课件34张PPT。金属的冶炼中学化学九年级下学期 第十章 第3-1节阅读史实资料:思考古人炼银用到的金属矿物的主要成分是?炼银的过程中哪部分是物理变化?炼银过程中是否发生了化学变化?属于哪种基本反应类型?
思考:金属在自然界的存在形式金银铂 像金、银、铂等少数金属以单质形式存在,其他大多数金属以化合物形式存在于金属矿物中。一、认识几种常见的金属矿物赤铁矿(Fe2O3)高品位赤铁矿石低品位赤铁矿石一、认识几种常见的金属矿物磁铁矿石(Fe3O4)菱铁矿石(FeCO3)一、认识几种常见的金属矿物铝矿石(Al2O3)黄铁矿(主要成分FeS2)二、金属的冶炼使金属矿物变为金属的过程。 两汉时期,我国的冶炼技术领先于世界,最有名的莫过于“百炼钢”。中国古代许多宝刀、宝剑都是用这种方法制成的。中国古代炼铁场景 大多数金属均用化学法提取,这些金属冶炼的本质是用还原剂使矿石发生还原反应(或加热使金属元素还原)。
具体有以下三种:
电解法 :适合冶炼金属活动性很强的金属,因为这类金属不能用一般的还原剂使其从化合物中还原出来,只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。
热还原法 :该法可冶炼较活泼的金属,碳、一氧化碳、氢气、活泼金属等是常用的还原剂。
热分解法 :该法可冶炼某些不活泼金属,仅用加热的方法就可以从矿石中得到。 金属冶炼的方法:资料阅读中国现代炼铁 中国去年共生产了一亿八千一百六十万吨钢,比前年增加了20%。而欧盟的钢产量还不足一亿五千九百万吨。德国的钢铁生产厂家比前年少冶炼了4500万吨。日本和亚洲其它国家的钢产量增加了5%,世界其它地区的钢铁生产形势与2001年持平。
————德国之声 中国是全球最大的钢铁生产国和消费国。去年取代了欧盟,成为世界上最大的钢铁生产国家。工业炼铁工业炼铁是一个复杂的过程。看视频,了解工业炼铁过程。
三、工业炼铁——CO还原Fe2O3 铁矿石、
焦炭(C)、
石灰石
(混合物)
主要设备:高炉工业炼铁——CO还原Fe2O3工业炼铁需鼓入空气
空气:成本低,易获得。CO是通过以下反应得到的:
我国生产的生铁大部分用于炼钢工业炼钢资料:
炼钢是指控制碳含量(一般小于2%),消除P、S、O、N等有害元素,保留或增加Si、Mn、Ni、Cr等有益元素并调整元素之间的比例,获得最佳性能。
其主要原理是:高温下用氧气把生铁中过量的碳和其他杂质,分批氧化成气体或炉渣除去。邮电部为纪念我国钢产量突破1亿吨而发行的邮票(1996)三、铁的冶炼——工业炼钢三、铁的冶炼工业炼铁原理:
热还原法:高温下,用一氧化碳将铁从其氧化物中还原出来。
实验室中模拟此反应的实验应该如何设计呢?(1)确定研究对象四、实验室模拟铁的冶炼(1)确定研究对象:
含铁量高四、实验室模拟铁的冶炼(2)选择装置-发生装置
请思考:选择发生装置的依据?
——反应物的状态和反应条件
CO Fe2O3气 固高温(2)选择装置-发生装置A B C D气固高温型硬质玻璃管(耐高温)(2)选择装置-加热装置资料阅读:《窑炉烧成过程中一氧化碳还原氧化铁的最好温度》一文中指出:实验证明,总反应式所标示的是“高温”。
高温的话一般是指800度以上,一般的火焰无法达到的温度。酒精灯能达到的温度大概外焰400℃、中焰500℃、内焰300℃。酒精喷灯的最高温度是1000℃左右。
(2)选择装置-发生装置组装好的发生装置四、实验室模拟铁的冶炼(2)选择装置-检验装置猜想:?——— CO2用什么试剂检验:澄清石灰水四、实验室模拟铁的冶炼(2)选择装置-检验装置四、实验室模拟铁的冶炼√用什么装置:(2)选择装置-尾气处理装置此套装置仍有不足,为什么?CO有毒,未经处理,不能直接排放到空气中,会造成污染。四、实验室模拟铁的冶炼四、实验室模拟铁的冶炼整体装置图(3)进行实验:请同学们看视频,关注实验操作顺序观察并记录实验现象四、实验室模拟铁的冶炼实验中,你观察到了什么现象?四、实验室模拟铁的冶炼红褐色固体变黑澄清石灰水变浑浊气体燃烧,发出蓝色火焰,放热 怎样检验有铁生成?物理方法:用吸铁石吸引管内固体化学方法:向所得固体中加入足量稀盐酸四、实验室模拟铁的冶炼实验操作顺序: 为什么先通CO,再点燃酒精喷灯?
而实验结束时,先熄灭酒精喷灯,再停止通CO?通CO 点燃尾气处酒精灯 点燃酒精喷灯熄灭酒精喷灯 停止通CO 灭尾气处酒精灯四、实验室模拟铁的冶炼四、实验室模拟铁的冶炼实验结束,先灭酒精喷灯,再停通CO:排尽管内空气,防止CO与空气混合,加热时发生爆炸。实验开始,先通CO,再点燃酒精喷灯:四、实验室模拟铁的冶炼四、实验室模拟铁的冶炼a.先关气球阀门b.先拔掉气球二次氧化实验结束,先灭酒精喷灯,再停通CO:排尽管内空气,防止CO与空气混合,加热时发生爆炸。实验开始,先通CO,再点燃酒精喷灯:防止澄清石灰水倒吸,炸裂硬质玻璃管。四、实验室模拟铁的冶炼现象验证了猜想,反应生成Fe和CO2你能写出此反应的化学方程式么?四、实验室模拟铁的冶炼课堂练习:
1.工业上用一氧化碳还原赤铁矿炼铁反应的化学方程式为 。
2.除去二氧化碳中含有的少量一氧化碳,可采用的方法是(用化学方程式表示)
。
3.A、B两种物质组成元素相同,A能转化成B。写出符合上述要求的反应的化学方程式(能写出几个写几个)。