元素在自然界中分布很广，在地壳中含量位居金 属元素的属元素的第二位第二位，仅次于铝，约占地壳总质量的，仅次于铝，约占地壳总质量的4.75%4.75%。 我国大型铁矿有：辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花我国大型铁矿有：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

3、做使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼金属的冶炼。进行课本进行课本119119页的实验，实验过程中注意安全页的实验，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。（一氧化碳有毒），注意观察实验现象并记录。探探 究究 实实 验验红棕色红棕色固体粉末固体粉末否否FeFe2 2O O3 3实验步骤实验步骤: :1.1.反应前先检反应前先检查查装置的装置的2.2.装装入药品，连接好装置入药品，连接好装置3.3.先制先制COCO气体，然后气体，然后验纯验纯，若已纯，若已纯，通通COCO气气体一会儿体一会儿, ,再用再用酒精灯对着氧化铁酒精灯对着氧化铁加热加热。尾气的处理：。尾气的处理：

4、 方法一：；方法二：方法一：；方法二：_ _ _， 方法三：方法三： ，目的：，目的：_ _ _。4.4.观察氧化铁的颜色变化和石灰水的变化观察氧化铁的颜色变化和石灰水的变化5.5.反应结束，先反应结束，先撤撤氧化铁处酒精氧化铁处酒精灯灯，稍稍，稍稍冷却后停止通冷却后停止通COCO气气体体6.6.待冷却后取出产物，用磁铁吸引，看能否被吸起，判断待冷却后取出产物，用磁铁吸引，看能否被吸起，判断反应中生成了什么物质。反应中生成了什么物质。气密性气密性点燃点燃用气球收集用气球收集防止污染空气防止污染空气再利用再利用演演 示示 实实 验验实验后观察实验后观察颜色：颜色：_状态：状态：_ 能否被磁铁吸起

5、？能否被磁铁吸起？产物产物黑色黑色固体粉末固体粉末能能结论：结论：产物中有产物中有铁铁生成生成1.1.组装组装查查密密2.2.装入药品装入药品3.3.验纯验纯通气通气4.4.点灯点灯除尾除尾5.5.排空排空点灯点灯6.6.熄灯通气熄灯通气7.7.冷却冷却停气停气以防以防COCO泄露，污染大气泄露，污染大气以防以防COCO不纯，加热时发生爆炸不纯，加热时发生爆炸排尽装置中的空气，以防加排尽装置中的空气，以防加热时发生爆炸热时发生爆炸以防空气进入与灼热的铁反应，将以防空气进入与灼热的铁反应，将其重新氧化其重新氧化以防未反应的以防未反应的COCO污染大气污染大气实验步骤实验步骤: : 铁冶炼的化学原

6、理铁冶炼的化学原理一氧化碳与氧化铁反应一氧化碳与氧化铁反应基本反应原理：基本反应原理：FeFe2 2O O3 3 + +CO CO Fe+Fe+COCO2 2高温高温FeFe2 2O O3 3FeFe3 32 23 31 1现象：现象：硬质玻管中粉末由红变黑；硬质玻管中粉末由红变黑；试管中澄清石灰水变浑；试管中澄清石灰水变浑；尾气可燃，火焰呈蓝色。尾气可燃，火焰呈蓝色。工业炼铁工业炼铁上述反应原理也用于工业炼铁上述反应原理也用于工业炼铁: :原料：原料：主要反应主要反应: :高炉高炉 铁矿石、焦炭、热空气、石灰石铁矿石、焦炭、热空气、石灰石工业炼铁的主要设备：工业炼铁的主要设备：燃烧放热；燃烧

7、放热；生成还原气生成还原气COCO。造渣除杂造渣除杂FeFe2 2O O3 3+3CO +3CO 2Fe+3CO2Fe+3CO2 2高温高温FeFe3 3O O4 4 + +CO CO Fe+Fe+COCO2 2高温高温4 43 34 41 1炼炼 铁铁 高高 炉炉 的的 结结 构构生生产产流流程程动动画画炼炼 铁铁 工工 业业 设设 备备 图图 炼铁选用的铁矿石通常不仅要求含铁量高，而且要炼铁选用的铁矿石通常不仅要求含铁量高，而且要“有害元素有害元素”少，下列铁矿石你认为不适宜炼铁的是：少，下列铁矿石你认为不适宜炼铁的是： （ ） A.A.磁铁矿（磁铁矿（FeFe3 3O O4 4）72.4

