52金屬礦物__鐵的冶煉

1、1.地殼中元素含量由高到低的順序是_（前5位），其中位于金屬元素第二位且應(yīng)用最廣的是_。2.鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，在自然界中主要以_形式存在，常見的鐵礦石有： _ （主要成分為 ）、 （主要成分為 ）、菱鐵礦、黃鐵礦等。 O.Si.Al.Fe.CaFe化合物赤鐵礦磁鐵礦Fe2O3Fe3O4赤鐵礦褐鐵礦黃鐵礦磁鐵礦孔雀石赤銅礦常見的金屬礦物常見的金屬礦物我國幾個(gè)大型的鐵礦遼寧鞍山湖北大冶四川攀枝花赤鐵礦褐鐵礦黃鐵礦磁鐵礦孔雀石赤銅礦一一. .常見的金屬礦物常見的金屬礦物金屬的冶煉金屬的冶煉:即：金屬化合物金屬單質(zhì)化合態(tài)單質(zhì)態(tài)轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成使金屬礦物變成金使金屬礦物變成金屬的過程屬的過程.鐵的冶煉：

2、鐵的冶煉：鐵的化合物轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成鐵單質(zhì)二二. .鐵的冶煉鐵的冶煉CO澄清石灰水氣囊Fe2O3討論討論CO變渾濁變渾濁磁鐵磁鐵澄清石灰水澄清石灰水討論討論1、此實(shí)驗(yàn)的化學(xué)反應(yīng)、此實(shí)驗(yàn)的化學(xué)反應(yīng)方程式是？方程式是？2、這個(gè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該注意哪、這個(gè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該注意哪些問題？些問題？討論3CO+ Fe2O3 3CO2 + 2 Fe高溫實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 1、實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)是：先通一會(huì)兒CO再加熱，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后先撤酒精燈、冷卻后撤CO。 2、尾氣要用氣囊收集。原因原因1、實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)是：先通一會(huì)兒、實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)是：先通一會(huì)兒CO再加熱，再加熱，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后先撤酒精燈，冷卻后撤實(shí)驗(yàn)結(jié)束后先撤酒精燈，冷卻后撤CO。 CO有劇毒要注意尾氣

3、處理。注意事項(xiàng)及其原因 （1）CO是可燃性氣體，加熱前應(yīng)保持管內(nèi)氣體純度防止爆炸。（2）防止Fe又生成Fe2O3以至實(shí)驗(yàn)失敗。 2、尾氣要用氣囊收集。、尾氣要用氣囊收集。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)紅棕色顏色：顏色：狀態(tài)：狀態(tài)： 能否被磁鐵吸起？能否被磁鐵吸起？紅棕色紅棕色固體粉末固體粉末否否FeFe2 2O O3 3顏色：顏色：狀態(tài)：狀態(tài)：_ 能否被磁鐵吸起？能否被磁鐵吸起？澄清石灰水澄清石灰水_ 產(chǎn)物產(chǎn)物黑色黑色固體粉末固體粉末能能結(jié)論：結(jié)論：產(chǎn)物中有產(chǎn)物中有鐵和二鐵和二氧化碳氧化碳生成生成變渾濁變渾濁 1.紅棕色紅棕色的固體逐漸變成的固體逐漸變成 黑色黑色，且能被磁鐵吸引；且能被磁鐵吸

4、引； 2.產(chǎn)生能使澄清的石灰水變渾濁的產(chǎn)生能使澄清的石灰水變渾濁的氣體。氣體。 歸納實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象寫出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式寫出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式CO+ Fe2O3 Fe+ CO2高溫高溫32 3CO2+Ca(OH)2=CaCO3 +H2O （1）向玻璃管內(nèi)通入一氧化碳?xì)怏w；）向玻璃管內(nèi)通入一氧化碳?xì)怏w；(通入通入co) （2）給氧化鐵加熱；）給氧化鐵加熱； （點(diǎn)燃（點(diǎn)燃酒精燈酒精燈） （3）停止加熱；）停止加熱； （熄滅（熄滅酒精燈酒精燈） （4）待試管內(nèi)的物質(zhì)冷卻后停止）待試管內(nèi)的物質(zhì)冷卻后停止 通一氧化碳通一氧化碳。 (停止通停止通co)歸納實(shí)驗(yàn)步驟歸納實(shí)驗(yàn)步驟(CO: 早出晚歸早出晚

