九年级化学全册5.2金属矿物铁的冶炼市公开课一等奖省优质课赛课一等奖课件

第二节金属矿物铁冶炼

第1页一、常见金属矿物1、分布和存在金属在自然界中主要以单质存在，还是以化合物存在？极少数金属以单质（游离态）存在自然界中以单质存在银自然界中以单质存在金第2页

化合态金属在自然界中以矿物形式存在。含有矿物岩石称为矿石。大多数金属以化合物（化合态）存在

思索：为何金、银等少数金属以单质形式存在？而大多数金属以化合物形式存在呢？地壳中含量在前四位金属元素分别是什么？第3页2、常见矿石赤铁矿Fe2O3黄铁矿FeS2褐铁矿Fe2O3·XH2O第4页磁铁矿Fe3O4菱铁矿FeCO3铝土矿Al2O3第5页孔雀石Cu2(OH)2CO3赤铜矿Cu2O黄铜矿CuFeS2第6页

铁元素在自然界中分布很广，在地壳中含量位居金属元素第二位，仅次于铝，约占地壳总质量4.75%。我国大型铁矿有：辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花使金属矿物变成金属过程，叫做金属冶炼。第7页

选择冶炼原料时，通常考虑矿石价格、金属含量、安全无污染等。我反思我提高第8页

铁矿石是怎样炼成铁呢？让我们经过试验来研究铁冶炼化学原理。

进行书本124页试验，试验过程中注意安全（一氧化碳有毒），注意观察试验现象并统计。ABC第9页试验前观察颜色：＿＿__状态：＿＿＿__

能否被磁铁吸起？＿红棕色固体粉末否Fe2O3

第10页试验步骤:1.反应前先检验装置＿＿＿＿2.装入药品，连接好装置3.先制CO气体，然后验纯，若已纯，通CO气体一会儿,再用酒精灯对着氧化铁加热。4.观察氧化铁颜色变化和石灰水变化5.反应结束，先撤氧化铁处酒精灯，稍稍冷却后停顿通CO气体6.待冷却后取出产物，用磁铁吸引，看能否被吸起，判断反应中生成了什么物质。气密性(CO:早出晚归酒精灯:迟到早退)第11页仪器装置ABC试验步骤：给药品加热通入CO停顿通入CO停顿加热①通入CO②给药品加热③停顿加热④停顿通入CO第12页1.组装查密2.装入药品3.验纯通气4.点灯除尾5.排空点灯6.熄灯通气7.冷却停气以防CO泄露，污染大气以防CO不纯，加热时发生爆炸排尽装置中空气，以防加热时发生爆炸预防铁在较高温度下重新被氧化;同时还能够预防石灰水倒吸。

以防未反应CO污染大气试验步骤:第13页

A处：固体由红色变成黑色；B处：澄清石灰水变浑浊。C处：尾气燃烧发蓝色火焰仪器装置ABC试验现象：第14页拓展延伸尾气处理：方法一：

；方法二：

，方法三：

，目标：

。点燃用气球搜集预防污染空气再利用第15页

拓展延伸

在探究用赤铁矿(主要成份Fe2O3)炼铁主要反应原理时,老师设计试验装置如图,试验中,小明发觉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？ABC第16页

铁冶炼化学原理一氧化碳与氧化铁反应基本反应原理：＿Fe2O3+＿CO＝

＿Fe+＿CO2高温Fe2O3→Fe3231现象：硬质玻管中粉末由红棕色变成黑色；试管中澄清石灰水变浑浊；尾气可燃，火焰呈蓝色。第17页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、热空气、石灰石工业炼铁主要设备：｛①提供热源、维持炉温；②生成还原气CO。造渣除杂Fe2O3+3CO＝2Fe+3CO2高温＿Fe3O4+＿CO＝

＿Fe+＿CO2高温4341第18页原料炼铁高炉结构

第19页炼铁工业设备图第20页第21页

炼铁选取铁矿石通常不但要求含铁量高，而且要“有害元素”少，以下铁矿石你认为不宜炼铁是：（）

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思索题：第22页因为不一样金属化学活动性不一样，所以，常采取不一样冶炼方法。热还原法、电解法、热分解法等。利用还原剂在高温下将金属从化合物中还原出来。Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2WO3+3H2===W+3H2O2CuO+C===2Cu+CO2

