金屬礦物與冶煉 課件 初中化學(xué)科粵版九年級(jí)下冊(cè)（2021-2022學(xué)年）

6.3金屬礦物與冶煉學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、了解從鐵礦石鐵還原的方法。2、知道煉鐵的設(shè)備、原料、基本原理。3、了解金屬的冶煉方法。金屬元素在地殼中的含量金屬元素在地殼中的存在少數(shù)不活潑的金屬如金、銀等以單質(zhì)形式存在其余均以化合物形式存在與巖石混合金屬礦物

一.常見的金屬礦物赤鐵礦（Fe2O3）磁鐵礦（Fe3O4）黃鐵礦（FeS2）

一.常見的金屬礦物孔雀石【Cu2(OH)2CO3】赤銅礦（Cu2O）鋁土礦Al2O3

Fe2O3

Fe?3CO+Fe2O3====3CO2+2Fe高溫1.原理：在高溫下，利用還原劑一氧化碳把鐵從鐵的氧化物中還原出來二.鐵的冶煉原理（從反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件等方面考慮）2.實(shí)驗(yàn)裝置3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象紅棕色粉末變黑色Fe2O3+3CO2Fe+3CO2===高溫澄清的石灰水變渾濁CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O藍(lán)色火焰2CO+O2===2CO2點(diǎn)燃玻璃管中：試管中：導(dǎo)管口：

1.通入一氧化碳,點(diǎn)燃酒精燈4.繼續(xù)通入一氧化碳直到裝置冷卻3.熄滅酒精噴燈一氧化碳要早出晚歸；酒精噴燈要遲到早退4.實(shí)驗(yàn)步驟2.點(diǎn)燃酒精噴燈交流討論1.先通一會(huì)兒CO，然后加熱排出管內(nèi)空氣，防止發(fā)生爆炸防止還原出的鐵又重新被氧化為什么？為什么？2.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，停止加熱，待試管冷卻后停止通CO3.一氧化碳能否直接排放到空氣中？提示：CO難溶于水，具有可燃性···CO是有毒氣體，不能直接排放到空氣中，所以要進(jìn)行尾氣處理。4.如何處理尾氣？交流討論方法1：增加酒精燈點(diǎn)燃尾氣方法2：用排水法收集后再處理方法3：用氣球收集后再處理方法4：將尾氣重新燃燒節(jié)約能源3.用導(dǎo)管送至加熱的酒精噴燈處點(diǎn)燃，作為熱量的來源1.用酒精燈點(diǎn)燃，使其轉(zhuǎn)化為CO22.用氣球收集或用排水法收集后再處理尾氣處理方法：5.如何檢驗(yàn)反應(yīng)中生成了鐵？用磁鐵吸引，生成的黑色固體能被吸引【物理方法】2.將黑色固體在O2中點(diǎn)燃，火星四濺1.將黑色的固體放入稀鹽酸中，有氣泡產(chǎn)生，且溶液變成淺綠色【化學(xué)方法】交流討論5.解釋與結(jié)論:還原反應(yīng)含氧化合物失去氧的反應(yīng)

還原劑

能奪去氧的物質(zhì)還原性還原劑具有還原性結(jié)論

CO具有還原性(可燃性.毒性)氧化劑能提供氧的物質(zhì)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2===高溫還原性物質(zhì)：CO、H2、C①②③1.在圖中標(biāo)出①、②、③處導(dǎo)管中氣體的成分。CO、CO2COCO洗氣瓶拓展延伸ABFe2O3CO2CO、CO2CO2.除去CO中混有的少量CO2，可選用__(填A(yù)或B)裝置，裝置中盛裝的藥品是

。3.除去CO2中混有少量的CO，可選用__(填A(yù)或B)裝置，裝置中盛裝的藥品是

。Ca（OH）2溶液BACO、CO2拓展延伸Fe2O3Ca(OH)2溶液1.下列有關(guān)金屬的說法，正確的是（）A.多數(shù)金屬以單質(zhì)的形式存在B.在地殼中含量最高的金屬元素是鐵C.常見的鐵礦石有赤鐵礦和磁鐵礦D.人類每年從自然界中提取量最大的金屬是鋁C鞏固練習(xí)2．現(xiàn)有①赤鐵礦(主要成分為Fe2O3)②磁鐵礦(主要成分為Fe3O4)③黃鐵礦(主要成分為FeS2)，請(qǐng)你從經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保的角度分析這三種礦石不適合用于煉鐵的是

，原因是

。鞏固練習(xí)③含鐵量低且生成SO2，污染空氣3.一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：（1）若先給氧化鐵加熱，再通入一氧化碳可能產(chǎn)生的后果是

。

（2）A中出現(xiàn)的現(xiàn)象是

。

（3）B裝置中產(chǎn)生的現(xiàn)象可判斷反應(yīng)是否開始發(fā)生，B試劑是

。（4）C裝置的作用是

。發(fā)生爆炸澄清石灰水收集未反應(yīng)的CO，防止污染紅棕色粉末變成黑色ABC四.工業(yè)煉鐵2.煉鐵的原料：1.煉鐵的設(shè)備：

（2）石灰石的作用：3.（1）焦炭的作用：4.高爐煉的鐵：高爐鐵礦石（主要是赤鐵礦）、石灰石、焦炭提供能量：C+O2====CO2

生成還原劑：CO2

+C===2CO將礦石中的SiO2轉(zhuǎn)化為爐渣。點(diǎn)燃高溫生鐵5.鐵的二種合金（生鐵、鋼）1）生鐵⑴定義：含碳量在2%~4.3%之間鐵合金⑵性能：硬而脆可鑄不可鍛2）鋼⑵性能：硬而韌、有彈性可鑄可鍛問題：生鐵怎么可轉(zhuǎn)化為鋼？

⑴定義：含碳量在0.03%~2%之間鐵合金五、金屬的冶煉常用方法⑴：熱還原法（銅、鋅、鉛、錫、鎢）⑵電解法（鈉、鉀、鎂、鋁等活潑金屬）的冶煉⑶直接加熱法（銀、汞等化合物)2Al2O34Al+3O2↑=通電2HgO2Hg+O2↑=△CuO+H2Cu+H2O=現(xiàn)象：綠色粉末變黑色試管口有水珠澄清石灰水變渾濁Cu2(OH)2CO3===2CuO+H2O+CO21.孔雀石的受熱分解六、銅的冶煉現(xiàn)象：1.黑色固體變成紅色；2.導(dǎo)管口有水珠CuO+H2===Cu+H2O2.H2還原CuOCuO+CO===Cu+CO22CuO+C===2Cu+CO2高溫1000噸含氧化鐵80%的赤鐵礦石,理論上可以煉出含鐵96%的生鐵多少噸?練習(xí)題解、設(shè)可以煉出含鐵96%的生鐵質(zhì)量為x.3CO+Fe2O3