第5章第2节金属矿物 铁的冶炼课件

第二节金属矿物铁的冶炼

二金属的化学性质1、金属与氧气的反应一金属的物理性质具有金属光泽；有良好的导电性、导热性和延展性；硬度、密度较大；熔点、沸点较高3Fe+2O2=Fe3O42Mg+O2=2MgO4Al+3O2=2Al2O32Cu+O2=2CuO点燃点燃△知识回顾3、金属与某些金属的盐溶液反应

Fe+CuSO4=Cu+FeSO4三.置换反应：由一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应2、金属与稀盐酸、稀硫酸反应Fe+2HCl==FeCl2+H2↑Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑Zn+2HCl==ZnCl2+H2

↑

Zn+H2SO4==ZnSO4+H2

↑Mg+2HCl==MgCl2+H2

↑Mg+H2SO4==MgSO4+H2

↑2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑一、常见金属矿物1、分布和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银自然界中以单质存在的金

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。大多数金属以化合物（化合态）存在

思考：为什么金、银等少数金属以单质的形式存在？而大多数金属以化合物的形式存在呢？2、常见矿石赤铁矿Fe2O3黄铁矿FeS2磁铁矿Fe3O4铝土矿Al2O3孔雀石Cu2(OH)2CO3赤铜矿Cu2O

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第二位，仅次于铝，约占地壳总质量的4.75%。

使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。

选择冶炼原料时，通常考虑矿石的价格、金属的含量、安全无污染等。我反思我提高

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”少，下列铁矿石你认为不适宜炼铁的是：（）

A.磁铁矿（Fe3O4）72.4%B.赤铁矿（Fe2O3）70%C.菱铁矿（FeCO3）48.3%D.黄铁矿（FeS2）46.7%D思考题：

铁矿石是怎样炼成铁的呢？让我们通过实验来研究铁冶炼的化学原理。

进行课本124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。仪器装置ABC实验步骤:1.实验前先检查装置的＿＿＿＿2.装入药品3.实验开始时先通一会儿CO气体,再用酒精灯对着氧化铁加热。4.实验结束后，先熄灭氧化铁处酒精灯，冷却后停止通CO气体气密性

A处：固体由红色变成黑色；B处：澄清石灰水变浑浊。ABC实验现象：反应的化学方程式：A处：Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温B处：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2OC处：2CO+O2=2CO2点燃C处：尾气燃烧发蓝色火焰实验要注意2、实验开始时，先通入CO，后给药品加热3、实验结束后，先停止加热，冷却后停止通入CO目的是：排净装置中的空气，防止CO与空气混合受热爆炸目的是：防止灼热的铁被氧化;同时还可以防止石灰水倒吸。

5、尾气要进行处理目的是：防止未反应的CO污染空气1、实验前，要先检验装置的气密性目的是：防止CO逸出污染空气4、澄清石灰水的作用是吸收并检验生成的二氧化碳拓展延伸尾气的处理：方法一：

；方法三：

。点燃用气球或排水法收集起来，再利用

拓展延伸

在探究用赤铁矿(主要成分Fe2O3)炼铁的主要反应原理时,老师设计的实验装置如图,实验中,小明发现一氧化碳白白烧掉太浪费了，对装置又进行了改进。猜一猜小明是怎样改进的？ABC工业炼铁上述反应原理也用于工业炼铁:原料：主要反应:高炉

铁矿石、焦炭、石灰石工业炼铁的主要设备：①提供热源，提高炉温；②生成还原剂CO除去矿石中的SiO2Fe2O3+3CO＝2Fe+3CO2高温原料炼铁高炉的结构

高炉内主要反应：1、C+O2=CO22、CO2+C=2CO3、3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2点燃高温高温利用还原剂在高温下将金属从化合物中还原出来。热还原法通常把金属（如铁）跟氧气结合生成金属氧化物（如氧化铁）的过程称为金属的氧化金属氧化物跟焦碳、氢气、一氧化碳等物质反应，失去氧转化为金属的过程称为金属氧化物的还原金属的常用冶炼方法Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2高温Fe2O3+3H2====2Fe+3H2O高温2Fe2O3+3C====4Fe+3CO2↑高温

如在反应3CO＋Fe2O3

2Fe＋3CO2中，Fe2O3失去氧的过程，称为Fe2O3被还原。Fe2O3发生的反应就叫还原反应。Fe2O3是氧化剂，CO跟氧结合被氧化，是还原剂。高温电解法有些较活泼的金属（如铝、镁等）很难从矿物中提取出来。为了得到这些金属，需要用电解的方。2Al2O3==4Al+3O2↑MgCl2==Mg+Cl2↑通电通电金属的常用冶炼方法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。如

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu湿法冶金有关含杂质的计算例1、1000t含杂质20%的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少？氧化铁的质量：

1000t×（1-20%）=800t纯物质的质量=不纯物质的质量×物质的质量分数例2：用1000t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？解：设生铁的质量为x

高温3CO＋Fe2O3

=

2Fe＋3CO21601000t×80%112x×96%X=583.3t答:可以炼出含铁96%的生铁583.3t1601121000t×80%x×96%=1、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。2C+Fe3O4====3Fe+2CO2↑高温4H2+Fe3O4====3Fe+4H2O高温4CO+Fe3O4====3Fe+4CO2高温随堂练习

2、如图是用一氧化碳还原氧化铜的实验装置，回答下列问题：（1）有下列实验步骤：①加热；②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_____，然后______。（2）实验进行一段时间后，A装置中出现的现象为__________，说明有_____生成，B装置中出现的现象为______________，说明有_________生成。（3）装置A中的反应化学方程式为_________________，装置B中的反应化学方程式为_______________________，装置C中的目的是_________________。（4）反应结束，应先

，待冷却后__________。

①②粉末由黑变红Cu石灰水变浑CO2CO+CuO==Cu+