高温

高温

高温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）过程称为金属氧化金属氧化物跟焦碳、氢气、一氧化碳等物质反应，失去氧转化为金属过程称为金属氧化物还原高炉炼铁金属惯用冶炼方法第23页Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2高温Fe2O3+3H2====2Fe+3H2O高温2Fe2O3+3C====4Fe+3CO2↑高温第24页

（即物质跟氧结合反应称为氧化。物质失去氧过程称为还原。同理：物质跟氧结合反应叫氧化反应，这种物质叫还原剂。物质失去氧反应叫还原反应，这种物质叫氧化剂。）

通常把金属（如铁）跟氧结合生成金属氧化物（如氧化铁）过程称为金属氧化。金属氧化物跟焦炭、氢气、一氧化碳等物质反应，失去氧转化为金属过程，称为金属氧化物还原。第25页

如在反应3CO＋Fe2O3

2Fe＋3CO2中，Fe2O3失去氧过程，称为Fe2O3被还原。Fe2O3发生反应就叫还原反应。Fe2O3是氧化剂，CO跟氧结合被氧化，是还原剂。高温第26页湿法冶金（金属）用活泼金属将一些不太活泼金属从其盐溶液中置换出来。适于处理金属含量较低和组分比较复杂原料，如有色金属和稀有金属。举例：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu第27页热分解法2HgO===2Hg+O2↑2Ag2O===4Ag+O2↑惯用于不活泼金属（Hg、Ag等）冶炼。Au、Pt可经过金沙淘洗取得。电解法在金属活动性次序中，K、Na、Ca、Al等活泼金属还原性很强，都很轻易失去电子，所以不能用普通方法和还原剂使其从化合物中还原出来，只能用通电分解其熔融盐或氧化物方法来冶炼。2Al2O3====4Al+3O2↑2NaCl====2Na+Cl2↑通电通电△△金属惯用冶炼方法第28页相关杂责问题计算第29页相关杂责问题计算例1、1000t含杂质20%赤铁矿石中含氧化铁质量是多少？氧化铁质量：

1000t×（1-20%）=800t纯物质质量=不纯物质质量×物质质量分数第30页例2、计算多少吨生铁中含铁质量分数为96%，含铁560t？生铁质量：560t÷96%=583.3t不纯物质质量=纯物质质量÷物质质量分数第31页例3：用1000t含氧化铁80%赤铁矿石，理论上能够炼出含铁96%生铁多少吨？注意：带入化学方程式计算数据应是纯净物质量赤铁矿石—氧化铁—铁—生铁1000t×80%×70%÷96%=583.3t生铁质量：第32页练习：要炼出含杂质2%生铁3200吨，需要含氧化铁质量分数为80%赤铁矿石多少吨？生铁—铁—氧化铁—赤铁矿石3200t×（1-20%）÷70%÷80%=4571.5t赤铁矿石:第33页随堂练习

1、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%赤铁矿多少Kg？（Kg）第34页2、2.8gCO在高温下跟5.8g某种铁氧化物完全反应，这种氧化物是（）

A、FeOB、Fe2O3C、Fe3O4

C第35页3、写出四氧化三铁分别与焦炭、氢气、一氧化碳在高温下反应化学方程式。2C+Fe3O4====3Fe+2CO2↑高温4H2+Fe3O4====3Fe+4H2O高温4CO+Fe3O4====3Fe+4CO2高温第36页

4、如图是用一氧化碳还原氧化铜试验装置，回答以下问题：（1）有以下试验步骤：①加热；②通入一氧化碳。请用上述试验步骤标号填空，试验开始时，应先_____，然后______。（2）试验进行一段时间后，A装置中出现现象为__________，说明有_____生成，B装置中出现现象为______________，说明有_________生成。①②粉末由黑变红Cu石灰水变浑CO2第37页（3）装置A中反应化学方程式为_________________，装置B中反应化学方程式为_______________________，装置C