8、%72.4% B. B.赤铁矿（赤铁矿（FeFe2 2O O3 3）70%70% C. C.菱铁矿（菱铁矿（FeCOFeCO3 3）48.3%48.3% D. D.黄铁矿（黄铁矿（FeSFeS2 2）46.7%46.7%D D思考题：思考题： 把金属矿物与焦炭或氢气、一氧化碳等物质一起把金属矿物与焦炭或氢气、一氧化碳等物质一起加热反应。冶炼加热反应。冶炼锰锰、锌锌、铁铁、镍镍、铅铅等都是这种方法。等都是这种方法。举例：举例：第一种方法第一种方法: :高炉炼铁高炉炼铁金属的常用冶炼方法金属的常用冶炼方法高温高温高温高温高温高温 电解法电解法 冶炼冶炼钠钠、钾钾、镁镁、铝铝等是这种方法。等是这种方

9、法。 举例：举例：2Al2Al2 2O O3 3 4Al + 3O4Al + 3O2 2通电通电第二种方法第二种方法: :湿法冶金（金属）湿法冶金（金属） 用活泼金属将一些不太活泼的金属从其盐溶液中用活泼金属将一些不太活泼的金属从其盐溶液中置换出来。适于处理金属含量较低和组分比较复杂的置换出来。适于处理金属含量较低和组分比较复杂的原料，如有色金属和稀有金属。原料，如有色金属和稀有金属。举例：举例：Fe+CuSOFe+CuSO4 4=FeSO=FeSO4 4+Cu+Cu第三种方法第三种方法: : （即物质跟氧结合的反应称为（即物质跟氧结合的反应称为氧化氧化。物质失去氧的。物质失去氧的过程称为过程

10、称为还原还原。同理：物质跟氧结合的反应叫氧化反。同理：物质跟氧结合的反应叫氧化反应，这种物质叫应，这种物质叫还原剂还原剂。物质失去氧的反应叫还原反。物质失去氧的反应叫还原反应，这种物质叫应，这种物质叫氧化剂氧化剂。）。） 通常把金属（如铁）跟氧结合生成金属氧化物（如通常把金属（如铁）跟氧结合生成金属氧化物（如氧化铁）的过程称为氧化铁）的过程称为金属的氧化金属的氧化。金属氧化物跟焦炭、。金属氧化物跟焦炭、氢气、一氧化碳等物质反应，失去氧转化为金属的过氢气、一氧化碳等物质反应，失去氧转化为金属的过程，称为程，称为金属氧化物的还原金属氧化物的还原。如在反应如在反应3CO3COFeFe2 2O O3

11、3 2Fe2Fe3CO3CO2 2中，中，FeFe2 2O O3 3失去氧的失去氧的过程，称为过程，称为FeFe2 2O O3 3被还原。被还原。FeFe2 2O O3 3发生的反应就叫还原反应。发生的反应就叫还原反应。FeFe2 2O O3 3是氧化剂，是氧化剂，COCO跟氧结合被氧化，是还原剂。跟氧结合被氧化，是还原剂。随堂练习随堂练习1 1、工业上以赤铁矿（、工业上以赤铁矿（FeFe2 2O O3 3）为原料冶炼铁。某钢铁厂）为原料冶炼铁。某钢铁厂冶炼冶炼896Kg896Kg铁，需要含铁，需要含FeFe2 2O O3 364%64%的赤铁矿多少的赤铁矿多少KgKg？2 2、2.8gCO2

12、.8gCO在高温下跟在高温下跟5.8g5.8g某种铁的氧化物完全反应，这某种铁的氧化物完全反应，这种氧化物是（种氧化物是（ ） A A、FeO BFeO B、FeFe2 2O O3 3 C C、FeFe3 3O O4 4C C 3 3、写出四氧化三铁分别与焦炭、氢气、一氧化碳在、写出四氧化三铁分别与焦炭、氢气、一氧化碳在高温下反应的化学方程式。高温下反应的化学方程式。 4 4、如图是用一氧化碳、如图是用一氧化碳还原氧化铜的实验装置，还原氧化铜的实验装置，回答下列问题：回答下列问题：（1 1）有下列实验步骤：）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，应先空，实验开始时，应先_，然后，然后_。（2 2）实验进行一段时间后，）实验进行一段时间后，A A装置中出现的现象为装置中出现的现象为_ _ _，说明有，说明有_ _ _生成，生成，B B装置中出现的现装置中出现的现象为象为_，说明有，说明有_生成。生成。粉末由黑变红粉末由黑变红石灰水变浑石灰水变浑（3 3）装置）装置A A中的反应化学方程式为中的反应化学方程式为_，装置装置B B中的反应化学方程式为中的反应化学方程式为_，装置装置C C中的目的是中的目的是_。（4 4）反应结束，应先）反应结束，应先_，待冷却后，待冷却后_。CO+Cu