九年級(jí)化學(xué)全冊(cè)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(dá)式：,,A,B,C,A,A,B,C,1、什么是置換反應(yīng)？如何用字母表示其反應(yīng)式？,2、CuO+H2 Cu+H2O反應(yīng)類型是：,加熱,置換反應(yīng),3、鐵的化學(xué)性質(zhì)是：（1）與氧氣反應(yīng)。（2）、與硫酸反應(yīng)。 （3）、與硫酸銅反應(yīng),3、鐵的化學(xué)性質(zhì)是:,復(fù) 習(xí),,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(zhì)存在，還是以化合物存在？,極少數(shù)金屬以

2、單質(zhì)（游離態(tài)）存在,自然界中以單質(zhì)存在的銀,自然界中以單質(zhì)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(shù)金屬以化合物（化合態(tài)）存在,思考：為什么金、銀等少數(shù)金屬以單質(zhì)的形式存在？而大多數(shù)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(zhì)量的4.75%。 我國(guó)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(shí)，通?？紤]礦石的價(jià)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(rèn)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(huì)產(chǎn)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(shí)驗(yàn)來研究鐵

5、冶煉的化學(xué)原理。,進(jìn)行課本124頁的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中注意安全（一氧化碳有毒），注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄。,,實(shí)驗(yàn)步驟:,1.反應(yīng)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(yàn)純，若已純，通CO氣體一會(huì)兒,再用酒精燈對(duì)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(yīng)結(jié)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(chǎn)物，用磁鐵吸引，看能否被吸起，判斷反應(yīng)中生成了什么物質(zhì)。,氣密性

6、,觀察實(shí)驗(yàn)并思考下列問題:,1、為什么通一段時(shí)間CO后，再加熱Fe2O3？,3、將尖嘴導(dǎo)管排出的氣體點(diǎn)燃目的是什么？,2、實(shí)驗(yàn)結(jié)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(nèi)的空氣，防止CO與空氣混合氣體加熱時(shí)發(fā)生爆炸,目的是將尾氣中有毒氣體CO點(diǎn)燃，轉(zhuǎn)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(diǎn)燃,用氣球收集,防止污染空氣,觀察實(shí)驗(yàn)并思考下列問題:,5、澄清石灰水的作用是什么？,4、你如何驗(yàn)證得到的是鐵粉？,檢驗(yàn)產(chǎn)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(chǎn)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(zhì) 析出，則證明是鐵。

8、,1、實(shí)驗(yàn)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(zhì)玻璃管,酒精噴燈,,檢驗(yàn)二氧化碳,二、鐵的冶煉,,儀器裝置,A,B,C,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：,思考：,A,B,先點(diǎn)燃A還是先點(diǎn)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(yīng)原理時(shí),老師設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖,實(shí)驗(yàn)中,小明發(fā)現(xiàn)一氧化碳白白燒掉太浪費(fèi)了，對(duì)裝置又進(jìn)行了改進(jìn)。猜一猜小明

9、是怎樣改進(jìn)的？,A,B,C,,小結(jié)：鐵冶煉的化學(xué)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(yīng)原理：,＿Fe2O3 +＿CO ＝ ＿Fe+＿CO2,高溫,Fe2O3→Fe,3,2,3,1,現(xiàn)象：,硬質(zhì)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(lán)色。,,工業(yè)煉鐵,上述反應(yīng)原理也用于工業(yè)煉鐵:,原料：,主要反應(yīng):,高爐,鐵礦石、焦炭、熱空氣、石灰石,工業(yè)煉鐵的主要設(shè)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(shè) 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(xué)活動(dòng)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?gòu)幕衔镏羞€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(jié)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(zhì)反應(yīng)，失去氧轉(zhuǎn)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(zhì)跟氧結(jié)合的反應(yīng)稱為氧化。物質(zhì)失去氧的過程稱為還原。同理：物質(zhì)跟氧結(jié)合的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)，這種物質(zhì)叫還原劑。物質(zhì)失去氧的反應(yīng)叫還原反應(yīng)，這種物質(zhì)叫氧化劑。）,通常把金屬（如鐵）跟氧結(jié)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(zhì)反應(yīng)，失去氧轉(zhuǎn)化為金屬的過程，稱為金屬氧化物的還原。,,如在反應(yīng)3CO＋Fe2O3　　 2Fe＋3CO2中，F(xiàn)e2O

13、3失去氧的過程，稱為Fe2O3被還原。Fe2O3發(fā)生的反應(yīng)就叫還原反應(yīng)。Fe2O3是氧化劑，CO跟氧結(jié)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(dòng)性順序中，K、Na、Ca、Al等活潑金屬的還原性很強(qiáng)，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(bǔ)充：濕法冶金（金屬） 用活潑金屬將一些不太活潑的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來。適于處理金屬含量較低和組分比較復(fù)雜的原料，如有色金屬和稀有金屬。舉例：,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,思考：,關(guān)于鋁、鐵、銅三種金屬：地殼中含量由大到小：出現(xiàn)的年代從早到晚：,金屬活

15、動(dòng)性順序：鋁 > 鐵 > 銅,鋁、鐵、銅,銅、鐵、鋁,？,,有關(guān)雜質(zhì)問題的計(jì)算,,,有關(guān)雜質(zhì)問題的計(jì)算,例1、1000t含雜質(zhì)20%的赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量是多少？,氧化鐵的質(zhì)量： 1000t× （ 1- 20% ）=800t,純物質(zhì)的質(zhì)量=不純物質(zhì)的質(zhì)量×物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),,,例2、計(jì)算多少噸生鐵中含鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%， 含鐵560t？,,生鐵的質(zhì)量： 560t÷96%=5

16、83.3t,不純物質(zhì)的質(zhì)量=純物質(zhì)的質(zhì)量÷物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),,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(xué)方程式計(jì)算的數(shù)據(jù)應(yīng)是純凈物的質(zhì)量,赤鐵礦石—氧化鐵—鐵—生鐵,1000t×80% ×70%÷96%=583.3t,生鐵的質(zhì)量：,,練習(xí)：要煉出含雜質(zhì)2%的生鐵3200噸，需要含氧 化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)

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F(xiàn)e2O364%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(yīng)，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(yīng)的化學(xué)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(shí)驗(yàn)裝置，回答下列問題：（1）有下列實(shí)驗(yàn)步驟： ①加熱；②通入一氧化碳。請(qǐng)用上述實(shí)驗(yàn)步驟的標(biāo)號(hào)填空，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，應(yīng)先_____，然后______。

19、（2）實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后，A裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象為_______ ___，說明有____ _生成，B裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)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(yīng)化學(xué)方程式為_________________，裝置B中的反應(yīng)化學(xué)方程式為_______________________，裝置C中的目的是_________________。（4）反應(yīng)