科粤版九年级化学63金属矿物与冶炼课件

6.3金属矿物与冶炼6.3金属矿物与冶炼1温故知新金属活动顺序表KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）

CuHgAgPtAu

金属活动性由强逐渐减弱温故知新金属活动顺序表KCaNaMgA2

在生产和日常生活中应用最广泛的金属是什么？想一想在生产和日常生活中应用最广泛的金属是什么？想一想3人类生活离不开金属人类生活离不开金属4俗话说：“沙里淘金”金可以从河沙里淘出，这说明金在自然界中是以什么形式存在的？单质俗话说：“沙里淘金”金可以从河沙里淘出，这说明金在自然界中是5自然界以单质形式存在的银自然界以单质形式存在的金1.常见的金属单质自然界以单质形式存在的银自然界以单质形式存在的金1.常见的金62.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）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7黄铁矿（FeS2）孔雀石（Cu2(OH)2CO3）赤铜矿（Cu2O）铝土矿（Al2O3）黄铁矿孔雀石赤铜矿铝土矿（Al2O3）8一、几种金属矿物

1.金属元素在自然界的存在形态少数很不活泼金属。如金、银、铂绝大多数金属以化合物形态存在于矿物中（1）单质形态存在：（2）化合物形态存在：金属的冶炼实质是把金属从矿石中还原出来的过程一、几种金属矿物1.金属元素在自然界的存在形态少数很不活泼9

如何从铁矿石中得到铁呢?

以赤铁矿(主要成分Fe2O3)为例。Fe2O3

FeCO高温炼铁原理

在高温下，用还原剂（主要是CO)从铁矿石中还原出铁。如何从铁矿石中得到铁呢?Fe2O310

还原反应：含氧化合物中的氧被夺去的反应。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

高温还原剂:能夺取含氧化合物里的氧，使其发生还原反应的物质,具有还原性夺氧被氧化，发生氧化反应，作还原剂失氧被还原，发生还原反应，作氧化剂我是还原剂！还原反应：含氧化合物中的氧被夺去的反应。Fe11炼铁的基本原理观察活动：实验6－5炼铁的基本原理观察活动：实验6－512铁架台硬质玻璃管洗气瓶澄清的石灰水氧化铁酒精灯实验用品返回铁架台硬质玻璃管洗气瓶澄清的氧化铁酒精灯实验用品返回13

现象：____________________

说明生成物有：

方程式：_________________

红棕色粉末变成黑色,石灰水变浑浊Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2高温铁和二氧化碳还原反应：含氧化合物失去氧的反应还原剂：能夺取含氧化合物里的氧，使它发生还原反应的物质,具有还原性炼铁的基本原理：用还原剂一氧化碳在高温条件下将氧化铁中的铁还原出来

红棕色粉末变成黑色,石灰水变浑浊Fe2O3＋3CO＝2Fe14注意：

1、先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸

2、实验完毕先停止加热，还要继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却为止。（防止灼热的铁重新被氧化）3、把尾气烧掉，防止污染空气（或将尾气用气球收集起来）注意：

1、先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧15观察与思考1、通入一氧化碳前要先

。2、澄清石灰水的作用是什么？实验中会出现什么现象？

3、尾气应如何处理？4、实验中为什么要先通一段时间CO，再加热Fe2O3？

5、为什么实验结束时要等玻璃管中的物质冷却后，再停止通入CO?6、如何验证实验中产生了铁？检查装置的气密性验证反应是否产生CO2；澄清石灰水变浑浊CO有剧毒，要燃烧或收集起来！防止试管内空气与一氧化碳受热发生爆炸！防止Fe又被空气中的o2氧化成Fe2O3用磁铁靠近，黑色粉末能被吸引。观察与思考1、通入一氧化碳前要先16拓展与迁移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拓展与迁移用氧化铜代替氧化铁进行实验，结果会怎样？现象：17A.H2+CuO

