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1、欢迎走进化学课堂,第2节 金属矿物 铁的冶炼,Al,Fe,化合物,地壳中的各种金属元素是以单质还是化合物的形式存在？,复习回顾,地壳中含量最多的金属元素是_;含量第二的金属元素是_。,自然界中极少数金属以单质形式存在,大多数金属以化合物形式存在,自然界中以单质存在的金和银,展示目标,1、了解常见金属矿物2、了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。3、掌握相关的化学方程式。,一、常见金属矿物,金属的冶炼方法,（1）电解法：活泼金属（如K、Ca、Na、Mg、Al等）很难从其矿石中提取出来，需要用电解法。如：电解熔融氧化铝制铝：,2Al2O3=4Al+3O2,通电,K Ca Na Mg Al Zn Fe
2、Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au,CuO+CO=Cu+CO2,（2）还原法：如Fe、Cu等活动性不是很强的金属一般采用还原法，向这类矿石中加入焦炭、氢气或一氧化碳等物质一起加热，使其金属氧化物被还原为金属单质。如：,CuO+H2=Cu+H2O,金属的冶炼方法,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au,金属的冶炼方法,（1）电解法：活泼金属（如K、Ca、Na、Mg、Al等）很难从其矿石中提取出来，需要用电解法。如：电解熔融氧化铝制铝：,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au,金属的冶炼方法,2A
3、l2O3=4Al+3O2,（1）电解法：活泼金属（如K、Ca、Na、Mg、Al等）很难从其矿石中提取出来，需要用电解法。如：电解熔融氧化铝制铝：,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au,金属的冶炼方法,（2）还原法：如Fe、Cu等活动性不是很强的金属一般采用还原法，向这类矿石中加入焦炭、氢气或一氧化碳等物质一起加热，使其金属氧化物被还原为金属单质。如：,CuO+H2=Cu+H2O,CuO+CO=Cu+CO2,（2）还原法：如Fe、Cu等活动性不是很强的金属一般采用还原法，向这类矿石中加入焦炭、氢气或一氧化碳等物质一起加热，使其金属氧化物被还原为金属
4、单质。如：,CuO+H2=Cu+H2O,选择铁矿石时，通常考虑矿石的价格、铁的含量、安全无污染等。,我反思 我提高,目前使用最多的金属是什么？,二、铁的冶炼,赤铁矿（Fe2O3）,黄铁矿（FeS2）,磁铁矿（Fe3O4）,哪种铁矿石最不适合炼铁？,菱铁矿（FeCO3）,(一）、实验室模拟炼铁,实验探究,CO,实验探究,（CO：早出晚归 酒精喷灯：迟到早退）,4、实验现象av,（1）红棕色粉末逐渐变成，,（2）澄清石灰水变。,实验探究,黑色,浑浊,说明有CO2生成,如何证明黑色粉末就是铁粉？,仪器装置,问题1：实验开始时为何先通一段时间CO，再加热氧化铁呢？,问题2：实验结束时为何先停止加热至冷
5、却后才停止通入CO？,排尽装置内的空气，防止CO与空气混合加热后发生爆炸,防止石灰水倒吸使玻璃管炸裂,问题竞赛,防止铁在较高的温度下重新被氧化,问题3：尾气中含有什么气体？为何反应装置后面还有一个点燃的酒精灯？,你还能想到其他方法处理CO尾气吗？,CO尾气处理方法：（1）点燃（2）收集（3）导入到玻璃管下方火焰上燃烧,将CO改为H2还要进行尾气处理吗？,炼 铁 工 业 设 备 图,1.工业炼铁的主要设备是：,高炉,工业炼铁,2.工业炼铁的原料及其作用：,（1）铁矿石：（2）焦 炭:（3）石灰石：（4）空 气:,提供铁元素,a.提供热源、维持炉温b.提供CO,形成炉渣,提供氧气,高炉中的主要反应
6、,3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2（吸热）,C+CO2=2CO（吸热）,C+O2=CO2（放热）,高温,高温,点燃,工业上炼得的不是纯铁（生铁）混合物,高温,4CO+Fe3O4=3Fe+4CO2,主要反应,问题1：焦炭的作用是什么？,答：提供热量和生成CO,问题2：石灰石的作用呢？,图1,图1是实验室模拟炼铁的装置图，试回答：,（1）仪器名称是；仪器名称是。仪器中发生反应的化学方程式是，仪器中的现象是。（2）在实验过程中，先要进行的是（填“加热”或“通入CO”，其目的是。（3）实验过程中产生的尾气不能直接排放的原因是。,课堂练习,硬质玻璃管,铁架台,石灰水变浑浊,通入CO,排除装置内空气，
7、防止CO不纯而爆炸,CO有毒，会污染空气,（4）图2是工业生产中炼铁高炉的结构图。实际生产中炼铁的原料铁矿石、焦炭、石灰石从原料入口加入，其中焦炭在高炉炼铁时的作用之一是提供高温，另一作用为；生铁出口低于炉渣出口的原因是。（5）取少量高炉中炼出的生铁放入烧杯中，加入足量的稀盐酸，可观察到的现象是，发生的反应化学方程式为，当反应停止后，还可以观察到烧杯底部有黑色不溶物，该物质主要是（填化学式）。,图2,产生CO,生铁的密度大于炉渣的密度,有气泡产生，溶液变为浅绿色,Fe+2HCl=FeCl2+H2,C,思考：1先点燃哪处的酒精灯？2先熄灭哪处的酒精灯？,A,B,B,A,3.鉴别：Fe2O3 和
8、Fe,看颜色，磁铁吸引，加稀盐酸等,4.除杂：Fe中有Fe2O3,试管及石灰水的总质量？,实验结束时，玻璃管及里面固 体的总质量如何改变?,减少,增重,6.磁铁矿的主要成分为Fe3O4,你能写出用磁铁矿和一氧化碳炼铁的方程式吗？,你学到了什么？,炼铁原理,课堂小结,炼铁原理,课堂小结,炼铁原理,课堂小结,炼铁原理,课堂小结,主要发生还原反应。,利用CO的还原性来冶炼金属。,1、实验操作步骤：检查装置气密性装药品并固定装置 通.两步不能颠倒，目的是.两步不能颠倒，原因是.2、处理尾气的原因是，应如何处理？3、实验中观察到的现象：.,接尾气处理装置,1、实验操作步骤：检查装置气密性装药品并固定装置 通.两步不能颠倒，目的是.两步不能颠倒，原因是.2、处理尾气的原因是，应如何处理？3、实验中观察到的现象：.,CO,给Fe2O3加热,停止加热,冷却并停止通CO,排除装置内空气，防止CO不纯而爆炸,防止铁在较高的温度下重新被氧化,会污染空气,点燃或收集,红色的Fe2O3变成黑色，同时产生的气体使澄清的 石灰水变浑浊,谢谢 再见,
