第六章金属6.3金属矿物与冶炼课件（科粤版九年级下册）

6.3金属矿物与冶炼 新课导入你知道生活中的金属是从哪里来的吗？它们来自地壳中天然存在的矿物，绝大多数都是以化合物形态存在于矿物之中。 自然界中以单质形式存在的银自然界中以单质形式存在金有少数很不活泼的金属能以单质形态存在。 推进新课几种金属矿物赤铁矿(Fe2O3)钛铁矿(FeTiO3)磁铁矿(Fe3O4) 黄铁矿(FeS2)孔雀石[Cu2(OH)2CO3]赤铜矿(Cu2O) 铝土矿(Al2O3) 钢铁是怎样炼成的？思考矿石是怎样变成金属的？ 把金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。炼铁的过程称之为铁的冶炼。 探究铁冶炼的原理【实验】一氧化碳还原氧化铁实验原理：实验装置： 实验步骤：1.向耐高温的硬质玻璃管中装入少量氧化铁粉末；2.通入一氧化碳，等片刻后点燃尖嘴管处酒精灯；3.用酒精喷灯对着玻璃管放氧化铁处加热；4.当红棕色粉末已转变成黑色后，停止加热，再通一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却。 点击播放 实验现象：硬质玻璃管中红褐色物质逐渐变成黑色；试管内的石灰水变浑浊；说明反应生成物有：Fe和CO2 思考1.为什么通一段时间CO后，再加热Fe2O3？目的是排尽试管内的空气，防止CO与空气混合气体加热时发生爆炸。 2.实验结束前，为什么还要通CO直至试管完全冷却？目的是防止氧化铁还原成铁后，在较高的温度下又被氧化；同时防止液体倒吸，炸裂玻璃管。3.将尖嘴导管排出的气体点燃目的是什么？目的是将尾气中多余的CO燃烧掉，防止CO污染空气。 工业炼铁1.原理：高温下用一氧化碳从铁矿石中把铁反应出来。2.主要原料：铁矿石、焦炭、石灰石 3.主要设备：工业炼铁的主要设备是高炉原料主要反应 问题：原料中焦炭和石灰石的作用是什么？答：焦炭的作用是作燃料和生成一氧化碳。石灰石的作用是除去炉渣。3.主要设备： 4.反应过程：（1）焦炭与过量空气高温反应；（2）二氧化碳又与焦炭在高温下反应生成一氧化碳；（3）一氧化碳与赤铁矿石高温反应。a.C＋O2CO2b.CO2＋C2COc.Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2点燃高温高温 5.产物：（1）生铁；（2）高炉煤气：CO、CO2、N2、大量灰尘等；（3）炉渣：主要是CaSiO3。主要含铁，除此之外还含有2%~4.3%的碳,还含有少量磷和硫。 点击播放 人们还要把生铁放在炼钢炉里，吹进氧气冶炼，使其含碳量降至0.03%~2%并除去磷、硫等杂质，所得产品称为钢。炼钢 铁的合金生铁钢C%其它杂质机械性能用途生铁和钢的区别2%－4.3%0.03%－2%Si、Mn、S、P（较多）Si、Mn、S、P（较少）质硬而脆、无韧性坚硬、韧性大、可塑性好制铁锅、暖气机床底座等制造机械、交通工具等 我国早在春秋战国时就开始炼铁。解放前，我国的钢铁生产发展缓慢，1949年，钢的年产量仅15.8万吨，人均不足0.25kg。新中国成立之后，特别是改革开放以来，钢铁工业飞快发展，近年来年产量都居世界首位，钢材的品种也大大增加。 中国古代冶铁图 思考用2000t含氧化铁80%的赤铁矿矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？解析：纯物质的质量＝不纯物质的质量×纯物质的质量分数。含有杂质的物质质量不能直接代入化学方程式中计算，因为杂质没有参加化学反应。本题也可以根据铁元素的质量在化学反应前后不变，利用化学式进行计算。 解：2000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：2000t×80%=1600t1602×561600tx1601600t2×56x=x=1120t折合为含铁96%的生铁的质量为：1120t÷96%≈1166.7t答：理论上可炼出含铁96%的生铁116.7t。设：1600t氧化铁理论上可以炼出的铁的质量为x。Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2 随堂练习1.实验室里用如图所示装置还原氧化铁， 关于该实验下列说法错误的是（）A.玻璃管中发生的反应属于置换反应B.该实验说明了一氧化碳既可以燃烧又有还原性C.实验观察到的现象为红棕色固体变黑，澄清石灰水变浑浊D.实验时，先通入纯净的一氧化碳，再点燃酒精喷灯给玻璃管加热A 2.写出下列矿物的主要成分的化学式.赤铁矿________，磁铁矿__________，孔雀石_________________.3.有下列金属元素:镁、铁、钾、铝、钠，在地壳中含量占第一位的是_____，占第二位的是________.Fe3O4Fe2O3Cu2(OH)2CO3铝铁 4.某炼铁厂每天需消耗5000t含Fe2O376%的赤铁矿石，理论上可生产含Fe98%的生铁多少吨？ 解：Fe2O3质量为5000t×76%＝3800t1602×563800t98%·x1603800t2×5698%·x=x=2174.3t设：生铁质量为x，则纯铁质量为98%·x。Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2答：理论上可日产含铁98%的生铁2714.3吨。 课堂小结1、本节课学习了什么内容？2、你有何收获？