Cu+H2O加热B.Fe2O3+3C3CO2+2Fe判断下列反应中的还原剂。

高温CO得氧，作还原剂。Fe3O4失氧，作氧化剂。4CO+Fe3O4

3Fe+4CO2高温挑战自我A.H2+CuOCu+H2O加热B.18不仅CO具有还原性，C和H2也具有还原性，也可以使金属氧化物还原。C+2CuO

2Cu+CO2高温H2+CuO

Cu+H2O拓展与迁移3H2+Fe2O32Fe+3H2O3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑高温△不仅CO具有还原性，C和H2也具有还原性，也可以使金属氧化物19原料：铁矿石、焦炭、石灰石设备：高炉反应原理：产品：生铁用还原剂将铁从它的化合物中还原出来Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2高温工业炼铁炼铁高炉示意图原料：铁矿石、焦炭、石灰石设备：高炉反应原理：产品：生铁用还201、生铁的冶炼主要反应原料工业炼铁的主要设备是高炉石灰石的作用是使矿石中的脉石（如二氧化硅）转变成炉渣而除去C+CO2CO高温1、生铁的冶炼主要反应原料工业炼铁的主要设备是高炉石灰石的作21ＣaCo3=CaO+co2高温3co+Fe2o3=2Fe+3co2高温CaO+SiO2=ＣaSio3高温c+co2=2co高温c+o２=co2点燃（供热、CO2）（制还原剂）（造渣）处理方法：回收再利用高炉内发生的化学反应ＣaCo3=CaO+co2高温3co+Fe2o3=222炼铁中各原料的作用：铁矿石--焦炭--石灰石--空气--提供铁元素

a、燃烧产生热量b、产生还原剂CO

制造炉渣

提供氧气

炼铁中各原料的作用：铁矿石--提供铁元素23生铁和钢（铁的合金）铁合金生铁钢含碳量含杂质（硫、磷等）机械性能机械加工2%~4.3%0.03%~2%多

少硬而脆硬而韧良好的延展性和弹性可铸不可煅可铸可煅生铁和钢（铁的合金）铁合金生铁钢含碳量含杂质机械性能机24炼铁的最终产品是铁合金。含碳2－4.3％的铁合金.含碳0.03－2％的铁合金.钢生铁炼钢降低含碳量炼铁的最终产品是铁合金。含碳2－4.3％的铁合金.含碳0.025生铁和钢的区别在于含碳量不同。炼钢就是降低生铁中的含碳量炼钢原料：生铁、氧气原理：把生铁中的碳氧化从而降低含碳量C+O2==CO2点燃产品：钢设备：平炉、电炉、转炉生铁和钢的区别在于含碳量不同。炼钢就是降低生铁中的含碳量炼钢26有关杂质问题的计算例1、1000t含杂质20%的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少？解：氧化铁的质量：1000t×80%

=800t纯物质的质量=不纯物质的总质量×物质的质量分数分析：1000t赤铁矿石含氧化铁的质量分数是（1-20%）=

80%有关杂质问题的计算例1、1000t含杂质20%的赤铁矿石中含27铁矿石、焦炭、石灰石生铁含碳量不同解：设可以炼出纯铁的质量为X3CO+Fe2O3====2Fe+3CO2高温1601122000×80%tX1602000×80%t112

X=X=1120t答：含铁1120吨铁矿石、焦炭、石灰石生铁含碳量不同解：设可以炼出纯铁的质量为28BADBAD29Dc+o２=co2点燃2c+o２=2co高温2c+o２=2co点燃3co+Fe2o3=2Fe+3co2高温Dc+o２=co2点燃2c+o２=2co高温230例.1000吨含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？例.1000吨含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁9316.3金属矿物与冶炼6.3金属矿物与冶炼32温故知新金属活动顺序表KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）

CuHgAgPtAu

金属活动性由强逐渐减弱温故知新金属活动顺序表KCaNaMgA33

在生产和日常生活中应用最广泛的金属是什么？想一想在生产和日常生活中应用最广泛的金属是什么？想一想34人类生活离不开金属人类生活离不开金属35俗话说：“沙里淘金”金可以从河沙里淘出，这说明金在自然界中是以什么形式存在的？单质俗话说：“沙里淘金”金可以从河沙里淘出，这说明金在自然界中是36自然界以单质形式存在的银自然界以单质形式存在的金1.常见的金属单质自然界以单质形式存在的银自然界以单质形式存在的金1.常见的金372.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）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38黄铁矿（FeS2）孔雀石（Cu2(OH)2CO3）赤铜矿（Cu2O）铝土矿（Al2O3）黄铁矿孔雀石赤铜矿铝土矿（Al2O3）39一、几种金属矿物

1.金属元素在自然界的存在形态少数很不活泼金属。如金、银、铂绝大多数金属以化合物形态存在于矿物中（1）单质形态存在：（2）化合物形态存在：金属的冶炼实质是把金属从矿石中还原出来的过程一、几种金属矿物1.金属元素在自然界的存在形态少数很不活泼40

如何从铁矿石中得到铁呢?

