金属矿物及其冶炼
高中化学 各种金属矿物 金属冶炼
黄铜矿 (CuFeS2)
辰砂(HgS)
刚玉(Al2O3)
闪锌石(ZnS)
橄榄石
红柱石 Al2[SiO2]O
黑鎢矿
孔雀石 Cu2[CO3](OH)2
第四章 化学与可持续发展规律
金属的冶炼
常见的金属的冶炼方法
一.热分解法
对一些不活泼的金属,可以直接用加热分解的方 法使其从矿石中分离出来.
制钠
2NaCl(熔融) 电＝解 2Na + Cl2↑
冶炼金属的实质
用还原的方法,使金属化合物中的金属 离子得到电子变成金属原子.
金属活动顺序与金属冶炼的关系
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au |← 电解法 →|← 热还原 →|- 热解分法-|
合理开发和利用金属矿物
课堂练习
1.判断下列反应能否发生,能发生的写出化学反
应方程式,不能发生的说明理由.
(1)铝温
高温
(3)碳 + 氧化铝 → C、H2 和 CO 只能还原还原性比Al弱(不 包括Al)的金属
2.我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭混合物的方 法炼铜.孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3,其 冶炼方法是( A )
C.Al(OH)3 高→H温2 Al D. Al2O3C高或→温COAl
例如: 2HgO △＝ 2Hg + O2↑
2AgO ＝△ 2Ag + O2 ↑
二.热还原法
大部分金属的冶炼,采用高温下还原剂还原的方
法.常用还原剂是: H2、 CO、 C 、Al等. 例如:
Fe2O3 + 3CO高＝温2Fe +3CO2
Cu2S + O2高＝温 2Cu + SO2
金属冶炼方法
金属冶炼方法金属冶炼是指从矿石中提取金属的过程，是金属工业中非常重要的一环。
在金属冶炼过程中，需要经过多个步骤，包括选矿、破碎、磨矿、浮选、冶炼等。
不同的金属有不同的冶炼方法，下面将介绍几种常见的金属冶炼方法。
首先，火法冶炼是一种常见的金属冶炼方法。
在火法冶炼过程中，矿石首先经过破碎和磨矿的步骤，将矿石细化成粉末状。
接着，将粉末状的矿石和一定比例的焦炭或其他还原剂放入高炉中进行冶炼，利用高温将金属从矿石中提取出来。
这种方法适用于提取铁、铜、铅等金属。
其次，湿法冶炼是另一种常见的金属冶炼方法。
与火法冶炼不同，湿法冶炼是利用化学方法将金属从矿石中提取出来。
在湿法冶炼过程中，矿石首先经过浸出或浸出-氧化的步骤，将金属溶解在溶液中。
然后通过沉淀、电解等方法将金属从溶液中提取出来。
这种方法适用于提取铜、镍、锌等金属。
此外，电解法是一种常用的提取金属的方法。
电解法是利用电解原理将金属从其盐溶液中析出的方法。
在电解法中，首先将金属盐溶解在溶液中，然后通过电解槽通入电流，在阳极上金属盐分解，金属沉积在阴极上。
这种方法适用于提取铝、镁、钠等金属。
最后，气相冶炼是一种新兴的金属冶炼方法。
在气相冶炼中，金属矿石首先经过气相还原或气相氧化的步骤，将金属从矿石中提取出来。
这种方法适用于提取钨、钛、锆等金属。
综上所述，金属冶炼方法多种多样，不同的金属需要采用不同的冶炼方法。
随着科技的发展，金属冶炼技术也在不断进步，为金属工业的发展提供了有力支持。
希望通过本文的介绍，能够让大家对金属冶炼方法有所了解，为相关行业的发展提供帮助。
金属矿物与冶炼
金属矿物与冶炼
金属矿物是指含有可开采金属元素的矿石。
金属矿物一般通过开采和冶炼的方式从矿石中提取出金属。
冶炼是将金属矿石中的金属元素分离出来，并通过一系列的化学和物理过程将其提纯为可用的金属产品的过程。
冶炼的主要步骤包括矿石的选矿、破碎和磨矿、浮选、熔炼、精炼等。
选矿是将矿石中的有用矿物与无用矿物进行分离，常用的方法包括重选法、浮选法、磁选法等。
选矿的目的是提高矿石中金属元素的含量。
