九年級化學全冊5-2金屬礦物鐵的冶煉課件滬教版@69

1、第5章 金屬冶煉與利用第二節(jié) 金屬礦物 鐵的冶煉,表達式：,,A,B,C,A,A,B,C,1、什么是置換反應？如何用字母表示其反應式？,2、CuO+H2 Cu+H2O反應類型是：,加熱,置換反應,3、鐵的化學性質是：（1）與氧氣反應。（2）、與硫酸反應。 （3）、與硫酸銅反應,3、鐵的化學性質是:,復 習,,一、常見金屬礦物,1、分布和存在,金屬在自然界中主要以單質存在，還是以化合物存在？,極少數金屬以

2、單質（游離態(tài)）存在,自然界中以單質存在的銀,自然界中以單質存在的金,,化合態(tài)金屬在自然界中以礦物的形式存在。含有礦物的巖石稱為礦石。,大多數金屬以化合物（化合態(tài)）存在,思考：為什么金、銀等少數金屬以單質的形式存在？而大多數金屬以化合物的形式存在呢？,地殼中含量在前四位的金屬元素分別是什么？,,2、常見礦石,赤鐵礦,Fe2O3,黃鐵礦,FeS2,褐鐵礦,Fe2O3·XH2O,,磁鐵礦,Fe3O4,菱鐵礦,FeCO3,鋁土礦,Al

3、2O3,,孔雀石,Cu2(OH)2CO3,赤銅礦,Cu2O,黃銅礦,CuFeS2,,鐵元素在自然界中分布很廣，在地殼中含量位居金 屬元素的第二位，僅次于鋁，約占地殼總質量的4.75%。 我國大型鐵礦有：遼寧鞍山、湖北大冶、四川攀枝花 使金屬礦物變成金屬的過程，叫做金屬的冶煉。,,選擇冶煉原料時，通常考慮礦石的價格、金屬的含量、安全無污染等。,我反思 我提高,,煉鐵選用的鐵礦石通常不僅要求含鐵量高，而且要“有害元素”少，

4、下列鐵礦石你認為不適宜煉鐵的是： （ ） A.磁鐵礦（Fe3O4）72.4% B.赤鐵礦（Fe2O3）70% C.菱鐵礦（FeCO3）48.3% D.黃鐵礦（FeS2）46.7%,D,原因：含鐵量低且冶煉過程中會產生有毒的二氧化硫氣體。,以赤鐵礦或磁鐵礦為例煉鐵的原理：,,鐵礦石是怎樣煉成鐵的呢？讓我們通過實驗來研究鐵

5、冶煉的化學原理。,進行課本124頁的實驗，實驗過程中注意安全（一氧化碳有毒），注意觀察實驗現象并記錄。,,實驗步驟:,1.反應前先檢查裝置的＿＿＿＿2.裝入藥品，連接好裝置3.先制CO氣體，然后驗純，若已純，通CO氣體一會兒,再用酒精燈對著氧化鐵加熱。 觀察氧化鐵的顏色變化和石灰水的變化4.反應結束，先撤氧化鐵處酒精燈，稍稍冷卻后停止通CO氣體5.待冷卻后取出產物，用磁鐵吸引，看能否被吸起，判斷反應中生成了什么物質。,氣密性

6、,觀察實驗并思考下列問題:,1、為什么通一段時間CO后，再加熱Fe2O3？,3、將尖嘴導管排出的氣體點燃目的是什么？,2、實驗結束前，為什么還要通CO直至試管完全冷卻？,目的是排盡試管內的空氣，防止CO與空氣混合氣體加熱時發(fā)生爆炸,目的是將尾氣中有毒氣體CO點燃，轉化為CO2。,目的是防止水倒吸；防止熾熱的鐵被空氣中的氧氣氧化。,CO：早出晚歸 酒精噴燈：遲到早退,拓展延伸,尾氣的處理： 方法一：