5、歸 酒精燈酒精燈:遲到早退遲到早退)1、澄清石灰水的作澄清石灰水的作用是什么？用是什么？2、為什么要進(jìn)行尾氣處理？尾氣如何、為什么要進(jìn)行尾氣處理？尾氣如何處理？處理？3、實(shí)驗(yàn)中為什么要先通一段時(shí)間、實(shí)驗(yàn)中為什么要先通一段時(shí)間CO，再加熱再加熱Fe2O3？4、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,為什么要先停止加熱繼續(xù)通為什么要先停止加熱繼續(xù)通CO直至試管直至試管內(nèi)物質(zhì)冷卻？內(nèi)物質(zhì)冷卻？ 5、如何驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生了鐵、如何驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生了鐵？點(diǎn)燃或收集點(diǎn)燃或收集檢驗(yàn)生成的二氧化碳檢驗(yàn)生成的二氧化碳因?yàn)橐驗(yàn)镃O有毒會(huì)污染環(huán)境有毒會(huì)污染環(huán)境排出裝置中的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸排出裝置中的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸防止熱

6、的鐵再次被氧化以及防止石灰水倒吸防止熱的鐵再次被氧化以及防止石灰水倒吸用磁鐵吸引或加入稀酸用磁鐵吸引或加入稀酸產(chǎn)生產(chǎn)生藍(lán)色藍(lán)色火焰火焰1.工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備是：工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備是：高爐高爐工業(yè)煉鐵工業(yè)煉鐵2.2.工業(yè)煉鐵的原料及其作用：工業(yè)煉鐵的原料及其作用： （1 1）鐵礦石：）鐵礦石： （2 2）焦）焦 炭炭: : （3 3）石灰石：）石灰石： （4 4）空）空 氣氣: :提供鐵元素提供鐵元素a.a.提供熱源、維持爐溫提供熱源、維持爐溫b.b.提供提供COCO形成爐渣形成爐渣 提供氧氣提供氧氣（1）、生鐵的冶煉主要反應(yīng)原料原料工業(yè)煉鐵的主要設(shè)工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備是高爐備是高爐石灰石的作用是

7、使有礦石灰石的作用是使有礦石中的脈石（如二氧化石中的脈石（如二氧化硅）轉(zhuǎn)變成爐渣而除去硅）轉(zhuǎn)變成爐渣而除去高爐中的主要反應(yīng)高爐中的主要反應(yīng)3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2（吸熱）（吸熱）C+CO2=2CO （吸熱）（吸熱）C+O2=CO2 （放熱）（放熱）高溫高溫高溫高溫點(diǎn)燃點(diǎn)燃工業(yè)上煉得的不是純鐵（工業(yè)上煉得的不是純鐵（生生鐵）鐵）混合物混合物高溫高溫4CO+Fe3O4=3Fe+4CO2（2）、鋼的冶煉原料：生鐵原料：生鐵原理：在煉鋼爐里吹進(jìn)氧氣，降低生鐵中原理：在煉鋼爐里吹進(jìn)氧氣，降低生鐵中 碳的含量并除去硫、磷雜質(zhì)（氧化）碳的含量并除去硫、磷雜質(zhì)（氧化）設(shè)備：平爐、電爐、轉(zhuǎn)爐設(shè)備：平

8、爐、電爐、轉(zhuǎn)爐生鐵生鐵和鋼（鐵的合金）和鋼（鐵的合金）閱讀閱讀課本課本118 頁弄清楚以下幾個(gè)問題頁弄清楚以下幾個(gè)問題鐵合金鐵合金生鐵生鐵鋼鋼含碳量含碳量含雜質(zhì)（含雜質(zhì)（硫、硫、磷磷 等）機(jī)械性能機(jī)械性能機(jī)械加工機(jī)械加工2% 4.3%0.03% 2%多多 少少硬而脆硬而脆 硬而韌硬而韌 良好的延展性良好的延展性和彈性和彈性 可鑄不可煅可鑄不可煅可鑄可煅可鑄可煅常見的銅礦石常見的銅礦石毛赤銅礦(Cu2O )黃銅礦（CuFeS2）孔雀石(Cu2(OH)2CO3)藍(lán)銅礦(Cu3(CO3)2(OH)2)用氧化銅代替氧化鐵進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果會(huì)怎樣？用氧化銅代替氧化鐵進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果會(huì)怎樣？現(xiàn)現(xiàn) 象：象：化學(xué)方