破碎和磨矿是将选矿后的矿石进行粉碎和细磨，使其达到适合后续处理的颗粒度要求。
浮选是利用不同矿石矿物的特点，通过气泡吸附和浮力作用等原理，将金属矿物与非金属矿物进行分离。
熔炼是将经过选矿和浮选处理后的矿石加热到高温，使金属矿物熔化，然后通过物理和化学反应将金属元素分离出来。
精炼是将熔炼得到的金属元素进一步处理，以提高其纯度和质量。
冶炼的最终目的是得到高纯度的金属产品，供工业生产和其他用途使用。
冶炼过程中，还会产生一些副产品和废物，需要进行处理和回收，以减少环境影响。
金属冶炼的步骤
金属冶炼的步骤金属冶炼是将金属矿石或其他含有金属元素的原料经过一系列的物理化学处理，提取出所需的金属元素的过程。
这个过程可以分为以下几个步骤：1. 选矿：选矿是指从原料中分离出所需的金属矿物。
这个过程通常包括物理选别和化学选别两种方法。
物理选别是通过重力、密度、电性等特性将矿石分离出来；化学选别则是利用化学反应将不需要的杂质去除。
2. 破碎：将选好的矿石通过机械设备进行粉碎，使其达到所需要的颗粒度。
这个步骤通常使用机械式或者压力式粉碎机进行。
3. 磨细：将粉碎后的矿石进一步细化，以便于后续步骤中的处理。
这个步骤通常使用球磨机或者立式滚筒式机器进行。
4. 浮选：浮选是指利用浮力原理，将含有目标金属元素的颗粒浮起来，从而分离出来。
这个过程涉及到很多化学反应和物理原理，通常使用浮选机进行。
5. 热处理：将浮选后的金属矿物通过高温处理，使其达到所需的化学组成和物理性质。
这个过程通常涉及到多种反应和处理方法，例如加热、冷却、淬火等。
6. 熔炼：将经过热处理后的金属矿物放入高温环境中，使其熔化成为液态金属。
这个过程通常需要使用高温设备，例如电弧炉、感应炉等。
7. 铸造：将液态金属倒入模具中进行铸造，以制成所需的形态和尺寸。
这个步骤通常需要进行多次反复操作，以确保铸造出来的产品符合要求。
8. 加工：将铸造好的金属制品进行加工和修整，以便于达到最终要求。
这个步骤通常需要使用切削、打磨、抛光等工具和设备。
以上就是金属冶炼的主要步骤。
不同类型的金属冶炼可能会有所不同，但总体来说都包括了以上几个基本步骤。
在实际操作中，还需要注意安全问题，并对每一个步骤进行严格的控制和监测，以确保整个过程的顺利进行。
九年级化学下册第九单元金属第一节常见的金属材料第2课时金属矿物及其冶炼教案新版鲁教版
第2课时金属矿物及其冶炼1.知识与技能（1）知道一些常见的金属（铁）等矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
（2）认识还原反应及物质的还原性。
（3）会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。
2..过程与方法通过收集材料、查阅资料、讨论交流等具体探究活动培养学生的良好学习习惯和学习方法。
3.情感、态度与价值观增强热爱祖国的情感，树立为民族振兴、社会进步学习化学的志向，使学生体会学习化学的价值；保持和增强对生活中化学现象的好奇心和探究欲，培养学习化学的兴趣，树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。
【教学重点】常见铁矿石中提炼铁的原理。
【教学难点】“一氧化碳与氧化铁反应”的实验。
【教学准备】（1）金属矿物样品。
（2）仪器：铁架台、硬质玻璃管、单孔橡皮塞、酒精灯、试管、酒精喷灯、双孔橡皮塞、导气管。
（3）药品：氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体。
一、导入新课你知道哪些与钢铁有关的成语？“恨铁不成钢”，对铁而言，钢具有哪些更优良的性能？“百炼成钢”，为什么生铁百炼可以成钢？那么，你知道“钢铁是怎样炼成的”吗？二、推进新课活动1：知道一些常见的金属矿物【引入】或许你已经知道一些金属矿物，如果你是炼铁厂的厂长，你会选择哪种铁矿石？【板书】三、金属矿物及其冶炼1．金属矿物【投影】几种金属的矿石标本1．观察几种金属的矿石标本，了解矿石的主要成分。
