內(nèi)蒙古巴彥淖爾磴口縣誠仁中學九年級化學 第六章《金屬礦物與冶煉》課件 粵教版

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1、(iron)(iron)在自然界中分布很廣，在地殼在自然界中分布很廣，在地殼中含量居所有金屬元素的第二位，僅中含量居所有金屬元素的第二位，僅次于鋁，約占地殼總質(zhì)量的次于鋁，約占地殼總質(zhì)量的4.75%4.75%。我。我國遼寧鞍山、湖北大冶、四川攀枝花國遼寧鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型鐵礦等地都有大型鐵礦變成變成鐵礦石是怎樣煉成鐵的鐵礦石是怎樣煉成鐵的呢？讓我們通過實驗來呢？讓我們通過實驗來研究鐵冶煉的化學原理。研究鐵冶煉的化學原理。P119P119圖圖5 54 4 一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)實驗的原理實驗的原理實驗的步驟實驗的步驟實驗的現(xiàn)象實驗的現(xiàn)象實驗注意那些問題？

2、（先加熱還是先通氣？實驗注意那些問題？（先加熱還是先通氣？實驗完畢是先停止加熱嗎？）實驗完畢是先停止加熱嗎？）實驗需要改進嗎？（一氧化碳有毒，實驗實驗需要改進嗎？（一氧化碳有毒，實驗完畢的尾氣怎么處理？）完畢的尾氣怎么處理？）一氧化碳還原氧化鐵實驗一氧化碳還原氧化鐵實驗實驗原理：實驗原理：實驗操作：實驗操作：1、按上圖組裝儀器，并檢查、按上圖組裝儀器，并檢查其氣密其氣密性性2、把少量研細的氧化鐵粉末裝進硬質(zhì)玻管中，輕輕、把少量研細的氧化鐵粉末裝進硬質(zhì)玻管中，輕輕轉(zhuǎn)動，使氧化鐵粉末均勻地附在玻璃管內(nèi)壁上轉(zhuǎn)動，使氧化鐵粉末均勻地附在玻璃管內(nèi)壁上3、把硬質(zhì)玻管接入裝置系統(tǒng)中，、把硬質(zhì)玻管接入裝置系統(tǒng)

3、中，先通先通入一氧化碳氣入一氧化碳氣體體排空氣排空氣；待空氣排待空氣排盡后，盡后，點燃點燃出氣口處的酒精燈及出氣口處的酒精燈及酒精噴燈，并觀察裝置中所發(fā)生的變化酒精噴燈，并觀察裝置中所發(fā)生的變化4、當紅棕色粉末已轉(zhuǎn)變成黑色后，、當紅棕色粉末已轉(zhuǎn)變成黑色后，先停止加熱先停止加熱，再再通通一會兒一氧化碳，直至玻璃管冷卻一會兒一氧化碳，直至玻璃管冷卻實驗現(xiàn)象：實驗現(xiàn)象：紅棕色的氧化鐵粉末逐漸變成黑色，同時澄清的石灰紅棕色的氧化鐵粉末逐漸變成黑色，同時澄清的石灰水逐漸變渾濁水逐漸變渾濁注意問題：注意問題：1、一氧化碳還原氧化鐵是在封閉的硬質(zhì)玻管中進行的，、一氧化碳還原氧化鐵是在封閉的硬質(zhì)玻管中進行的，

4、先通一氧化碳，可以把管內(nèi)的空氣排出，防止一氧化碳先通一氧化碳，可以把管內(nèi)的空氣排出，防止一氧化碳與空氣混合受熱爆炸與空氣混合受熱爆炸2、實驗完畢先停止加熱，還要繼續(xù)通入一氧化碳直到、實驗完畢先停止加熱，還要繼續(xù)通入一氧化碳直到玻璃管冷卻為止。（防止灼熱的鐵與氧氣反應(yīng)）玻璃管冷卻為止。（防止灼熱的鐵與氧氣反應(yīng)）實驗改進：實驗改進：可將上述裝置除尾氣的部分，改成用氣球收集，這樣收可將上述裝置除尾氣的部分，改成用氣球收集，這樣收集得到的未燃一氧化碳氣體可重復利用集得到的未燃一氧化碳氣體可重復利用或把尾氣燒或把尾氣燒掉，防止污掉，防止污染空氣染空氣工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備是高爐工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備是高爐原料原

5、料反應(yīng)的原理：反應(yīng)的原理： FeFe2 2O O3 3 + 3 + 3COCO = 2Fe + 3CO = 2Fe + 3CO2 2高溫高溫閱讀課閱讀課本本P181弄弄清楚以下幾個問題清楚以下幾個問題生鐵生鐵鋼鋼含碳量含碳量含其它含其它元素元素性能性能用途用途2%4.3%0.03%2%含較多的碳、硫、磷、硅含較多的碳、硫、磷、硅等元素等元素含碳、硫、磷、硅等含碳、硫、磷、硅等元素較少元素較少硬而脆、可鑄不可煅硬而脆、可鑄不可煅硬而韌良好的延展性硬而韌良好的延展性和彈性?？设T又可煅和彈性?？设T又可煅燒菜用的鐵鍋、暖氣片機燒菜用的鐵鍋、暖氣片機床的底座等床的底座等制造機械、交通工具制造機械、交通工

