沪教版化学-九年级上册-《金属矿物_铁的冶炼》配套课件

1、钢铁冶炼的定义、原理、结构； 2、钢铁的种类和用途； 3、几种常见的合金。
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？
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
黄铜矿 CuFeS2
赤铜矿 Cu2O
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%。
（即物质跟氧结合的反应称为氧化。物质失去氧的 过程称为还原。同理：物质跟氧结合的反应叫氧化反 应，这种物质叫还原剂。物质失去氧的反应叫还原反 应，这种物质叫氧化剂。）
如在反应3CO＋Fe2O3 高温 2Fe＋3CO2中，Fe2O3失去氧的 过程，称为Fe2O3被还原。Fe2O3发生的反应就叫还原反应。 Fe2O3是氧化剂，CO跟氧结合被氧化，是还原剂。
生 产 流 程 动 画
炼铁工业设备图
思考题：
炼铁选用的铁矿石通常不仅要求含铁量高，而且要“有
害元素”少，下列铁矿石你认为不适宜炼铁的是：
A.磁铁矿（Fe3O4）72.4% B.赤铁矿（Fe2O3）70% C.菱铁矿（FeCO3）48.3% D.黄铁矿（FeS2）46.7%
（ D）
金属的常用冶炼方法
气体
6.待冷却后取出产物，用磁铁吸引，看能否被吸起，判断
反应中生成了什么物质。
实验后观察
产物
颜色：黑＿色＿__ 状态：固＿体＿粉＿末__ 能否被磁铁吸起？能＿
结论： 产物中有铁生成
实验步骤:
1.组装查密 2.装入药品 3.验纯通气 4.点灯除尾 5.排空点灯 6.熄灯通气 7.冷却停气
以防CO泄露，污染大气
第二节 金属矿物 铁的冶炼
这 些 金 属 怎 么 得 到 ？
一、常见的金属矿物 二、铁的冶炼
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
中以单来自质存在
的
银
自然界中以单质存在的金
大多数金属以化合物（化合态）存在
化合态金属在自然界中以矿物的 地壳中含量在前四位的 形式存在。含有矿物的岩石称为矿石。 金属元素分别是什么？
举例： 2Al2O3
通电
4Al + 3O2↑
第三种方法: 湿法冶金（金属） 用活泼金属将一些不太活泼的金属从其盐溶液中
置换出来。适于处理金属含量较低和组分比较复杂的 原料，如有色金属和稀有金属。 举例： Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
通常把金属（如铁）跟氧结合生成金属氧化物（如 氧化铁）的过程称为金属的氧化。金属氧化物跟焦炭、 氢气、一氧化碳等物质反应，失去氧转化为金属的过 程，称为金属氧化物的还原。
2C+Fe3O4 =高=温== 3Fe+2CO2↑
4H2+Fe3O4 =高=温== 3Fe+4H2O 4CO+Fe3O4 =高=温== 3Fe+4CO2
4、如图是用一氧化碳 还原氧化铜的实验装置， 回答下列问题： （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标号填 空，实验开始时，应先__②___，然后__①____。
2.装入药品，连接好装置
3.先制CO气体，然后验纯，若已纯，通CO气体一会儿,再
用酒精灯对着氧化铁加热。尾气的处理：
方法一：＿点＿燃＿；方法二：＿用＿气_＿球＿收_集＿，
方法三： 再利用 ，目的：防＿止＿污＿染_＿空＿气_＿。
4.观察氧化铁的颜色变化和石灰水的变化
5.反应结束，先撤氧化铁处酒精灯，稍稍冷却后停止通CO
随堂练习
1、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Kg？
（ 2000 Kg ）
2、2.8gCO在高温下跟5.8g某种铁的氧化物完全反应，这 种氧化物是（ C ）
A、FeO
B、Fe2O3 C、Fe3O4
3、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。
第一种方法: 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：
高炉炼铁
Fe2O3+3CO =高==温= 2Fe+3CO2
Fe2O3+3H2 =高==温= 2Fe+3H2O 2Fe2O3+3C =高==温= 4Fe+3CO2↑
第二种方法: 电解法
冶炼钠、钾、镁、铝等是这种方法。
以防CO不纯，加热时发生爆炸 以防未反应的CO污染大气 排尽装置中的空气，以防加 热时发生爆炸
以防空气进入与灼热的铁反应，将 其重新氧化
铁冶炼的化学原理
Fe2O3→Fe 一氧化碳与氧化铁反应
基本反应原理：
高温
＿1 Fe2O3 +＿3 CO ＝ ＿2 Fe+＿3 CO2
现象：
硬质玻管中粉末由红变黑； 试管中澄清石灰水变浑；
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。
探究实验 进行课本119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。
实验前观察
Fe2O3
颜色：＿红＿棕_色_
状态：＿固＿体＿粉_末_
能否被磁铁吸起？否＿
实验步骤:
演示实验
1.反应前先检查装置的＿气＿密＿性＿
尾气可燃，火焰呈蓝色。
｛
工业炼铁
上述反应原理也用于工业炼铁: 原料： 铁矿石、焦炭、热空气、石灰石
①燃烧放热； ②生成还原气CO。
工业炼铁的主要设备： 高炉
主要反应: Fe2O3+3CO 高＝温2Fe+3CO2 ＿1 Fe3O4 +＿4 CO 高＝温 ＿3 Fe+＿4 CO2
造渣除杂
炼 铁 高 炉 的 结 构
（2）实验进行一段时间后，A装置中出现的现象为 粉__末__由__黑_ 变__红_，说明有____Cu _生成，B装置中出现的现 象为___石__灰__水__变__浑___，说明有___C_O_2 ____生成。
（3）装置A中的反应化学方程式为__C_O_+_C_u_O__=△_=__C_u_+_C_O_2， 装置B中的反应化学方程式为_C_O_2_+_C_a(_O_H_)_2_=_C_aC_O_3_↓__+_H2_O___， 装置C中的目的是_除__尾__气__，__防__污__染____。 （4）反应结束，应先__停__止__加__热__，待冷却后__停__止__通__气__。