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1、第二节 金属矿物 铁的冶炼,各种各样的金属大多数是通过冶炼矿物得到的。合理开发和利用金属矿物资源,需要了解各类金属矿物和常见的冶炼方法。,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,思考: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?,地壳中含量在前四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,Fe2O3XH2
2、O,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,CuFeS2,二、铁的冶炼,定义:使金属矿物变成金属的过程,叫做金属冶炼。,铁在自然界中分布很广,在地壳中的含量居所有金属的第二位,仅次于铝,约占地壳总质量的4.75。我国辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型铁矿。,炼铁的探 究 实 验,进行课本124页的实验,实验过程中注意安全(一氧化碳有毒),注意观察实验现象并记录。,实验演示,下一页,1.炼铁的原理:Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 CO2Ca(OH)2=CaCO3 H2O,高 温,2.实验现象:红棕色固体变
3、黑,石灰水变浑浊。(问题:怎样证明生成的固体中有铁生成?)(可用:磁铁吸;加盐酸产生气体)3.实验步骤:(1)检验CO的纯度(不纯的CO点燃会爆炸)(2)先通入CO一会,再点燃酒精灯加热(排干净玻璃管中的空气,防止加热时因为CO不纯而发生爆炸)(3)实验结束后,停止加热,继续通入CO直到玻璃管冷却为止。(防止生成的铁在高温时又被空气中的氧气氧化),4.尾气的处理:,原因:为了防止有毒的CO进入空气 中,造成空气污染(或使人中毒),需要对尾气进行处理。方法:(1)用气球收集(2)用酒精灯点燃,炼铁厂:,炼 铁 高 炉 的 结 构,炼 铁 工 业 设 备 图,炼 铁 工 业 设 备 图,三、金属的
4、其他冶炼方法-氢气还原法及电解法:,Fe2O3+3H2=2Fe+3H20 2Al2O3 4Al+3O2,通电,1.工业上用含Fe2O380%的赤铁矿石1000吨为原料冶炼铁。则理论上可以得到铁几吨?可得到含杂质3的生铁几吨?,随堂练习1:,随堂练习2:2.某钢铁厂要冶炼3360吨铁,现在以磁铁矿石(主要成分是Fe3O4)为原料冶炼铁,需含Fe3O480%的磁铁矿多少吨?,3、用2000吨含Fe2O370%的赤铁矿石为原料冶炼铁。可得到含杂质2的生铁几吨?,随堂练习3:,拓展视野:生铁和刚的比较 生铁:含碳量为2%4.3%,硬而脆,含有较多碳、硫、磷、硅等元素。机械加工性能差,用途不广。钢:含碳量为0.03%2%,碳、硫、磷、硅等元素含量较少,较硬,有韧 性、良好的延展性和弹性,机械性能 好,可锻、轧和铸造。用途广。,铜 合 金,肽 合 金,合 金 钢,铂 铱 合 金,小结:1.常见金属的矿物,铁:赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿、黄铁矿,铜:黄铜矿、孔雀石,铝:水铝石、明矾石,2、钢铁冶炼的定义、原理、结构;3、钢铁的种类和用途;4、几种常见的合金。作业:课本126页:第4.5题,