6、具和武器和武器都是混合物都是混合物鋼鐵是非常重要的金屬材料。鋼鐵的生產(chǎn)和使用是人類文明鋼鐵是非常重要的金屬材料。鋼鐵的生產(chǎn)和使用是人類文明和社會進步的一個重要標志和社會進步的一個重要標志早在春秋戰(zhàn)國時期，我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器。早在春秋戰(zhàn)國時期，我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器。新中國成立以后，我國的鋼鐵工業(yè)得到新中國成立以后，我國的鋼鐵工業(yè)得到了飛躍的發(fā)展。了飛躍的發(fā)展。1994年鋼產(chǎn)量只有年鋼產(chǎn)量只有15.8萬噸，萬噸，居世界居世界26位位；1996年，我國的鋼鐵產(chǎn)量首次特破年，我國的鋼鐵產(chǎn)量首次特破1億噸億噸居世界前列居世界前列；為紀念為紀念1996年中國鋼產(chǎn)量突破年中國鋼產(chǎn)量突破1億噸而發(fā)行

7、億噸而發(fā)行2002年，我國的鋼產(chǎn)年，我國的鋼產(chǎn)量為量為18224.89萬噸，連萬噸，連續(xù)多年續(xù)多年保持世界第一保持世界第一 由于由于不同的金屬的化學活動性不同的金屬的化學活動性不同，因此，不同，因此，常采用不同的冶煉方法。常采用不同的冶煉方法。熱還原法、電解法、熱還原法、電解法、熱分解法等。熱分解法等。利用利用還原劑還原劑在在高溫高溫下將下將金屬金屬從化合物中從化合物中還原出來還原出來。FeFe2 2O O3 3 + 3 + 3COCO = 2Fe + 3CO = 2Fe + 3CO2 2WOWO3 3 + 3 + 3H H2 2 = W + 3H = W + 3H2 2O O2CuO + C

8、 = 2Cu + CO2CuO + C = 2Cu + CO2 2 高溫高溫 高溫高溫 高溫高溫通常把金屬（如鐵）跟通常把金屬（如鐵）跟氧氣結(jié)合生成金屬氧化氧氣結(jié)合生成金屬氧化物（如氧化鐵）的過程物（如氧化鐵）的過程稱為稱為金屬的氧化金屬的氧化金屬氧化物跟焦碳、氫氣、一氧化碳等物質(zhì)反應(yīng)，失金屬氧化物跟焦碳、氫氣、一氧化碳等物質(zhì)反應(yīng)，失去氧轉(zhuǎn)化為金屬的過程稱為去氧轉(zhuǎn)化為金屬的過程稱為金屬氧化物的還原金屬氧化物的還原2 2HgHgO = 2O = 2HgHg + O + O2 2 2 2AgAg2 2O = 4O = 4AgAg + + O O2 2常用于不活潑金屬常用于不活潑金屬（HgHg、Ag

9、Ag等等）的冶煉。的冶煉。AuAu、PtPt可通過金沙淘洗獲得?？赏ㄟ^金沙淘洗獲得。在金屬活動性順序中，在金屬活動性順序中，K K、NaNa、CaCa、AlAl等等活潑金屬活潑金屬的的還原性很強還原性很強，都很，都很容易容易失去失去電子電子，因此不能用一般的，因此不能用一般的方法和還原劑使其從化合物中還原出來，只能用方法和還原劑使其從化合物中還原出來，只能用通電通電分解其熔融鹽或氧化物分解其熔融鹽或氧化物的方法來的方法來冶煉冶煉。2Al2Al2 2O O3 3=4=4AlAl + 3O + 3O2 2 2NaCl=2 2NaCl=2NaNa + Cl + Cl2 2通電通電通電通電2、要煉出含2%雜質(zhì)的生鐵1600噸，需要含氧化鐵(Fe2O3)質(zhì)量分數(shù)為80%的赤鐵礦石多少噸？3、思考課、思考課本本P184第第1,2,3題題1、小結(jié)授課內(nèi)容小結(jié)授課內(nèi)容例：要煉出含2%雜質(zhì)的生鐵1600噸，需要含氧化鐵(Fe2O3)質(zhì)量分數(shù)為80%的赤鐵礦石多少噸？解答：設(shè)需要含為80%的赤鐵礦石的質(zhì)量為x生鐵1600噸含純鐵為1600噸（12%）= 1568噸 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 160 112 x80% 1568噸 解得： x = 2800噸 答：需這種赤鐵礦石2800噸。 高溫