第2节 金属矿物 铁的冶炼第一课时课件（35张PPT）

课件35张PPT。第二节 金属矿物铁的冶炼
第一课时一.常见金属矿物1.分布和存在金属在自然界中主要以单质存在，还是以化合物存在？极少数金属以单质（游离态）存在　自然界中以单质存在的银自然界中以单质存在的金　　化合态金属在自然界中以矿物的形式存在。含有矿物的岩石称为矿石。大多数金属以化合物（化合态）存在　　　为什么金、银等少数金属以单质的形式存在？
而大多数金属以化合物的形式存在呢？思考：地壳中含量在前三位的金属元素分别是什么？2.常见矿石赤铁矿Fe2O3黄铁矿FeS2褐铁矿Fe2O3·XH2O磁铁矿Fe3O4菱铁矿FeCO3铝土矿Al2O3孔雀石Cu2(OH)2CO3赤铜矿Cu2O黄铜矿CuFeS2 铁元素在自然界中分布很广，在地壳中含量位居金 属元素的第二位，仅次于铝，约占地壳总质量的4.75%。
我国大型铁矿有：辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花
使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。褐铁矿（Fe2O3·nH2O)
（含铁量约37-55% ）黄铁矿FeS2
（含铁量约45% ） 磁铁矿Fe3O4
（含铁量约72% ）选矿需考虑的因素：
通常考虑矿石的价格、金属的含量、安全无污染等
金属的冶炼:即：金属化合物金属单质转变成使金属矿物变成金属的过程.二.铁的冶炼：铁的化合物转变成铁单质如：Fe2O3Fe易得氧的物质,是还原剂1.实验室模拟炼铁（1）检查装置的气密性；
（2）装入药品并固定装置；
（3）向玻璃管内通一氧化碳气体；
（4）点燃酒精喷灯,给氧化铁加热；
（5）熄灭酒精喷灯,停止加热；
（6）待试管冷却后停止通一氧化碳。实验步骤CO:早出晚归
酒精灯:迟到早退实验原理实验现象红色粉末变成黑色，石灰水变浑浊。红棕色Fe2O3 +3CO Fe+3CO2
黑色在高温条件下，用还原剂 从铁的氧化物中将铁还原出来。一氧化碳CO2+Ca(OH)2 = CaCO3 +H2O讨论1.实验中CO所起作用
(1)加热前先通CO作用
(2) 加热时不断通CO作用
（3）停止加热继续通CO作用
排清玻璃管中空气,防止加热不纯CO发生爆炸保持还原性氛围防止热的铁粉被空气氧化,防止石灰水倒吸2.澄清石灰水的作用？
检验是否有CO2生成（1）加入稀硫酸(稀盐酸)，观察是否有气泡生成
(2)加入硫酸铜观察是否有
红色固体生成
用磁铁吸引行吗？3.黑色物质可能是什么？如何检验？查阅资料：
铁粉以及铁的氧化物（除了氧化铁外）都是黑色，且都溶于盐酸，只有铁反应时有气泡冒出。产生蓝色火焰4.为什么要进行尾气处理？尾气处理方法？
因为CO有毒会污染环境点燃或收集或再利用CO澄清石灰水气囊Fe2O3排水集气法澄清石灰水主要反应 3CO+Fe2O3 = 2Fe+3CO2高温C+CO2 = 2CO高温C+O2 = CO2点燃高炉2.工业炼铁（1）设备：(2)原料：1.铁矿石：
2.焦 炭:
3.石灰石：
4.空 气:提供铁元素a.提供热量、维持炉温
b.制还原剂CO制造炉渣 提供氧气(3)生铁出口低于炉渣出口原因？熔化的生铁密度大于炉渣的密度写出四氧化三铁分别与焦炭、氢气、
一氧化碳在高温下反应的化学方程式。2C+Fe3O4 = 3Fe+2CO2↑高温4H2+Fe3O4 = 3Fe+4H2O高温4CO+Fe3O4 = 3Fe+4CO2高温解：设可以炼出含杂质4%的生铁的质量为x。500t×70%（1－4%）x1602×56答：可以炼出含杂质4%的生铁255.2t。x＝255.2t3.有关含杂物质的计算例： 用500t含氧化铁质量分数为70%的赤铁
矿，可以炼出含杂质4%的生铁多少吨？另解：设可以炼出含杂质4%的生铁的质量为xx＝255.2t本题还有另一种解法，根据化学变化前后铁元素的质量不变来求解。答：可以炼出含杂质4%的生铁255.2t。把金属矿物与焦炭或氢气、一氧化碳等物质一起加热反应
冶炼锰、锌、铁、镍、铅等都是这种方法。
举例：第一种方法高炉炼铁还原法拓展视野金属的冶炼方法电解法
冶炼钠、钾、镁、铝等是这种方法
举例：第二种方法2Al2O3 4Al+3O2↑通电湿法冶金（铜）
用活泼金属将一些不太活泼的金属从其金属化合物中置换出来。举例：第三种方法Fe+CuSO4=FeSO4+Cu金属的冶炼方法 右图是用CO还原CuO的
实验装置，
（1）有下列实验步骤：
①加热；②通入一氧化碳。请用上述实验步骤的实验开始时，应先_____，然后______。
（2）一段时间后，A装置中现象为_______ ___，说明有____ _生成，B装置中出现的现象为______________，说明有_________生成。①②粉末由黑变红Cu石灰水变浑浊CO2学以致用（3）装置A中方程式为_________________，
装置B中方程式为_______________________，
装置C的目的是_________________。
（4）反应结束，应先__________，待冷却后__________。 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O处理尾气，防污染停止加热停止通一氧化碳CuO+CO==Cu+CO2高温 8gCO在高温下跟5.8g某种铁的氧化物完全反应，这种氧化物是（ ）
A、FeO B、Fe2O3 C、Fe3O4 C
（1）用CO还原CuO的实验步骤：
①加热 ②通CO ③熄灭酒精灯 ④停止通CO
（2）尾气要处理的原因：
（3）尾气还可以怎样处理：
（4）如果将CO改为H2还要进行尾气处理吗？② ① ③ ④CO有剧毒点燃、收集不用，因为H2无毒
1.炼铁的原料是（ ）
A.铁矿石、一氧化碳、空气
B.铁矿石、烟煤、生石灰
C.铁矿石、焦炭、空气
D.铁矿石、焦炭、石灰石、空气D随堂练习2.现有 ① 磁铁矿（主要成分：Fe3O4 )② 黄铁矿（主要成分FeS2 ) ③ 赤铁矿（主要成分Fe2O3），请你从多角度分析三种矿石中哪种不适合用来炼铁，（填写序号）????? ；
原因：含铁量不高且会产生二氧化硫污染空气②分析：磁铁矿（Fe3O4）Fe%=72.4%
赤铁矿（Fe2O3）Fe%=70%
黄铁矿（FeS2）Fe%=46.7%
3.工业上以赤铁矿（Fe2O3）
为原料冶炼铁。某钢铁厂冶炼
896Kg铁，需要含Fe2O364%
的赤铁矿多少千克？2000千克含杂质物质的化学方程式的计算
例1：2000t含氧化铁75％的赤铁矿石，可炼出含杂质3％的生铁多少吨？
练习：某兴趣小组为测定某生铁样品中铁的质量分数，将5g生铁放入足量的盐酸中浸泡，当无气泡产生时，过滤，将滤渣洗涤、烘干、称量，质量为0.15g。
（1）通过计算说明，该生铁样品中铁的含量。
（2）若过滤后滤渣不经烘干便称量，对结果有何影响？