9、程式：化學(xué)方程式：黑色粉末逐漸變成光亮的紅色，澄清的石灰水黑色粉末逐漸變成光亮的紅色，澄清的石灰水變渾濁變渾濁三三. .銅的冶煉銅的冶煉探究活動(dòng)探究活動(dòng) 【實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)6-4】孔雀石孔雀石加熱分解加熱分解【實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)6-5】氧化銅氧化銅的還原的還原孔雀石孔雀石石灰水石灰水主要成分是堿式碳酸主要成分是堿式碳酸銅銅實(shí)驗(yàn)與事實(shí)實(shí)驗(yàn)與事實(shí) 項(xiàng)項(xiàng) 目目【實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)6-46-4】孔雀石加熱分解】孔雀石加熱分解【實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)6-56-5】氧化銅的還原】氧化銅的還原現(xiàn)現(xiàn) 象象推推 斷斷綠色粉末逐漸變成黑色；綠色粉末逐漸變成黑色；試管壁出現(xiàn)小水珠；試管壁出現(xiàn)小水珠；澄清石灰水變渾濁澄清石灰水變渾濁黑色粉末逐漸變成光

10、亮的紅色；黑色粉末逐漸變成光亮的紅色；試管口出現(xiàn)試管口出現(xiàn)小霧珠小霧珠孔雀石受熱分解生成氧化銅、孔雀石受熱分解生成氧化銅、水、二氧化碳水、二氧化碳?xì)錃膺€原氧化銅生成銅和水氫氣還原氧化銅生成銅和水解釋與結(jié)論解釋與結(jié)論 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)：1、試管口要略向下傾斜，防止冷凝水倒流炸裂試管。2 、導(dǎo)氣管的管口要插入小試管底部，氧化銅的上方但不要與 氧化銅接觸。（目的：利于排盡空氣）3 、先通氫氣，排凈小試管內(nèi)的空氣后再加熱。（目的：排盡試管內(nèi)的空氣，防止加熱不純的氫氣發(fā)生爆炸）。4、黑色氧化銅全部轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色后，先移開酒精燈，繼續(xù)通氫氣。待試管冷卻到室溫，方可移去導(dǎo)氣管，停止通氣。（目的：防止生成的銅被空

11、氣中的氧氣氧化）。1.1.活潑金屬活潑金屬( (如如K Na Mg AI) :K Na Mg AI) :電解法電解法2.2.一般金屬一般金屬( (如如Zn Fe Sn Pb Cu) :Zn Fe Sn Pb Cu) :熱還原法熱還原法3.3.較穩(wěn)定金屬較穩(wěn)定金屬( (如如Hg Ag) :Hg Ag) :直接加熱法直接加熱法 4.4.穩(wěn)定金屬穩(wěn)定金屬( (如如Pt Au) :Pt Au) :可通過金沙可通過金沙淘洗獲得淘洗獲得5.5.濕法冶金：濕法冶金：Fe2O33CO2Fe3CO2高溫高溫2HgO = 2Hg + O2小結(jié)：冶煉小結(jié)：冶煉金屬的常用方法金屬的常用方法Fe + CuSO4 = F

12、e SO4 + Cu請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)說說這三種方法的利與弊請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)說說這三種方法的利與弊 濕法：濕法：實(shí)驗(yàn)步驟少，實(shí)驗(yàn)中無需加熱，實(shí)驗(yàn)成本低，實(shí)驗(yàn)步驟少，實(shí)驗(yàn)中無需加熱，實(shí)驗(yàn)成本低， 無污染無污染 熱還原法：熱還原法：步驟復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)中需要加熱，實(shí)驗(yàn)成本高，步驟復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)中需要加熱，實(shí)驗(yàn)成本高， 浪費(fèi)原料，且有一定的危險(xiǎn)性，但無污染浪費(fèi)原料，且有一定的危險(xiǎn)性，但無污染 電解法：電解法：實(shí)驗(yàn)步驟少，但需要通電，消耗能源，實(shí)驗(yàn)步驟少，但需要通電，消耗能源， 最大的不足是產(chǎn)生有害氣體，污染空氣。最大的不足是產(chǎn)生有害氣體，污染空氣。1.（1）用）用CO與赤鐵礦石煉鐵的實(shí)驗(yàn)步驟：與赤鐵礦石煉鐵的實(shí)驗(yàn)步驟：

