金属矿物-铁的冶炼课件

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,*,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,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,*,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,*,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,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,*,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,*,欢迎走进化学课堂,欢迎走进化学课堂,1,第2节 金属矿物 铁的冶炼,第2节 金属矿物 铁的冶炼,2,Al,Fe,化合物,地壳中的各种金属元素是以单质还是化合物的形式存在？,复习回顾,地壳中含量最多的金属元素是,_;,含量第二的金属元素是_,。,AlFe化合物地壳中的各种金属元素是以单质还是化合物的形式存,自然界中,极少数,金属以,单质,形式存在,大多数,金属以,化合物,形式存在,自然界中以单质存在的,金,和,银,自然界中极少数金属以单质形式存在,大多数金属以化合物形式存在,展示目标,1、了解,常见金属矿物,2、了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。,3,、掌握相关的化学方程式。,展示目标1、了解常见金属矿物,5,一、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,一、常见金属矿物赤铁矿Fe2O3黄铁矿FeS2Fe2O3x,6,FeCO,3,菱铁矿,铝土矿,Al,2,O,3,磁铁矿,Fe,3,O,4,FeCO3菱铁矿铝土矿Al2O3磁铁矿Fe3O4,7,孔雀石,Cu,2,(OH),2,CO,3,CuFeS,2,黄铜矿,赤铜矿,Cu,2,O,孔雀石Cu2(OH)2CO3CuFeS2黄铜矿赤铜矿Cu2O,8,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,CuO+CO=Cu+CO,2,（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,金属的冶炼方法,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au,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：,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au,金属的冶炼方法,2Al,2,O,3,=4,Al,+3O,2,（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：,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au,金属的冶炼方法,（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,CuO+CO=Cu+CO,2,（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,金属的冶炼方法（1）电解法：活泼金属（如K、Ca、Na、Mg,9,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,选择铁矿石时，通常考虑矿石的价格、铁的含量、安全,10,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,）,赤铁矿（Fe2O3）黄铁矿（FeS2）磁铁矿（Fe3O4）哪,11,(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:,(一）、实验室模拟炼铁实验探究COFe2O3Fe3CO+Fe,12,2、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）,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）,13,4、实验现象,av,（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？,4、实验现象av（1）红棕色粉末逐渐变成 ，,14,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,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,15,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？,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,16,炼 铁 工 业 设 备 图,炼 铁 工 业 设 备 图,17,1.,工业炼铁的主要设备是：,高炉,工业炼铁,1.工业炼铁的主要设备是：高炉工业炼铁,18,2.工业炼铁的原料及其作用：,（1）铁矿石：,（2）焦 炭:,（3）石灰石：,（4）空 气:,提供铁元素,a.提供热源、维持炉温,b.提供CO,形成炉渣,提供氧气,2.工业炼铁的原料及其作用：（1）铁矿石：提供铁元素a.提供,19,高炉中的主要反应,3CO+Fe,2,O,3,=2Fe+3CO,2,（吸热）,C+CO,2,=2CO,（吸热）,C+O,2,=CO,2,（放热）,高温,高温,点燃,工业上炼得的不是纯铁（,生铁）混合物,高温,4CO+Fe,3,O,4,=3Fe+4CO,2,高炉中的主要反应C+CO2=2CO （吸热）C+O2,20,主要反应,点燃,(1)CO,2,CO,2,高温,(3)Fe,2,O,3,3CO2Fe3CO,2,高温,(2)CO,2,C2CO,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,主要反应 点燃(1)CO2 CO2 高温(3,21,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=2Fe3CO,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,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,22,（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,（4）图2是工业生产中炼铁高炉图2产生CO生铁的密度大于炉渣,23,思考：,1先点燃哪处的酒精灯？,2先熄灭哪处的酒精灯？,A,B,B,A,思考：ABBA,3.鉴别：Fe,2,O,3,和 Fe,看颜色，磁铁吸引，加稀盐酸等,3.鉴别：Fe2O3 和 Fe看颜色，磁铁吸引，加稀盐酸等,25,4.除杂：Fe中有Fe,2,O,3,Fe,2,O,3,3CO=2Fe3CO,2,高温,4.除杂：Fe中有Fe2O3Fe2O33CO=2Fe,26,试管及石灰水的总质量？,实验结束时，玻璃管及里面固,体的总质量如何改变?,减少,增重,试管及石灰水的总质量？实验结束时，玻璃管及里面固减少增重,27,6.磁铁矿的主要成分为Fe,3,O,4,你能写出用,磁铁矿和一氧化碳炼铁的方程式吗？,4CO+Fe,3,O,4,=4CO,2,+3 Fe,高温,6.磁铁矿的主要成分为Fe3O4,你能写出用磁铁矿和一氧,28,你学到了什么？,你学到了什么？,29,炼铁原理,课堂小结,炼铁原理,课堂小结,3CO+,Fe,2,O,3,=2Fe+3CO,2,高温,炼铁原理,课堂小结,炼铁原理,课堂小结,主要发生还原反应。,利用CO的还原性来冶炼金属。,炼铁原理课堂小结炼铁原理课堂小结3CO+Fe2O3=,30,1、实验操作步骤：检查装置气密性装药品并固定装置 通,.,.,两步不能颠倒，目的是,.,两步不能颠倒，原因是,.,2、处理尾气的原因是,，应如何处理,？,3、实验中观察到的现象：,.,硬质玻璃管,酒精喷灯,接尾气处理装置,1、实验操作步骤：检查装置气密性装药品并固定装置 通,.,.,两步不能颠倒，目的是,.,两步不能颠倒，原因是,.,2、处理尾气的原因是,，应如何处理,？,3、实验中观察到的现象：,.,硬质玻璃管,酒精喷灯,CO,给Fe2O3加热,停止加热,冷却并停止通CO,排除装置内空气，防止CO不纯而爆炸,防止铁在较高的温度下重新被氧化,会污染空气,点燃或收集,红色的Fe,2,O,3,变成黑色，同时产生的气体使澄清的,石灰水变浑浊,1、实验操作步骤：检查装置气密性装药品并固定装置,31,谢谢 再见,谢谢 再见,32,