以赤铁矿(主要成分Fe2O3)为例。Fe2O3

FeCO高温炼铁原理

在高温下，用还原剂（主要是CO)从铁矿石中还原出铁。如何从铁矿石中得到铁呢?Fe2O341

还原反应：含氧化合物中的氧被夺去的反应。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

高温还原剂:能夺取含氧化合物里的氧，使其发生还原反应的物质,具有还原性夺氧被氧化，发生氧化反应，作还原剂失氧被还原，发生还原反应，作氧化剂我是还原剂！还原反应：含氧化合物中的氧被夺去的反应。Fe42炼铁的基本原理观察活动：实验6－5炼铁的基本原理观察活动：实验6－543铁架台硬质玻璃管洗气瓶澄清的石灰水氧化铁酒精灯实验用品返回铁架台硬质玻璃管洗气瓶澄清的氧化铁酒精灯实验用品返回44

现象：____________________

说明生成物有：

方程式：_________________

红棕色粉末变成黑色,石灰水变浑浊Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2高温铁和二氧化碳还原反应：含氧化合物失去氧的反应还原剂：能夺取含氧化合物里的氧，使它发生还原反应的物质,具有还原性炼铁的基本原理：用还原剂一氧化碳在高温条件下将氧化铁中的铁还原出来

红棕色粉末变成黑色,石灰水变浑浊Fe2O3＋3CO＝2Fe45注意：

1、先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸

2、实验完毕先停止加热，还要继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却为止。（防止灼热的铁重新被氧化）3、把尾气烧掉，防止污染空气（或将尾气用气球收集起来）注意：

1、先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧46观察与思考1、通入一氧化碳前要先

。2、澄清石灰水的作用是什么？实验中会出现什么现象？

3、尾气应如何处理？4、实验中为什么要先通一段时间CO，再加热Fe2O3？

5、为什么实验结束时要等玻璃管中的物质冷却后，再停止通入CO?6、如何验证实验中产生了铁？检查装置的气密性验证反应是否产生CO2；澄清石灰水变浑浊CO有剧毒，要燃烧或收集起来！防止试管内空气与一氧化碳受热发生爆炸！防止Fe又被空气中的o2氧化成Fe2O3用磁铁靠近，黑色粉末能被吸引。观察与思考1、通入一氧化碳前要先47拓展与迁移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拓展与迁移用氧化铜代替氧化铁进行实验，结果会怎样？现象：48A.H2+CuO

Cu+H2O加热B.Fe2O3+3C3CO2+2Fe判断下列反应中的还原剂。

高温CO得氧，作还原剂。Fe3O4失氧，作氧化剂。4CO+Fe3O4

3Fe+4CO2高温挑战自我A.H2+CuOCu+H2O加热B.49不仅CO具有还原性，C和H2也具有还原性，也可以使金属氧化物还原。C+2CuO

2Cu+CO2高温H2+CuO

Cu+H2O拓展与迁移3H2+Fe2O32Fe+3H2O3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑高温△不仅CO具有还原性，C和H2也具有还原性，也可以使金属氧化物50原料：铁矿石、焦炭、石灰石设备：高炉反应原理：产品：生铁用还原剂将铁从它的化合物中还原出来Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2高温工业炼铁炼铁高炉示意图原料：铁矿石、焦炭、石灰石设备：高炉反应原理：产品：生铁用还511、生铁的冶炼主要反应原料工业炼铁的主要设备是高炉石灰石的作用是使矿石中的脉石（如二氧化硅）转变成炉渣而除去C+CO2CO高温1、生铁的冶炼主要反应原料工业炼铁的主要设备是高炉石灰石的作52ＣaCo3=CaO+co2高温3co+Fe2o3=2Fe+3co2高温CaO+SiO2=ＣaSio3高温c+co2=2co高温c+o２=co2点燃（供热、CO2）（制还原剂）（造渣）处理方法：回收再利用高炉内发生的化学反应ＣaCo3=CaO+co2高温3co+Fe2o3=253炼铁中各原料的作用：铁矿石--焦炭--石灰石--空气--提供铁元素

a、燃烧产生热量b、产生还原剂CO

制造炉渣

提供氧气

炼铁中各原料的作用：铁矿石--提供铁元素54生铁和钢（铁的合金）铁合金生铁钢含碳量含杂质（硫、磷等）机械性能机械加工2%~4.3%0.03%~2%多

少硬而脆硬而韧良好的延展性和弹性可铸不可煅可铸可煅生铁和钢（铁的合金）铁合金生铁钢含碳量含杂质机械性能机55炼铁的