2．几种常见的金属矿物。
【讲解】地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除金、银等少数很不活泼的金属有单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在。
【学生活动】几种常见的金属矿物的名称和主要成分。
见下表。
活动2：了解铁的冶炼方法【过渡】现在，人类每年都要向地壳和海洋索取大量的金属矿物资源，以提取数以吨计的金属。
其中，提取量最大的是铁。
把金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。
炼铁的过程称之为铁的冶炼。
下面，我们就来学习有关铁的冶炼的知识。
【板书】2．铁的冶炼【介绍】早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从公元1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。
九年级化学 金属矿物 铁的冶炼
铁矿石是怎样炼成铁的呢？让我们通过实验 来研究铁冶炼的化学原理。 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。
C
A
B
实验前观察 红棕色 颜色：＿＿__ 固体 状态：＿＿＿__ 否 能否被磁铁吸起？＿
Fe2O3
实验步骤: 1.组装查密 2.装入药品 3.验纯通气
以防CO泄露，污染大气
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 防止铁在较高的温度下重新被氧化; 同时还可以防止石灰水倒吸。
4.点灯除尾
5.排空点灯 6.熄灯通气 7.冷却停气
观察与思考
一氧化碳还原氧化铁
早出晚归 CO： 酒精灯: 迟到早退
Fe2O3
第五章 第二节
金属矿物 铁的冶炼
刘老庄中学 张二月
地壳中含量前五位的元 这些金属在自然界大多 素分别是什么？其中属 数以什么形式存在。 于金属元素的是?
一、常见金属矿物
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
2、常见铁矿石
赤铁矿
Fe2O3
赠人玫瑰留有余香
谢！
黄铁矿
FeS2
褐铁矿
Fe2O3·XH2O
磁铁矿
Fe3O4
菱铁矿
铝土矿
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%。
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。
6.3 金属矿物与冶炼
辉铜矿 Cu2S
1、古代人民是如何冶炼钢铁的呢？ 铁矿石
石灰石
热空气
炉
渣
生铁出口
出 口
1、古代人民冶炼钢铁的原材料是什么？
铁矿石、焦炭、石灰石和空气
2、高炉中发生的化学反应有哪些？写出反应方程式。
点燃 C+O2==CO2 提供热量
高温 CO2 + C = 2CO 提供还原剂
高温 3CO+Fe2O3 ===2Fe+3CO2
2、先熄灭酒精喷灯还是先停止通CO？
实验结束时，先熄灯后停CO，是为了防止温度降低后外面的空气 进入玻璃管使铁重新被氧化；还防止试管中的石灰水倒吸入热的 玻璃管，使之炸裂。
请根据图中的仪器，设计一套用CO还原CuO的装置， 写出实验原理、实验步骤，并说说这样设计的理由。
实验室设计铁的冶炼的实验步骤
请设计实验步骤
①组装仪器，检查装置气密性 。 ②装入药品并固定。 ③点燃处理尾气的酒精灯 。 ④通入CO 。 ⑤点燃加热的酒精喷灯 。 ⑥反应完成后，熄灭酒精喷灯 。 ⑦试管冷却后，停止通入CO 。 ⑧熄灭处理尾气的酒精。