7、 ；方法二： ，,點燃,用氣球收集,防止污染空氣,觀察實驗并思考下列問題:,5、澄清石灰水的作用是什么？,4、你如何驗證得到的是鐵粉？,檢驗產生的氣體是CO2。,（1）用磁鐵吸。 若黑色粉末能被吸引，則證明是鐵。,（2）取少量黑色粉末加入稀鹽酸。 若有氣泡產生，溶液變成淺綠色，則證明是鐵。,（3）取少量黑色粉末加入硫酸銅溶液。若有紅色物質 析出，則證明是鐵。

8、,1、實驗室模擬煉鐵,藥品：Fe2O3（紅棕色粉末）、CO,原理：3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2,高溫,,,裝置圖：,硬質玻璃管,酒精噴燈,,檢驗二氧化碳,二、鐵的冶煉,,儀器裝置,A,B,C,實驗現象：,思考：,A,B,先點燃A還是先點燃B，為什么？,,拓展延伸,在探究用赤鐵礦(主要成分Fe2O3 )煉鐵的主要反應原理時,老師設計的實驗裝置如圖,實驗中,小明發(fā)現一氧化碳白白燒掉太浪費了，對裝置又進行了改進。猜一猜小明

9、是怎樣改進的？,A,B,C,,小結：鐵冶煉的化學原理,在高溫條件下，用還原劑一氧化碳從鐵的氧化物中將鐵還原出來。,基本反應原理：,＿Fe2O3 +＿CO ＝ ＿Fe+＿CO2,高溫,Fe2O3→Fe,3,2,3,1,現象：,硬質玻管中粉末由紅棕色變成黑色；,試管中澄清石灰水變渾濁；,尾氣可燃，火焰呈藍色。,,工業(yè)煉鐵,上述反應原理也用于工業(yè)煉鐵:,原料：,主要反應:,高爐,鐵礦石、焦炭、熱空氣、石灰石,工業(yè)煉鐵的主要設備：,｛,①提

10、供熱源、維持爐溫；②生成還原氣CO。,,造渣除雜,Fe2O3+3CO ＝ 2Fe+3CO2,高溫,＿Fe3O4 +＿CO ＝ ＿Fe+＿CO2,高溫,4,3,4,1,,原料,,煉 鐵 工 業(yè) 設 備 圖參觀寶山煉鐵廠.mpg,思考,用高爐煉出的鐵是純鐵嗎,由于不同的金屬的化學活動性不同，因此，常采用不同的冶煉方法。熱還原法、電解法、熱分解法等。,利用還原劑在高溫下將金屬從化合物中還原出來。,Fe2O3 + 3CO === 2Fe

11、 + 3CO2WO3 + 3H2 === W + 3H2O2CuO + C === 2Cu + CO2,高溫,高溫,高溫,熱還原法,通常把金屬（如鐵）跟氧氣結合生成金屬氧化物（如氧化鐵）的過程稱為金屬的氧化,金屬氧化物跟焦碳、氫氣、一氧化碳等物質反應，失去氧轉化為金屬的過程稱為金屬氧化物的還原,金屬的常用冶煉方法,,Fe2O3+3CO ==== 2Fe+3CO2,高溫,Fe2O3+3H2 ==== 2Fe+3H2O,高溫,2Fe2

12、O3+3C ==== 4Fe+3CO2↑,高溫,,（即物質跟氧結合的反應稱為氧化。物質失去氧的過程稱為還原。同理：物質跟氧結合的反應叫氧化反應，這種物質叫還原劑。物質失去氧的反應叫還原反應，這種物質叫氧化劑。）,通常把金屬（如鐵）跟氧結合生成金屬氧化物（如氧化鐵）的過程稱為金屬的氧化。金屬氧化物跟焦炭、氫氣、一氧化碳等物質反應，失去氧轉化為金屬的過程，稱為金屬氧化物的還原。,,如在反應3CO＋Fe2O3　　 2Fe＋3CO2中，Fe2O