13、加熱加熱 通通CO 熄滅酒精燈熄滅酒精燈 停止通停止通CO（2）尾氣要處理的原因：）尾氣要處理的原因：（3）如果將）如果將CO改為改為H2還要進(jìn)行尾氣處理嗎？還要進(jìn)行尾氣處理嗎？ CO有劇毒會(huì)污染空氣有劇毒會(huì)污染空氣不需要，因?yàn)椴恍枰?，因?yàn)镠2無毒無毒2.2.煉鐵的原料是（煉鐵的原料是（ ）A A、鐵礦石、一氧化碳、空氣鐵礦石、一氧化碳、空氣 B B、鐵礦石、煙煤、生石灰鐵礦石、煙煤、生石灰 C C、鐵礦石、焦炭、空氣鐵礦石、焦炭、空氣 D D、鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣D3.3.下列變化過程不屬于金屬冶煉的是（下列變化過程不屬于金屬冶煉的是（）A A電解氧化鋁電解氧

14、化鋁 B B鐵在氧氣中燃燒鐵在氧氣中燃燒C C金屬氧化物與焦炭在高溫下反應(yīng)金屬氧化物與焦炭在高溫下反應(yīng)D D高溫下高溫下COCO還原還原CuOCuOB4在化學(xué)變化中，如果在反應(yīng)前后某元素化合價(jià)升高了，則含此元素的反應(yīng)物叫做還原劑；如果在反應(yīng)前后某元素化合價(jià)降低了，則含此元素的反應(yīng)物叫做氧化劑。已知點(diǎn)燃鋁熱劑(鋁粉和氧化鐵粉末的混合物)，反應(yīng)時(shí)能釋放出大量的熱量生成熔融狀態(tài)的鐵可用來修補(bǔ)鐵軌。其反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：Fe2O32Al= Al2O32Fe 。則此反應(yīng)中，屬于氧化劑的是 （ ） AFe2O3 BAl CAl2O3 DFe高溫A+3+3005.現(xiàn)有現(xiàn)有 磁鐵礦（主要成分：磁鐵礦（主要成

15、分：Fe3O4 ) 黃鐵黃鐵礦（主要成分礦（主要成分FeS2 ) 赤鐵礦（主要成分赤鐵礦（主要成分Fe2O3），請(qǐng)你從多角度分析三種礦石中哪種不適），請(qǐng)你從多角度分析三種礦石中哪種不適合用來煉鐵，（填寫序號(hào)）合用來煉鐵，（填寫序號(hào)） ；原因：原因：含鐵量不高且會(huì)產(chǎn)生二氧化硫污染空氣分析：分析：磁鐵礦（磁鐵礦（Fe3O4）Fe%=72.4% 赤鐵礦（赤鐵礦（Fe2O3）Fe%=70% 黃鐵礦（黃鐵礦（FeS2）Fe%=46.7%6.參照工業(yè)煉鐵的化學(xué)反應(yīng)原理參照工業(yè)煉鐵的化學(xué)反應(yīng)原理,寫出寫出COCO與與FeFex xO Oy y反應(yīng)的反應(yīng)的化學(xué)方程式化學(xué)方程式 yCO + FexOy = xFe + yCO2高溫高溫7 7.將將6.96 g鐵的某種氧化物在高溫下與足量的鐵的某種氧化物在高溫下與足量的CO充分反充分反應(yīng)，將生成的氣體用足量的石灰水吸收，石灰水增重應(yīng)，將生成的氣體用足量的石灰水吸收，石灰水增重5.28g。則這種鐵的氧化物是什么（通過計(jì)算