观察现象，说明反应物和生成物，如何证明生成物。 写出所有涉及的反应方程式。
在炼铁高炉中起主要作用的还原剂是CO，优点是CO气体还原 剂具有流动性，能与矿石充分接触，使反应更彻底。
3、为什么从炉下部通入热空气？
4、石灰石有什么作用？
CaCO高3=温=CaO+CO2 高温
CaO+SiO2==CaSiO3（炉渣）
5、高炉炼铁得到的是纯铁吗？
6、生铁和钢有什么区别？
信息提示：在高温的条件下，利用一氧化碳与铁矿石（主要 成分：氧化铁Fe2O3）反应，把铁从氧化铁中还原出来。 原理：Fe2O3+3CO 高==温=2Fe+3CO2 1、炙热的铁会跟氧气反应生成Fe2O3 2、一氧化碳有毒，可燃性气体，与空气一定体积混合可发 生爆炸。
高一化学新人教版同步精讲必修2第25讲金属矿物的开发利用
第25讲金属矿物的开发利用一、金属元素在自然界中的存在形式金属元素在自然界中，以单质形式存在的，称为游离态，以化合物形态存在的，则为化合态。
游离态——金、铂等极少数不活泼金属。
化合态——钠、镁、铝等绝大多数金属。
二、金属的冶炼原理1．实质：利用还原反应，使金属化合物中的金属阳离子得到电子变成金属单质：M n+ + ne -M 。
2．常见的金属冶炼方法：根据金属活泼性的不同，采用不同的冶炼方法：【答案】电解法热还原法热分解法物理方法 三、常见金属的冶炼方法 1．电解法（1）冶炼钠：__________________________________________； （2）冶炼镁：__________________________________________； （3）冶炼铝：__________________________________________。
【答案】（1）2NaCl(熔融) =====电解2Na + Cl 2↑； （2）MgCl 2(熔融) =====电解Mg + Cl 2↑； （3）2Al 2O 3(熔融) =====电解冰晶石 4Al + 3O 2↑。
2．热还原法（1）高温下利用C 、CO 、H 2等作为还原剂进行冶炼，如高炉炼铁： Fe 2O 3+ 3CO =====高温2Fe + 3CO 2； （2）铝热法炼铁【答案】2Al + Fe 2O 3===== 2Fe + Al 2O 3； 思考与交流【答案】（1）作为引发剂，提供高温条件；（2）防止滴落的高温熔融物使蒸发皿炸裂资料卡片——铜的冶炼3．热分解法（1）2HgO =====△2Hg + O 2↑ （2）2Ag 2O =====△ 4Ag + O 2↑ 4．物理方法金、铂在自然界以游离态存在，直接通过物理方法即可提取，如“沙土淘金”。
四、合理开发和利用金属资源1．意义：节约矿物资源、节约能源、减少环境污染 2．途径：（1）提高金属矿物的利用率 （2）开发环保高效的金属冶炼方法 （3）防止金属的腐蚀（4）加强废旧金属的回收和再利用 （5）使用其他材料代替金属材料题型一：金属的冶炼【例1】从本质上讲，工业上冶炼金属的反应一定都属于 A ．氧化还原反应 B ．置换反应 C ．分解反应 D ．复分解反应【答案】A 【解析】（1）火法炼铜（主要反应：Cu 2S + O 2=====高温2Cu + SO 2）（2）湿法炼铜（主要反应：Fe + CuSO 4 === FeSO 4 + Cu ）（1）镁条与氯酸钾的作用是什么？（2）蒸发皿为什么要铺一层沙子？金属的冶炼原理是将金属的化合物通过还原的方法使金属离子还原成金属单质，元素的化合价发生变化，肯定是氧化还原反应，可以是分解反应，可以是置换反应，一定不是复分解反应，故选A 。
了解有色金属的生产过程从选矿到冶炼
了解有色金属的生产过程从选矿到冶炼有色金属是指除了铁和钢之外的金属，如铜、铅、锌等。
这些金属在现代工业中扮演着重要的角色。
了解有色金属的生产过程，从选矿到冶炼，对于理解这些金属的生产和应用具有重要意义。
本文将介绍有色金属的生产过程，包括选矿、矿石破碎、浮选、精矿处理和冶炼等步骤。
