第二节金属矿物铁的冶炼

第二节金属矿物铁的冶炼第一页，共三十二页，2022年，8月28日金属的存在形式单质：少数化学性质较不活泼的金属，如铂、金、银等。化合物：化学性质较活泼的金属，如铁、锌、钠、钙等孔雀石(Cu2(OH)2CO3)金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。含有矿物的岩石称为矿石。第二页，共三十二页，2022年，8月28日自然界以单质形式存在的金自然界以单质形式存在的银第三页，共三十二页，2022年，8月28日铜的矿物主要有黄铜矿、孔雀石、斑铜矿和赤铜矿等。黄铜矿：CuFeS2辉铜矿：Cu2S孔雀石：Cu2(OH)2CO3)Cu5FeS4Cu2OCuFeS2Cu2(OH)2CO3)第四页，共三十二页，2022年，8月28日铝的矿物主要有铝土矿和明矾石等。铝土矿:Al2O3Al2O3KAl(SO4)2第五页，共三十二页，2022年，8月28日铁的矿物主要有：赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿、黄铁矿、褐铁矿等。赤铁矿:Fe2O3黄铁矿:FeS2菱铁矿:FeCO3Fe2O3Fe3O4FeCO3FeS2Fe2O3﹒XH2O第六页，共三十二页，2022年，8月28日用金属矿石可以冶炼金属。使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。第七页，共三十二页，2022年，8月28日二、铁的冶炼铁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。古代炼铁第八页，共三十二页，2022年，8月28日一、铁的冶炼上海宝山钢铁公司炼铁高炉第九页，共三十二页，2022年，8月28日为纪念1996年中国钢产产量突破1亿吨而发行而发行的邮箱第十页，共三十二页，2022年，8月28日

观察与思考

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。第十一页，共三十二页，2022年，8月28日原理：

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温一、铁的冶炼第十二页，共三十二页，2022年，8月28日一、铁的冶炼实验装置(CO)(Fe2O3)尾气处理(红棕色粉末)蓝色火焰酒精喷灯澄清石灰水第十三页，共三十二页，2022年，8月28日（1）连接仪器；（2）检查装置的气密性；（3）装入药品并固定装置；（4）向硬质玻璃管内通入CO气体；（5）给氧化铁加热；（6）停止加热；（7）等玻璃管冷却至室温后停止通入CO气体，熄灭右端酒精灯；实验步

骤第十四页，共三十二页，2022年，8月28日反应前先通CO再加热的目的：排尽装置内空气，以免加热时与空气混合发生爆炸。实验说

明反应后撤去酒精继续通CO的目的：防止在较高温度下铁重新被氧化。第十五页，共三十二页，2022年，8月28日检验装置中空气已排尽的方法是:在右端导气管口用排水法收集一小试管气体，移近火焰，若发出轻微的爆鸣声，证明空气已经排尽。第十六页，共三十二页，2022年，8月28日红棕色粉末逐渐变成黑色，澄清石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。实验现象尾气处理（1）收集法：接一气球收集尾气或将尾气用排水法收集。（2）燃烧法：将尾气点燃。（可用于加热氧化铁）CO有毒，防止污染空气。第十七页，共三十二页，2022年，8月28日相关化学方程式

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O2CO+O22CO2高温点燃第十八页，共三十二页，2022年，8月28日工业炼铁的主要设备：高炉第十九页，共三十二页，2022年，8月28日炼铁工业设备图第二十页，共三十二页，2022年，8月28日炼铁工业设备图第二十一页，共三十二页，2022年，8月28日工业炼铁原理把铁矿石跟焦炭、石灰石一起加入高炉，从下方通入空气，焦炭燃烧，生成的二氧化碳与焦炭在高温下反应生成一氧化碳气体，一氧化碳气体跟氧化铁在高温下反应生成铁。注：高炉炼得的铁为生铁，仍含有少量杂质。第二十二页，共三十二页，2022年，8月28日工业炼铁原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。设备：高炉相关反应：C+O2CO2CO2+CCOFe2O3+3CO2Fe+3CO2点燃高温高温CaCO3CaO+CO2高温CaO+SiO2CaSiO3（硅酸钙）高温除去铁矿石中的SiO2等杂质提供热量和产生还原剂第二十三页，共三十二页，2022年，8月28日1、还原法把金属矿物与焦炭、氢气、一氧化碳等还原性物质一起加热反应。金属的冶炼方法Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温2Fe2O3+3C4Fe+3CO2高温Fe2O3+3H22Fe+3H2O高温

物质失去氧的反应称为还原反应，物质得到氧的反应称为氧化反应。第二十四页，共三十二页，2022年，8月28日CuO+H2Cu+H2OCuO+COCu+CO22CuO+C2Cu+CO2高温

△

△还原氧化铜制铜第二十五页，共三十二页，2022年，8月28日2、电解法某些活泼的金属很难从其矿石中还原出来，需用电解的方法。（1）电解熔融氧化铝制金属铝：

2Al2O34Al+3O2（2）电解熔融的氯化钠：2NaCl2NaCl+Cl2金属的冶炼方法通电通电第二十六页，共三十二页，2022年，8月28日3、热分解法有些金属的氧化物受热易分解，可用加热的方法。氧化汞制水银：

2HgO2Hg+O2金属的冶炼方法△第二十七页，共三十二页，2022年，8月28日4、湿法冶金铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，这种方法是现代湿法冶金的原理:Fe+CuSO4FeSO4+Cu金属的冶炼方法第二十八页，共三十二页，2022年，8月28日

工业上以赤铁矿（Fe2O3）为原料冶炼铁。某钢铁厂冶炼896Kg铁，需要含Fe2O364%的赤铁矿多少千克？随堂练习1：第二十九页，共三十二页，2022年，8月28日2.8gCO在高温下跟5.8g某种铁的氧化物完全反应，这种氧化物是（）

A、FeOB、Fe2O3C、Fe3O4

随堂练习2：第三十页，共三十二页，2022年，8月28日在实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验中，当用酒精灯给氧化铁加热一段时间后，我们将看到固体由____色变成____色，这时氧化铁变成____，实验中石灰水会变_________，用酒精灯点燃尾气的作用是_____________。红黑铁白色浑浊防止一氧化碳污染空气请写出相关的化学方程式：____________________________________________________________第三十一页，共三十二页，2022年，8月28日在实验生产中，所用的原料或