《金属矿物与冶炼》PPT课件.ppt

1、6.3 金属矿物与冶炼,温 故 知 新,一、常见的金属矿物,1.金属元素在自然界的存在形态 游离态（元素以单质形态存在）： 少数很不活泼金属如金、银、铂 化合态（元素以化合物形态存在）： 绝大多数金属以化合物形态存在 于矿物中,图8-15 自然界以单质形式存在的金,图8-16 自然界以单质形式存在的银,一、金属的存在形式：,单质( 少数，如金和银),化合物( 大多数，如各种铁矿石),2.常见的几种矿石,在地壳中，矿物常与岩石混合共存在一起，形成矿石,赤铁矿（Fe2O3）,磁铁矿 （Fe3O4）,钛铁矿 （FeTiO3）,黄铁矿 （FeS2）,孔雀石 （Cu2(OH)2CO3）,赤铜矿 （Cu2

2、O）,铝土矿（Al2 O3）,金属的冶炼实质是把金属从矿石中还原出来的过程,金属光泽,在粉末状时，金属吸收可见光后辐射不出去，所以这时金属一般呈暗灰色或黑色。,孔雀石,赤铜矿,定义：使金属矿物变成金属的过程，叫做金属冶炼。,现象： 1 红色粉末变成黑色， 2 澄清的石灰水变浑浊。 3 点燃尾气有蓝色火焰,一氧化碳还原氧化铁,1.实验室,一.钢铁是怎样炼成的？,1. Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2,高温,2. CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O,3. 2CO + O2 2CO2,点燃,相关的化学方程式：,（1） 检查装置的气密性； （2） 装入药品并固定； （3）

3、向玻璃管内通入一氧化碳气体； （4） 给氧化铁加热； （5） 停止加热； （6） 待试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),注意,1、实验中先通一段时间CO，再加热Fe2O3的目的： 排出装置内的空气，以免加热时CO与空气混合，可能会发生爆炸。 2、实验完毕后继续通一氧化碳的目的 防止水倒吸(不撤离CO装置)； 防止生成的铁重新被氧化(撤离CO装置)。 3、尾气的成分中含有CO，必须加以处理，方法有 （1）用气球收集； （2）点燃；,或把尾气烧掉，防止污染空气,H2 C,练习：请写出H2和C还原Fe2O3的化学方程式,具有还原性的物质: CO,拓展与迁移

4、,用氧化铜代替氧化铁进行实验，结果会怎样？,现 象：,化学方程式：,黑色粉末逐渐变成光亮的红色，澄清的石灰水变浑浊,1、原料：,2、原理：,在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来,石灰石、铁矿石、焦炭,3、设备：高炉,化学方程式：,一.钢铁是怎样炼成的？,2.工业上,高炉炼铁,Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2,高温,炼铁的原料：,（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、制还原剂,制造炉渣,提供氧气,高炉是个竖直的圆筒形炉子，炉壳用钢板制成，内部用耐火砖作衬里。炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石

5、灰石和空气。,高温下，用还原剂（主要是一氧化碳）从铁矿石里把铁还原出来,工业上,炼钢和炼铁的比较,高温,实战演练,1.写出下列矿物的主要成分的化学式. 赤铁矿_,磁铁矿_, 孔雀石_. 2.有下列金属元素:镁、铁、钾、铝、钠, 在地壳中含量占第一位的是_,占第 二位的是_.,3.在下列物质里(1)氧化铁(2)液态氧(3)氯酸钾 (4)硫酸(5)钢瓶里的氧,其中氧元素以游离态 存在的有_,以化合态存 在的有_. 4.在CuO + CO = Cu + CO2的反应中,_ 夺取了_中的氧,使其发生还原反应,所 _具有还原性.,加热,原料：,铁矿石(赤铁矿)、焦炭、石灰石、空气,四、铁的冶炼,1.炼铁

6、,设备：,高炉,过量空气,焦炭,焦炭,高温,高温,赤铁矿,高温,CO2,CO,Fe,反应过程：,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,中国古代冶炼图,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： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au,金 属 活 动 性 由 强 渐 弱,1.活泼金属(如K Ca Na Mg AI) 电解法: 2Al2O3 = 4Al+3O2 2.一般金属(如Zn Fe Sn Pb Cu) 热还原法: Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO 3.较稳定金属(如Hg Ag) 直接加热法: 2HgO = 2Hg+O2 4.稳定金属(如Pt Au) : 直接以单质形式存在,通电,高温,加热,五、冶炼金属的常用方法,金属活动性顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)CuHg AgPt Au,电解法,热还原法,直接加热法,