一、选矿选矿是从原矿石中分离出有用矿物的过程。
各种矿石中的有用矿物含量很低，同时还含有大量的杂质，如土壤、石灰石和其他金属。
选矿的目的是提高有用矿物的含量，并分离出杂质。
选矿的方法有多种，如重选、浮选、磁选和电选等。
其中，重选是通过颗粒大小和密度的差异来实现矿石的分离；浮选是利用有色金属矿石和水的浮力差异，将有色金属分离出来；磁选是利用磁性差异来分离矿石；电选是利用导电性差异将矿石分离出来。
选矿的方法根据不同的矿石性质和矿石中有色金属的种类和含量而定。
二、矿石破碎矿石破碎是将原矿石从大块破碎成小颗粒的过程。
通常，原矿石较大，需要经过破碎设备如颚式破碎机、圆锥破碎机等进行破碎。
矿石破碎的目的是使矿石颗粒足够小，以便进行后续的选矿和冶炼。
三、浮选浮选是将经过破碎的矿石放入浮选机中，通过气泡的作用分离出有用矿物的过程。
浮选机通常包括搅拌装置、气泡产生装置和矿浆槽等组成部分。
在浮选过程中，搅拌装置将矿浆搅拌均匀，气泡产生装置在矿浆中注入气体，气泡与矿石中的有用矿物发生作用，使其上浮到浮选液面上，然后收集和处理。
四、精矿处理精矿处理是将浮选得到的矿石进一步处理，提高有色金属的纯度。
精矿处理的方法有多种，如氧化焙烧、炉渣处理和电解精炼等。
氧化焙烧是将矿石在高温和氧气的作用下进行氧化反应，使其中的杂质和有毒物质被氧化转化为易于处理的形式。
炉渣处理是通过加入一定的草酸、石灰石等化学物质，将矿石中的杂质和非金属物质转化为易于分离的渣滓。
电解精炼是将精矿浸入电解槽中，通过电解反应将有色金属分离出来。
五、冶炼冶炼是将经过精矿处理的矿石在高温下进行物理或化学反应，从中提取出有色金属。
金属冶金原理
金属冶金原理
金属冶金原理是指将金属矿石经过一系列的物理、化学和冶金过程，将其中的金属元素提取出来，制成各种金属材料的过程。
这个过程是非常复杂的，需要多种技术和设备的支持。
金属冶金原理的第一步是选矿。
选矿是指从矿石中分离出有用的金属矿物，去除其中的杂质。
这个过程需要利用物理和化学方法，如重选、浮选、磁选、化学浸出等。
通过这些方法，可以将矿石中的金属矿物分离出来，为后续的冶金过程做好准备。
第二步是冶炼。
冶炼是指将选矿后的金属矿物进行加热、熔化、分离和精炼的过程。
这个过程需要利用高温、高压和化学反应等方法，将金属矿物中的金属元素提取出来，并去除其中的杂质。
冶炼的方法有很多种，如火法冶炼、电解冶炼、氧化还原冶炼等。
不同的冶炼方法适用于不同的金属矿物和金属元素。
第三步是制品加工。
制品加工是指将冶炼后的金属材料进行加工和处理，制成各种金属制品。
这个过程需要利用机械加工、热处理、表面处理等方法，将金属材料加工成所需的形状和性能。
金属制品的种类非常多，如钢材、铝材、铜材、锌材等，每种金属材料都有其特定的加工方法和应用领域。
金属冶金原理是将金属矿石转化为各种金属制品的过程，是现代工业生产中不可或缺的一环。
随着科技的不断进步，金属冶金技术也
在不断发展和创新，为人类的生产和生活带来了更多的便利和贡献。
不同金属的冶炼方法
不同金属的冶炼方法不同金属的冶炼方法金属是人类历史上重要的材料之一，它们在建筑、交通、电子、医疗等领域都有广泛应用。
然而，金属并不是天然存在于地球上的，它们需要经过冶炼才能得到。
不同的金属具有不同的物理和化学性质，因此需要采用不同的冶炼方法。
本文将介绍几种主要金属的冶炼方法。
一、铜的冶炼方法铜是一种重要的有色金属，在建筑、电子、通讯等领域广泛应用。
常见的铜矿物有黄铜矿、赤铁矿和闪锌矿等，其中黄铜矿是最常见的。
1. 火法冶炼火法冶炼是最早也是最古老的铜冶炼方法之一。
这种方法利用高温将含铜物质加热至融化状态，再通过化学反应将铜分离出来。
2. 湿法冶炼湿法冶炼主要利用溶液中含有较高浓度的铜离子来进行。
这种方法需要将铜矿物研磨成粉末，然后加入一定量的酸或氧化剂，使其溶解成铜离子。
