金属矿物与冶炼教学ppt课件

1、一、金属在自然界的存在一、金属在自然界的存在游离态单质：游离态单质：化合态化合物：化合态化合物：Ag, Pt, AuAg, Pt, AuFe, Cu, NaFe, Cu, Na等绝大多数金属等绝大多数金属二、金属矿物二、金属矿物黄铁矿黄铁矿(FeS2 )(FeS2 )磁铁矿磁铁矿(Fe3O4)(Fe3O4)菱铁矿菱铁矿(FeCO3 )(FeCO3 )赤铁矿赤铁矿(Fe2O3)(Fe2O3)孔雀石孔雀石铝土矿铝土矿黄铜矿黄铜矿自然界以单质方式存在的银自然界以单质方式存在的银自然界以单质方式存在的金自然界以单质方式存在的金三、钢铁的冶炼三、钢铁的冶炼P98(CO)(Fe2O3)ACBCa(OH)

2、2A、B、C三处各发生哪些化学三处各发生哪些化学反响，分别有什么景象？反响，分别有什么景象？红棕色粉末变为黑色红棕色粉末变为黑色CO2+Ca(OH)2=CaCO3 +H2O廓清石灰水变浑浊廓清石灰水变浑浊2 CO+O2 2CO2产生蓝色火焰产生蓝色火焰点燃点燃实验步骤：实验步骤：一、通入经检验是纯真的一、通入经检验是纯真的CO一会儿一会儿二、点燃酒精灯加热二、点燃酒精灯加热四、待安装完全冷却后，再撤走通四、待安装完全冷却后，再撤走通CO的导管的导管三、熄灭酒精灯三、熄灭酒精灯【思索】【思索】1、为什么要先通纯真的、为什么要先通纯真的CO一会儿，再加热？一会儿，再加热？2、实验终了时，为什么要熄

3、灭酒精灯，再撤走、实验终了时，为什么要熄灭酒精灯，再撤走 导管？导管？3、通入纯真一氧化碳前先、通入纯真一氧化碳前先 。 4、廓清石灰水的作用是什么？、廓清石灰水的作用是什么？5、为什么要进展尾气处置？如何处置？、为什么要进展尾气处置？如何处置？6、如上图，尾气处置安装如何改良？改良后、如上图，尾气处置安装如何改良？改良后有何优点？有何优点？7、如何证明生成的黑色粉末是铁？、如何证明生成的黑色粉末是铁？ 3C+2Fe2O3 = 4Fe+3CO2高温高温H2 C练习：请写出练习：请写出H2和和C复原复原Fe2O3的化学方程式的化学方程式高温高温3H2+Fe2O3 = 2Fe+3H2O具有复原性的

4、物质具有复原性的物质: CO原料：原料： 铁矿石铁矿石(赤铁矿赤铁矿)、焦炭、石灰石、空气、焦炭、石灰石、空气1.1.炼铁炼铁设备：设备：高炉高炉过量空气过量空气 焦炭焦炭焦炭焦炭点燃点燃高温高温赤铁矿赤铁矿高温高温CO2COFe反响过程：反响过程：提供铁元素提供铁元素a、熄灭产生热量、熄灭产生热量b、产生复原剂、产生复原剂CO制造炉渣制造炉渣提供氧气提供氧气C + O2 = CO2点燃点燃C + CO2 = 2CO高温高温3CO+Fe2O3 = 2Fe+3CO2高温高温涉及反响化学方程式：涉及反响化学方程式：产品：产品：生铁含碳量生铁含碳量2-4.3%铁的合金铁的合金2.2.炼钢：炼钢：氧气

5、氧气高温高温钢钢生铁生铁钢含碳量钢含碳量0.03-2%生铁和钢的区别类别类别含碳量含碳量%含杂质含杂质机械性能机械性能机械加工机械加工生铁生铁24.3多多硬而脆硬而脆可铸不可可铸不可锻锻钢钢0.032少少硬而韧、硬而韧、有弹性有弹性可铸可锻可铸可锻用氧化剂把生铁中的杂质氧化除去用氧化剂把生铁中的杂质氧化除去生铁含碳量生铁含碳量2-4.3%转转 炉炉 炼炼 钢钢为留念为留念1996年中国钢产量突破年中国钢产量突破1亿吨亿吨而发行的邮票而发行的邮票越活泼的金属越活泼的金属,越容易与其他物质构成化越容易与其他物质构成化合物合物,也就越难从化合物中复原出金属单也就越难从化合物中复原出金属单质质.越不活

6、泼的金属越不活泼的金属, 越不容易与其他物质构越不容易与其他物质构成化合物成化合物,也就越容易从化合物中复原出也就越容易从化合物中复原出金属单质金属单质.金属活动性顺序：金属活动性顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au 金金 属属 活活 动动 性性 由由 强强 渐渐 弱弱1.活泼金属活泼金属(如如K Ca Na Mg AI) 电解法电解法: 2Al2O3 = 4Al+3O22.普通金属普通金属(如如Zn Fe Sn Pb Cu) 热复原法热复原法: Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO23.较稳定金属较稳定金属(如如Hg Ag) 直接加

7、热法直接加热法: 2HgO = 2Hg+O24.稳定金属稳定金属(如如Pt Au) : 直接以单质方式存在直接以单质方式存在通电通电高温高温加热加热四、冶炼金属的常用方法四、冶炼金属的常用方法金属活动性顺序：金属活动性顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)CuHg AgPt Au电解法电解法热复原法热复原法直接加热法直接加热法判别常见金属活泼性的方法判别常见金属活泼性的方法2 2金属能否与酸反响以及与酸反响的猛烈程度金属能否与酸反响以及与酸反响的猛烈程度3 3金属与能否与金属化合物的溶液反响金属与能否与金属化合物的溶液反响1 1金属能否与氧气反响以及与氧气反响的金属

8、能否与氧气反响以及与氧气反响的 难易程度难易程度4 4金属冶炼的难易程度金属冶炼的难易程度m生铁 96%生铁生铁 铁铁m铁 96%例：例：10001000吨含氧化铁吨含氧化铁80%80%的赤铁矿石，实际的赤铁矿石，实际上可以炼出含铁上可以炼出含铁96%96%的生铁多少吨？的生铁多少吨？ 五、有关不纯物质的计算五、有关不纯物质的计算留意：带入化学方程式计算的数据应是留意：带入化学方程式计算的数据应是 参与反响的纯真物的质量参与反响的纯真物的质量m纯真物纯度纯度=m混合物100m纯真物= m混合物纯度m纯真物m混合物混合物=100纯度纯度赤铁矿石赤铁矿石 氧化铁氧化铁1000 t80%解解: :设

9、可炼出含铁设可炼出含铁96%96%的生铁的质量为的生铁的质量为x x Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2 Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2 160 112 160 112 1000t 1000t80% x80% x96% 96% 160 1000t 160 1000t80%80% 112 x 112 x96% 96% x = 583.3t x = 583.3t 答答: :需这种赤铁矿石需这种赤铁矿石583.3583.3吨吨=高温解解: m(Fe)=1600: m(Fe)=1600吨吨(1 (12%)= 15682%)= 1568吨吨 高温 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 160 112x80% 1568吨 160 112 x80% 1568吨解得: x = 28