1、单元1 金属材料和金属冶炼,课时2,学习目标,1.知道一些常见的金属矿物(铁矿、铝矿等)及其主要化学成分; 2.了解从铁矿中将铁还原出来的方法; 3.认识工业炼铁的主要原料及设备; 4.掌握不纯物质化学方程式计算的方法。,大山里的“财富”,地壳中金属元素的含量,二、金属矿物与金属的冶炼,金属元素在自然界中的存在形式 (1)单质:极少数不活泼的金属(如铂、金、银等),自然单质金,自然单质银,(2)化合物:化学性质较活泼的金属(如铁、锌、钠和钙等)。,金属化合物,矿物,矿石,常见的金属矿石,赤铁矿 主要成分Fe2O3,磁铁矿 主要成分Fe3O4,黄铁矿 主要成分FeS2,黄铜矿 主要成分CuFeS
2、2,铝土矿 主要成分Al2O3,工业上从含有金属元素并有开采价值的矿石中提炼金属,赤铜矿 主要成分Cu2O,检查装置气密性; 装入药品并固定; 通入纯净的CO; 给氧化铁加热; 停止加热; 停止通入CO。,观察思考:炼铁原理,现象:红色粉末(氧化铁)逐渐变成黑色,澄清的石灰水逐渐变浑浊,尾气燃烧产生蓝色火焰。,CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O,注意: 1.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(防止灼热的铁重新被氧化); 3.把尾气烧掉,防止污染空气(或将尾气用气球收集起来)。,
3、思考:如何证明产物中有铁?,用磁铁吸或加稀盐酸有气泡,还原剂,钢铁是非常重要的金属材料实验室可用图装置模拟工业炼铁(1)写出CO与Fe2O3反应的化学方程式_;,知能训练,(2)实验过程中,常在装置图末端的导气管口放一盏燃着的酒精灯(灯焰处于导气管口),这样做的目的是_。 (3)为检验该反应后有铁生成,进行如下实验:将反应后的固体取少量放入稀盐酸中,观察到有气泡冒出写出该反应的化学方程式_。,除去尾气中的CO,Fe+2HCl = FeCl2+H2,工业炼铁,炼铁厂,炼铁炉,1.原料: 铁矿石、焦炭、石灰石、空气 2.反应原理:,高炉,将矿石中 的SiO2转 变为炉渣,思考:高炉炼铁的产物是纯铁
4、吗?,产物:生铁,含有2%4.3%的碳及少量磷和硫的铁合金,硬而脆,不利于加工,生铁,吹氧冶炼,除磷、硫,含碳量降至0.03%2%的铁合金,硬而韧,有弹性,可铸可锻,知能训练,关于高炉炼铁生产的叙述中不正确的是( ) A在高炉中焦炭将矿石中的铁的化合物还原为铁 B用高炉炼出的铁是生铁 C炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭和石灰石 D赤铁矿石中不全部都是Fe2O3,A,含杂质问题的计算,纯净物的质量 不纯物质的总质量纯度,例题:用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少吨?,解:设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x,160 256,1000t80 x96%,= 583.3 t,答:理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为583.3 t 。,金属的冶炼方法,1.热分解法,2.热还原法,3.电解法,课堂小结,金属矿物和金属的冶炼,金属矿物,金属的冶炼,金属在自然界的存在形式 常见的金属矿石,炼铁原理: 工业炼铁 金属的冶炼方法,End,Thank you,结束,