第六章《金属矿物与冶炼》课件 粤教版

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1、第三节金属矿物与冶炼2021/9/161谢丽芬2021/9/162谢丽芬2021/9/163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2021/9/164谢丽芬常见金属矿物2021/9/165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。一氧化碳与氧化铁的反应2021/9/166谢丽芬观察与思考1、实验的原理2、实验的步骤3、实验的现象

2、4、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？）5、实验需要改进吗？（一氧化碳有毒，实验完毕的尾气怎么处理？）2021/9/167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2021/9/168谢丽

3、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）2021/9/169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2021/9/1610谢丽芬工业炼铁冶炼厂工业炼铁的主要设备是高炉原料2021/9/1611谢丽芬反应的原理：Fe2

4、O3+3CO====2Fe+3CO2高温2021/9/1612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2021/9/1613谢丽芬钢铁的用途2021/9/1614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一个重要标志早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用

5、铁器。2021/9/1615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一2021/9/1616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还原出来。Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2WO3+3H2===

6、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2021/9/1617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

7、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△△2021/9/1618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2021/9/1619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+3CO2F

8、e+3CO2160112x×80%1568吨解得：x=2800吨答：需这种赤铁矿石2800吨。高温2021/9/1620谢丽芬