第五章第2节金属矿物_铁的冶炼.ppt

1、 5-2 金属矿物 铁的冶炼,在生产和日常 生活中应用最广泛 的金属是什么？你 对它还有什么了解？,铁,(iron)在自然界中分布很广，在地壳中含量居所有金属元素的第二位，仅次于铝，约占地壳总质量的4.75%。我国辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型铁矿。,变成,使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。,金属矿物,金 属,地壳中铁的含量怎么样?在自然界中主要以化合物形式还是单质的形式存在?,想一想,磁铁矿的主要成分为Fe3O4,黄铁矿的主要成分是FeS2,铁的几种矿石,赤铁矿(主要成分为Fe2O3),褐铁矿（Fe2O3nH2O),菱铁矿主要成分是FeCO3,自然界中的金属大都以化合态存

2、在,用化学的方法把化合态的金属变成游离态,要考虑的问题,金属的冶炼,合适的冶炼方法,矿石的开采,铁矿石的开采,Fe2O3和Fe的组成上均含有Fe元素，不同之处在于Fe少了O元素，要使Fe2O3转变成Fe ，可从哪些方面入手？,交流与讨论,（1）可在 一定条件下，使Fe2O3直接失氧，转变成铁； （2）可加入某类物质，让其与Fe2O3中的O元素结合，主动夺取Fe2O3中的“O”元素，使Fe2O3转变成金属Fe。,金属铁的冶炼,是把它们的矿物跟易得氧的物质一起加热反应，以夺氧的方式还原铁的氧化物。通常使用的还原剂是CO。 以赤铁矿为例，其化学方程式为：,3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2,高温,

3、怎样用铁矿石炼铁？,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,观察与思考,实验的原理,实验的步骤,实验的现象,实验注意那些问题？（先加热还是先通气？实验完毕是先停止加热吗？）,实验需要改进吗？（一氧化碳有毒，实验完毕的尾气怎么处理？）,观察与思考,1、澄清石灰水的作用是什么？实验中会出现什么现象？2、尾气如何处理？ 3、实验中为什么要先通一段时间CO，再加热Fe2O3？4、实验结束前应如何操作? 5、如何验证实验中产生了铁？,澄清石灰水,气囊,Fe2O3,CO,变浑浊,磁铁,澄清石灰水,或把尾气烧掉，防止污染空气,课本上的装置图,改进后的装置图1,改进后的

4、装置图2,澄清石灰水,改进后的装置图3,（1） 检查装置的气密性； （2） 装入药品并固定； （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),1、红棕色的固体逐渐变成 黑色，且能被磁铁吸引； 2、澄清的石灰水变浑浊。,实验现象,化学方程式,3CO+Fe2O3=Fe+3CO2 C02+Ca(OH)2=CaCO3 +H2O,高温,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

5、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；,第2课时,复习反馈,1、实验的操作顺序？ . 点燃酒精灯熄灭酒精灯通入CO 停止通入CO检查气密性,2、实验的现象是什么？,3、实验中石灰水什么作用？,4、实验中尾气是什么？如何处理？,5、实验中固体产物是什么？如何验证？,写出用Fe2O3炼铁的原理化学方程式,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C

6、O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；,反馈整理,工业炼铁的主要设备、原料、原理、还原剂各是什么？各原料的作用又是如何的呢？,交流与讨论,1、炼铁的主要设备是：,主要反应,C+O2=CO2,C+CO2=2CO,3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2,高温,高温,点燃,高炉,2、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,3、炼铁的原理：,在高温条件下，用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来。,

7、3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2,高温,1、许多金属的冶炼，是把它们的矿物跟焦炭或氢气、一氧化碳等物质一起加热反应。（如锰、锌、铁、镍、铅等） 2、有些金属很难从其矿物中提取出来，需用电解的方法。（如铝等）,指导阅读：课本P125“拓展视野”,2Al2O3=4Al+3O2,通电,冶炼方法的选择,简单，实用，节省的原则,1.热分解法 有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。,2HgO = 2Hg + O2,2Ag2O = 4Ag + O2,2Al2O3=4Al+3O2 2NaCl=2Na+Cl2,2电解法 在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电子，因此不

8、能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。,通电,通电,3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、氢气等。,1、工业炼铁的原理： 3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2 2、工业炼铁的原料： 铁矿石、焦炭、石灰石、空气 3、工业炼铁的设备：高炉,高温,我今天知道了:,1、某同学改进一氧化碳还原氧化铁的实验装置如图所示： （1）、若先给氧化铁加热，再通入一氧化碳可能产生的后果是 。 （2）、写出A中发生反应的化学方程式 。 （3）、B装置中产生的现象可判断反应 是否开始发生，B试剂是 。 （4）、C装置的作用是 。 （5）、C装置收集气体的方法叫 。,练习与实践,Fe2O3,CO,A,B,C,发生爆炸,高温,3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2,澄清石灰水,收集未反应的CO，防止污染空气,排水法,2、工业炼铁中的还原剂是（ ） A、C B、CO C、Fe2O3 D、Fe 3、炼铁的原料是（ ） A、铁矿石、一氧化碳、空气 B、