6.3金属矿物与冶炼

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1、6.3金属矿物与冶炼化学组：赵稳玲2021/7/111谢丽芬2021/7/112谢丽芬2021/7/113谢丽芬(iron)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，约占地壳总质量的4.75%。我国辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型铁矿变成使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼金属矿物金2021/7/114谢丽芬一、铁的冶炼铁矿石是怎样炼成铁的呢？让我们通过实验来研究铁冶炼的化学原理。P119图5—4一氧化碳与氧化铁的反应2021/7/115谢丽芬观察与思考实验的原理实验的步骤实验的现象

2、实验注意那些问题？（先加热还是先通气？实验完毕是先停止加热吗？）实验需要改进吗？（一氧化碳有毒，实验完毕的尾气怎么处理？）2021/7/116谢丽芬一氧化碳还原氧化铁实验实验原理：实验操作：1、按上图组装仪器，并检查其气密性2、把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻管中，轻轻转动，使氧化铁粉末均匀地附在玻璃管内壁上3、把硬质玻管接入装置系统中，先通入一氧化碳气体排空气；待空气排尽后，点燃出气口处的酒精灯及酒精喷灯，并观察装置中所发生的变化4、当红棕色粉末已转变成黑色后，先停止加热，再通一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却2021/7

3、/117谢丽芬实验现象：红棕色的氧化铁粉末逐渐变成黑色，同时澄清的石灰水逐渐变浑浊注意问题：1、一氧化碳还原氧化铁是在封闭的硬质玻管中进行的，先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸2、实验完毕先停止加热，还要继续通入一氧化碳直到玻璃管冷却为止。（防止灼热的铁与氧气反应）2021/7/118谢丽芬实验改进：可将上述装置除尾气的部分，改成用气球收集，这样收集得到的未燃一氧化碳气体可重复利用或把尾气烧掉，防止污染空气2021/7/119谢丽芬工业炼铁冶炼厂工业炼铁的主要设备是高炉原料2021/7/1

4、110谢丽芬反应的原理：Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2高温2021/7/1111谢丽芬二、生铁和钢阅读课本P181弄清楚以下几个问题生铁钢含碳量含其它元素性能用途2%~4.3%0.03%~2%含较多的碳、硫、磷、硅等元素含碳、硫、磷、硅等元素较少硬而脆、可铸不可煅硬而韧良好的延展性和弹性。可铸又可煅烧菜用的铁锅、暖气片机床的底座等制造机械、交通工具和武器都是混合物2021/7/1112谢丽芬钢铁的用途2021/7/1113谢丽芬我国钢铁工业的发展钢铁是非常重要的金属材料。钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的

5、一个重要标志早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。2021/7/1114谢丽芬我国钢铁工业的发展新中国成立以后，我国的钢铁工业得到了飞跃的发展。1994年钢产量只有15.8万吨，居世界26位；1996年，我国的钢铁产量首次特破1亿吨居世界前列；为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行2002年，我国的钢产量为18224.89万吨，连续多年保持世界第一2021/7/1115谢丽芬金属的冶炼方法由于不同的金属的化学活动性不同，因此，常采用不同的冶炼方法。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

6、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）的过程称为金属的氧化金属氧化物跟焦碳、氢气、一氧化碳等物质反应，失去氧转化为金属的过程称为金属氧化物的还原2021/7/1116谢丽芬金属的冶炼方法热分解法2HgO===2Hg+O2↑2Ag2O===4Ag+O2↑常用于不活泼金属（Hg、Ag等）的冶炼。Au、Pt可通过金沙淘洗获得。电解法在金属活动性顺序中，K、Na、Ca、Al等活泼金

7、属的还原性很强，都很容易失去电子，因此不能用一般的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的方法来冶炼。2Al2O3====4Al+3O2↑2NaCl====2Na+Cl2↑通电通电△△2021/7/1117谢丽芬2、要炼出含2%杂质的生铁1600吨，需要含氧化铁(Fe2O3)质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？3、思考课本P184第1,2,3题1、小结授课内容2021/7/1118谢丽芬例：要炼出含2%杂质的生铁1600吨，需要含氧化铁(Fe2O3)质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？解答：设需要

8、含为80%的赤铁矿石的质量为x生铁1600吨含纯铁为1600吨×（1－2%）=1568吨Fe2O3+3CO2Fe+3CO2160112x×80%1568吨解得：x=2800吨答：需这种赤铁矿石2800吨。高温2021/7/1119谢丽芬