(精品)第2节金属矿物铁的冶炼

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,2,节 金属矿物 铁的冶炼,钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅,(,氢,),铜 汞 银 铂 金,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au,热热身！,常见金属活动顺序,金属活动性由强到弱,金属在自然界中主要以单质存在，还是以化合物存在？,极少数金属以单质存在,银,金,铂,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au,大多数金属以化合物存在,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。使金属矿物变成金属的过程叫做金属的冶炼。,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au,一、常见金属矿物,赤铁矿,Fe,2,O,3,黄铁矿,FeS,2,Fe,2,O,3,xH,2,O,褐铁矿,FeCO,3,菱铁矿,铝土矿,Al,2,O,3,磁铁矿,Fe,3,O,4,孔雀石,Cu,2,(OH),2,CO,3,CuFeS,2,黄铜矿,赤铜矿,Cu,2,O,金属的冶炼方法,（,1,）电解法,：活泼金属（如,K,、,Ca,、,Na,、,Mg,、,Al,等）很难从其矿石中提取出来，需要用电解法。,如：电解熔融氧化铝制铝：,2Al,2,O,3,=4,Al,+3O,2,通电,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au,Fe,3,O,4,+4CO=3Fe+4CO,2,高温,（,2,）还原法,：如,Fe,、,Cu,等活动性不是很强的金属一般采用还原法，向这类矿石中加入焦炭、氢气或一氧化碳等物质一起加热，使其金属氧化物被还原为金属单质。如：,CuO+H,2,=Cu+H,2,O,选择铁矿石时，通常考虑矿石的价格、铁的含量、安全无污染等。,我反思 我提高,目前使用最多的金属是什么？,二、铁的冶炼,赤铁矿（,Fe,2,O,3,）,黄铁矿（,FeS,2,）,磁铁矿（,Fe,3,O,4,）,哪种铁矿石最不适合炼铁？,菱铁矿（,FeCO,3,）,(,一）、实验室模拟炼铁,实验探究,CO,Fe,2,O,3,Fe,3CO+Fe,2,O,3,2Fe+3CO,2,高温,1,、反应原理,:,2,、实验装置,硬质玻璃管,酒精喷灯,接尾气处理装置,实验探究,（,1,）检查装置气密性（,2,）装,Fe,2,O,3,并固定,（,3,）通入,CO,（,4,）给,Fe,2,O,3,加热,（,5,）停止加热 （,6,）冷却停止通,CO,3,、实验步骤,（,CO,：早出晚归 酒精喷灯：迟到早退）,4,、实验,现象,（,1,）,红棕色,粉末逐渐变成,，,（,2,）澄清石灰水变,。,实验探究,黑色,浑浊,说明有,CO,2,生成,如何证明黑色粉末就是铁粉？,仪器装置,问题,1,：实验开始时为何先通一段时间,CO,，再加热氧化铁呢？,问题,2,：实验结束时为何先停止加热至冷却后才停止通入,CO,？,排尽装置内的空气，防止,CO,与空气混合加热后发生爆炸,防止石灰水倒吸使玻璃管炸裂,问题竞赛,防止铁在较高的温度下重新被氧化,问题,3,：尾气中含有什么气体？为何反应装置后面还有一个点燃的酒精灯？,你还能想到其他方法处理,CO,尾气吗？,CO,尾气处理方法：,（,1,）点燃,（,2,）收集,（,3,）导入到玻璃管下方火焰上燃烧,CO,Fe,2,O,3,石灰水,将,CO,改为,H,2,还要进行尾气处理吗？,炼 铁 工 业 设 备 图,原料,：,高炉,铁矿石、焦炭、石灰石、空气,设备,：,赤铁矿,；,磁铁矿,(,二）、工业炼铁,高炉,示意图,主要反应,点燃,(1)C,O,2,CO,2,高温,(3)Fe,2,O,3,3CO,2Fe,3CO,2,高温,(2)CO,2,C,2CO,问题,1,：焦炭的作用是什么？,答：提供热量和生成,CO,问题,2,：石灰石的作用呢？,答：造渣,高炉中制得的铁是纯铁吗？,想一想,图,1,图,1,是实验室模拟炼铁的装置图，试回答：,（,1,）仪器名称是,；,仪器名称是,。,仪器中发生反应的化学,方程式是,，,仪器中的现象是,。,（,2,）在实验过程中，先要进行的,是,（填“加热”或“通入,CO”,，其目的是,。,（,3,）实验过程中产生的尾气不能直接排放的原因是,。,课堂练习,硬质玻璃管,铁架台,Fe,2,O,3,3CO=2Fe,3CO,2,高温,石灰水变浑浊,通入,CO,排除装置内空气，防止,CO,不纯而爆炸,CO,有毒，会污染空气,（,4,）图,2,是工业生产中炼铁高炉,的结构图。实际生产中炼铁的原,料铁矿石、焦炭、石灰石从原料,入口加入，其中焦炭在高炉炼铁,时的作用之一是提供高温，另一作,用为,；,生铁出口低于炉渣出口的原因是,。,（,5,）取少量高炉中炼出的生铁放入烧杯中，加入足量的稀盐酸，可观察到的现象是,，发生的反应化学方程式为,，当反应停止后，还可以观察到烧杯底部有黑色不溶物，该物质主要是,（填化学式）。,图,2,产生,CO,生铁的密度大于炉渣的密度,有气泡产生，溶液变为浅绿色,Fe+2HCl=FeCl,2,+H,2,C,炼铁原理,课堂小结,3CO+,Fe,2,O,3,=2Fe+3CO,2,高温,高温,4CO+Fe,3,O,4,=3Fe+4CO,2,谢谢 再见,