接着通过电解或还原反应将铜离子还原成金属铜。
3. 电解法冶炼电解法冶炼是一种高效、环保的冶炼方法。
这种方法利用电流将含有铜离子的溶液中的铜离子还原成金属铜。
这种方法不仅能够提高冶炼效率，同时还可以减少对环境的污染。
二、铁的冶炼方法铁是一种重要的金属，在建筑、交通、机械等领域都有广泛应用。
常见的铁矿物有赤铁矿、黑钨锰矿和褐铁矿等。
1. 高炉法冶炼高炉法是最主要也是最常用的一种铁冶炼方法。
这种方法利用高温将含有大量氧化物和杂质的生铁加入到高温高压下进行还原反应，从而得到纯净的金属铁。
2. 直接还原法冶炼直接还原法是一种低温还原法，它通过在高温下将铁矿物和还原剂混合在一起进行反应，从而得到纯净的金属铁。
这种方法不仅能够提高冶炼效率，同时还可以减少对环境的污染。
3. 熔融法冶炼熔融法是一种常用的铁冶炼方法之一。
这种方法利用高温将含有大量氧化物和杂质的生铁加入到高温下进行熔融，从而得到纯净的金属铁。
这种方法不仅能够提高冶炼效率，同时还可以减少对环境的污染。
三、锌的冶炼方法锌是一种重要的有色金属，在建筑、电子、通讯等领域广泛应用。
常见的锌矿物有闪锌矿、菱锌矿和硫酸盐型锌矿等。
金属矿物-铁的冶炼
金属矿物-铁的冶炼引言金属矿物是指含有金属元素的矿石，其中铁矿石是最为常见和重要的金属矿物之一。
冶炼是将矿石中的金属元素提取出来，并经过一系列的化学和物理处理过程使其纯净化的过程。
本文将会详细介绍铁的冶炼过程及其原理。
1. 铁矿石的常见种类铁矿石主要包括赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿等。
其中，赤铁矿（Fe2O3）是最主要的铁矿石。
磁铁矿（Fe3O4）和褐铁矿（Fe2O3·3H2O）也有一定的铁含量，但通常不够纯净，需要经过冶炼过程来提取铁。
2. 铁的冶炼过程铁的冶炼过程主要包括矿石的破碎磨细、富集、熔炼和炼钢等环节。
2.1 矿石的破碎磨细铁矿石应首先经过机械破碎和磨细的过程，将其变成适合冶炼的颗粒度。
常见的破碎和磨矿设备有颚式破碎机、圆锥破碎机和球磨机等。
2.2 富集铁矿石中的铁元素通常以氧化物的形式存在，需要通过矿石的富集过程来提高铁的含量。
常见的富集方法包括重介质选矿法、磁选法和浮选法等。
其中，重介质选矿法是最常用的方法之一，它利用高密度介质（如悬浮在水中的磁铁矿粉）和不同密度的铁矿石之间的比重差异来实现富集。
2.3 熔炼在熔炼过程中，将经过富集的铁矿石与燃料（如焦炭）和熔剂（如石灰石）一起加入高炉或直接还原炉中进行冶炼。
在高炉中，通过高温和还原剂（如空气中的CO）的作用，使铁矿石中的铁元素被还原为铁。
在这个过程中，熔融的铁和熔渣分离，熔融的铁被收集到底部，而熔渣则浮在上面。
2.4 炼钢炼钢是将熔炼得到的生铁进一步提纯，以获得所需的钢铁产品。
在炼钢过程中，通过添加合适的合金元素、控制温度和化学成分等方式，调整钢的成分和性能。
常见的炼钢方法有转炉法、电弧炉法和氧气底吹炼钢法等。
3. 铁的冶炼原理铁的冶炼原理基于物质的化学反应和热力学平衡等基本原理。
在高炉中，铁矿石与燃料和熔剂一起加热，发生一系列的化学反应。
其中，最重要的反应是铁矿石的还原反应，即铁矿石中的铁氧化物与还原剂的反应。
这些反应会生成水蒸汽、CO和熔融的铁等产物。
金属的提取与冶炼
金属的提取与冶炼金属是人类社会发展中重要的资源之一，广泛应用于建筑、制造、电子、交通等领域。
然而，金属并不是天然存在于地球上，而是需要通过提取与冶炼过程来获取。
本文将介绍金属的提取与冶炼方法，并分析其对环境的影响及可持续性。
一、金属的提取方法1. 自然提取法自然提取法是指人们在地表或深度较浅的地层中直接提取含有金属矿物的矿石。
常见的自然提取法包括露天开采和矿井开采。
露天开采适用于较浅层的矿床，通过刨挖和爆破等方法将矿石露于地表。
矿井开采适用于深层的矿床，通过钻探井口下沉到地下，进行矿石的提取。
