《金屬礦物與冶煉》PPT課件.ppt

1、6.3 金屬礦物與冶煉,溫 故 知 新,一、常見的金屬礦物,1.金屬元素在自然界的存在形態(tài) 游離態(tài)（元素以單質(zhì)形態(tài)存在）： 少數(shù)很不活潑金屬如金、銀、鉑 化合態(tài)（元素以化合物形態(tài)存在）： 絕大多數(shù)金屬以化合物形態(tài)存在 于礦物中,圖8-15 自然界以單質(zhì)形式存在的金,圖8-16 自然界以單質(zhì)形式存在的銀,一、金屬的存在形式：,單質(zhì)( 少數(shù)，如金和銀),化合物( 大多數(shù)，如各種鐵礦石),2.常見的幾種礦石,在地殼中，礦物常與巖石混合共存在一起，形成礦石,赤鐵礦（Fe2O3）,磁鐵礦 （Fe3O4）,鈦鐵礦 （FeTiO3）,黃鐵礦 （FeS2）,孔雀石 （Cu2(OH)2CO3）,赤銅礦 （Cu2

2、O）,鋁土礦（Al2 O3）,金屬的冶煉實(shí)質(zhì)是把金屬?gòu)牡V石中還原出來的過程,金屬光澤,在粉末狀時(shí)，金屬吸收可見光后輻射不出去，所以這時(shí)金屬一般呈暗灰色或黑色。,孔雀石,赤銅礦,定義：使金屬礦物變成金屬的過程，叫做金屬冶煉。,現(xiàn)象： 1 紅色粉末變成黑色， 2 澄清的石灰水變渾濁。 3 點(diǎn)燃尾氣有藍(lán)色火焰,一氧化碳還原氧化鐵,1.實(shí)驗(yàn)室,一.鋼鐵是怎樣煉成的？,1. Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2,高溫,2. CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O,3. 2CO + O2 2CO2,點(diǎn)燃,相關(guān)的化學(xué)方程式：,（1） 檢查裝置的氣密性； （2） 裝入藥品并固定； （3）

3、向玻璃管內(nèi)通入一氧化碳?xì)怏w； （4） 給氧化鐵加熱； （5） 停止加熱； （6） 待試管冷卻后停止通一氧化碳。,實(shí)驗(yàn)步驟,(CO:,早出晚歸,酒精燈:,遲到早退),注意,1、實(shí)驗(yàn)中先通一段時(shí)間CO，再加熱Fe2O3的目的： 排出裝置內(nèi)的空氣，以免加熱時(shí)CO與空氣混合，可能會(huì)發(fā)生爆炸。 2、實(shí)驗(yàn)完畢后繼續(xù)通一氧化碳的目的 防止水倒吸(不撤離CO裝置)； 防止生成的鐵重新被氧化(撤離CO裝置)。 3、尾氣的成分中含有CO，必須加以處理，方法有 （1）用氣球收集； （2）點(diǎn)燃；,或把尾氣燒掉，防止污染空氣,H2 C,練習(xí)：請(qǐng)寫出H2和C還原Fe2O3的化學(xué)方程式,具有還原性的物質(zhì): CO,拓展與遷移

4、,用氧化銅代替氧化鐵進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果會(huì)怎樣？,現(xiàn) 象：,化學(xué)方程式：,黑色粉末逐漸變成光亮的紅色，澄清的石灰水變渾濁,1、原料：,2、原理：,在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來,石灰石、鐵礦石、焦炭,3、設(shè)備：高爐,化學(xué)方程式：,一.鋼鐵是怎樣煉成的？,2.工業(yè)上,高爐煉鐵,Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2,高溫,煉鐵的原料：,（1）鐵礦石： （2）焦 炭: （3）石灰石： （4）空 氣:,提供鐵 元素,a、提供熱源、維持爐溫 b、制還原劑,制造爐渣,提供氧氣,高爐是個(gè)豎直的圓筒形爐子，爐殼用鋼板制成，內(nèi)部用耐火磚作襯里。煉鐵的主要原料是鐵礦石、焦炭、石

5、灰石和空氣。,高溫下，用還原劑（主要是一氧化碳）從鐵礦石里把鐵還原出來,工業(yè)上,煉鋼和煉鐵的比較,高溫,實(shí)戰(zhàn)演練,1.寫出下列礦物的主要成分的化學(xué)式. 赤鐵礦_,磁鐵礦_, 孔雀石_. 2.有下列金屬元素:鎂、鐵、鉀、鋁、鈉, 在地殼中含量占第一位的是_,占第 二位的是_.,3.在下列物質(zhì)里(1)氧化鐵(2)液態(tài)氧(3)氯酸鉀 (4)硫酸(5)鋼瓶里的氧,其中氧元素以游離態(tài) 存在的有_,以化合態(tài)存 在的有_. 4.在CuO + CO = Cu + CO2的反應(yīng)中,_ 奪取了_中的氧,使其發(fā)生還原反應(yīng),所 _具有還原性.,加熱,原料：,鐵礦石(赤鐵礦)、焦炭、石灰石、空氣,四、鐵的冶煉,1.煉鐵

6、,設(shè)備：,高爐,過量空氣,焦炭,焦炭,高溫,高溫,赤鐵礦,高溫,CO2,CO,Fe,反應(yīng)過程：,涉及反應(yīng)化學(xué)方程式：,產(chǎn)品：,生鐵（含碳量2-4.3%）,合金,2.煉鋼：,氧氣,高溫,鋼,生鐵,鋼（含碳量0.03-2%）,生鐵和鋼的區(qū)別,中國(guó)古代冶煉圖,越活潑的金屬,越容易與其他物質(zhì)形成化合物,也就越難從化合物中還原出金屬單質(zhì). 越不活潑的金屬, 越不容易與其他物質(zhì)形成化合物,也就越容易從化合物中還原出金屬單質(zhì).,金屬活動(dòng)性順序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au,金 屬 活 動(dòng) 性 由 強(qiáng) 漸 弱,1.活潑金屬(如K Ca Na Mg AI) 電解法: 2Al2O3 = 4Al+3O2 2.一般金屬(如Zn Fe Sn Pb Cu) 熱還原法: Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO 3.較穩(wěn)定金屬(如Hg Ag) 直接加熱法: 2HgO = 2Hg+O2 4.穩(wěn)定金屬(如Pt Au) : 直接以單質(zhì)形式存在,通電,高溫,加熱,五、冶煉金屬的常用方法,金屬活動(dòng)性順序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)CuHg AgPt Au,電解法,熱還原法,直接加熱法,