13、3失去氧的過程，稱為Fe2O3被還原。Fe2O3發(fā)生的反應就叫還原反應。Fe2O3是氧化劑，CO跟氧結合被氧化，是還原劑。,熱分解法,2HgO === 2Hg + O2↑ 2Ag2O === 4Ag + O2↑,常用于不活潑金屬（Hg、Ag等）的冶煉。,Au、Pt可通過金沙淘洗獲得。,電解法,在金屬活動性順序中，K、Na、Ca、Al等活潑金屬的還原性很強，都很容易失去電子，因此不能用一般的方法和還原劑使其從化合物中還原出來，只能用通

14、電分解其熔融鹽或氧化物的方法來冶煉。,2Al2O3====4Al + 3O2↑ 2NaCl====2Na + Cl2↑,通電,通電,△,△,金屬的常用冶煉方法,,補充：濕法冶金（金屬） 用活潑金屬將一些不太活潑的金屬從其鹽溶液中置換出來。適于處理金屬含量較低和組分比較復雜的原料，如有色金屬和稀有金屬。舉例：,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,思考：,關于鋁、鐵、銅三種金屬：地殼中含量由大到?。撼霈F的年代從早到晚：,金屬活

15、動性順序：鋁 > 鐵 > 銅,鋁、鐵、銅,銅、鐵、鋁,？,,有關雜質問題的計算,,,有關雜質問題的計算,例1、1000t含雜質20%的赤鐵礦石中含氧化鐵的質量是多少？,氧化鐵的質量： 1000t× （ 1- 20% ）=800t,純物質的質量=不純物質的質量×物質的質量分數,,,例2、計算多少噸生鐵中含鐵的質量分數為96%， 含鐵560t？,,生鐵的質量： 560t÷96%=5

16、83.3t,不純物質的質量=純物質的質量÷物質的質量分數,,例3：用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理 論上可以煉出含鐵96%的生鐵多少噸？,注意：帶入化學方程式計算的數據應是純凈物的質量,赤鐵礦石—氧化鐵—鐵—生鐵,1000t×80% ×70%÷96%=583.3t,生鐵的質量：,,練習：要煉出含雜質2%的生鐵3200噸，需要含氧 化鐵質量分數

17、為80%的赤鐵礦石多少噸？,生鐵—鐵—氧化鐵—赤鐵礦石,3200t×（1-20%）÷70%÷80%=4571.5t,赤鐵礦石:,1、工業(yè)上以赤鐵礦（Fe2O3）為原料冶煉鐵。某鋼鐵廠冶煉896Kg鐵，需要含Fe2O364%的赤鐵礦多少Kg？,（ 2000 Kg ）,,2、2.8gCO在高溫下跟5.8g某種鐵的氧化物恰好完全反應，這種氧化物是（ ） A、FeO B、Fe2O3 C、F

18、e3O4,C,,3、寫出四氧化三鐵分別與焦炭、氫氣、一氧化碳在高溫下反應的化學方程式。,2C+Fe3O4 ==== 3Fe+2CO2↑,高溫,4H2+Fe3O4 ==== 3Fe+4H2O,高溫,4CO+Fe3O4 ==== 3Fe+4CO2,高溫,,4、如圖是用一氧化碳還原氧化銅的實驗裝置，回答下列問題：（1）有下列實驗步驟： ①加熱；②通入一氧化碳。請用上述實驗步驟的標號填空，實驗開始時，應先_____，然后______。

19、（2）實驗進行一段時間后，A裝置中出現的現象為_______ ___，說明有____ _生成，B裝置中出現的現象為______________，說明有_________生成。,①,②,粉末由黑變紅,Cu,石灰水變渾,CO2,,（3）裝置A中的反應化學方程式為_________________，裝置B中的反應化學方程式為_______________________，裝置C中的目的是_________________。（4）反應