2. 冶金提取法冶金提取法是指通过冶炼过程，将含有金属元素的矿石转化成金属的方法。
常见的冶金提取法包括火法冶金和湿法冶金。
火法冶金主要是通过高温加热的方式，将矿石中的金属氧化物还原为金属。
而湿法冶金则是通过溶解矿石中的金属元素，然后通过电解或化学方法将其提取出来。
二、金属的冶炼方法1. 熔炼熔炼是最常见的金属冶炼方法，通过加热金属矿石或金属化合物至其熔点以上，使其转化为液体，然后采用物理或化学方法将杂质分离出去，得到纯金属。
熔炼技术的发展使得金属冶炼过程更加高效、节能。
2. 化学冶炼化学冶炼是一种将金属矿石转化为金属化合物的方法，然后通过化学反应将金属化合物还原为金属。
常见的化学冶炼方法有氧化法、硫化法和碳酸盐法等。
这些方法的选择取决于矿石中金属元素的含量和化学性质。
三、金属冶炼对环境的影响及可持续性分析1. 环境影响金属冶炼过程排放的废气、废水和固体废物都对环境造成一定的影响。
废气中的烟尘和有害气体会造成空气污染，废水中的重金属离子会污染地下水和水源，固体废物的排放会占用土地资源，并产生地表污染。
此外，金属冶炼过程需要大量的能源消耗，导致二氧化碳等温室气体的排放增加。
2. 可持续性分析为了减少金属冶炼对环境的影响，提高其可持续性，可以采取一系列的措施。
首先，研发和应用高效节能的冶炼技术，减少能源消耗和废气排放。
金属矿物与冶炼
CO2 ＋Ca（OH）2== CaCO3↓＋H2O 点燃 C处：尾气燃烧产生蓝色火焰 CO+O2===CO2
四、金属冶炼的原理
1、炼铁的原理
高温
Fe2O3 + 3CO ===== 2Fe + 3CO2
2、实验装置
3、实验步骤 4、实验现象 5、尾气处理
尾气的处理
1、目的： 防止污染空气
（Fe2O3）
高炉气体
① 产生一氧化碳 ② 提供热量
将铁矿石中的 SiO2转变为炉渣 高炉气体
⑶ Fe2O3 + 3CO ===== 2Fe + 3CO2
高温 点燃
高温
⑵ C + CO2 === 2CO ⑴ C + O2 === 2CO2
出铁口
炉渣 生铁
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出渣口
五、生铁和钢的区别
类别 生铁 含碳量% 2~4.3 含杂质 多 机械性能 硬而脆 机械加工 可铸不可锻
使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。
一、金属在自然界的存在形式
存在形式
单质形态 很不活泼的金属 （游离态）
化合物பைடு நூலகம்态 （化合态）
绝大多数金属
二、金属在地壳中的含量
居于前四位的是： 铝、铁、钙、钠 三、常见的金属矿物
四、金属冶炼的原理
1、炼铁的原理
高温
Fe2O3 + 3CO ===== 2Fe + 3CO2
2、实验装置
实验装置
四、金属冶炼的原理
1、炼铁的原理
高温
Fe2O3 + 3CO ===== 2Fe + 3CO2
2、实验装置
4.1.2金属矿物及其冶炼 课件 2021-2022学年鲁教版（五四制）化学九年级全一册
3.为了研究炼铁原理，某校九年级综合实践活动小组按 下列图示，用一氧化碳还原氧化铁进行实验，请你一起 参与。
（1）该实验开始时，要先通一会儿一氧化碳再加热，其目的是___。 （2）硬质玻璃管内发生反应的化学方程式是_________________。 （3）B中反应的现象是______________________。 （4）C处点燃的目的是______________________。
1、含Fe2O380﹪的赤铁矿200千克，其中含Fe2O3多少千克? 2、含杂质5﹪的生铁100千克，其中含铁多少千克? 3生、铁某多炼少铁吨厂？利用含Fe2O380﹪赤铁矿1000t得到含铁95%的
3、解：设1000t铁矿石炼出铁的质量为x
1000t含氧化铁80% 的赤铁矿，冶炼含铁
95%的生铁
拓展延伸
• 工业上采用电解法冶炼铝，反应的化学方程式为：
2Al2O3 通电 4Al+3O2
三、含杂质的物质化学方程式的计算：
在实际生产时,所用的原料或产物一般都含有杂质,在计算用料和产量时, 应考虑到杂质问题。
列比例时，一定要用纯量。
不纯物质、纯物质、纯度之间的关系：
m(纯) = m(不纯 )×纯度 m(不纯) = m(纯) ÷ 纯度
还原反应：含氧化合物中的氧被夺去的反应。 夺取氧的物质叫做还原剂。
得氧被氧化，发生氧化反应，作还原剂
高温
Fe2O3+ 3CO 2Fe + 3CO2
失氧被还原，发生还原反应，作氧化剂
我是还原剂！
CO得氧，作还原剂。
高温
4CO+ Fe3O4
3Fe+4CO2
Fe3O4失氧，作氧化剂。
判断下列反应中的还原剂。
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第二课时金属矿物及其冶炼
（一）教学目标：
知识与技能目标：
1.说出常见金属矿物及其主要成分。
2.会判断氧化—还原反应中的氧化剂和还原剂。
3.能说明炼铁的化学原理（相关教学内容及长话短说3）并依据铁矿石的组成分析利用有关矿石炼铁的弊端及相应措施。
4.能说明工业炼铝的化学方法，并能总结说明工业上冶炼金属可用的方法。
过程与方法：
5.能根据炼铁的化学反应原理，设计用（CO）热还原法还原Fe2O3的实验装置及有关操作（P89活动天地问题2）、设计检验铁单质的方法，学会尾气处理方法。
6．认识氢气、碳单质的还原性。
7.掌握用图表分析法获取信息的方法。
8.会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。
9.通过对工业上铁的冶炼原理的探讨与研究，培养学生运用知识于实际生活的能力；
10.提高学生分析和解决实际问题的能力及创新思维能力。
情感态度与价值观：
11. 通过对冶铁原理的分析，培养学生安全操作意识和良好的环保意识。
学习重点：工业炼铁的过程、实验原理和含杂质的计算。
学习难点：1.从得氧失氧的角度准确判断氧化剂、还原剂
2.含杂质的计算。
教材分析：
本课时教材主要使学生认识到自然界的金属主要以化合物的形式存在，而我们使用的金属材料主要是金属单质，如何从金属矿石中冶炼金属，有哪些冶炼金属的方法，是本节课要解决的问题。
教学过程
当堂检测
1.下列两个成语与我们所学的化学知识有关。
简述其中的化学原理。
百炼成钢（将反复烧红的生铁在空气中不断锤打，转化为钢。
） 答：百炼成钢：锤打烧红的铁时，生铁中C 与O 2反应生成CO 2，使含碳量降低。
2．炼铁选用的铁矿石不仅要选含铁量高的，还要选“有害元素”少的。
今有铁矿石，磁铁矿石(主要成分是Fe 3O 4)，赤铁矿石(主要成分是Fe 2O 3)，褐铁矿石(主要成分是2Fe 2O 3·3H 2O)，菱铁矿石(主要成分是FeCO 3)，黄铁矿石(主要成分是FeS 2)，你认为不适宜炼铁的矿石是： ；理由： 。
3．用CO 还原铁的氧化物的实验中，硬质玻璃管质量是71.7 g ，在通人CO 前，铁的氧化物和玻璃管的总质量是86.2 g ，当铁的氧化物与足量的CO 充分反应且生成的CO 2全部逸出玻璃管后，玻璃管和管内固体的总质量为82.2 g ，通过计算推测该铁的氧化物的化学式。
4．将13g 锌样品放入足量的硫酸中反应，放出的氢气是0.36g ，则铁样品中含有的杂质可能( )
A ．Mg
B ．Al
C ．Cu
D ．Fe
5.如果血液中缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血，市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒极小的还原铁粉，这些铁粉在人的胃液（胃酸的主要成分是盐酸）作用下转化成亚铁盐，这个转化的化学方程式是 。
6．用CO 还原铁的氧化物1mg ，得到铁粉0.75mg,则下列说法中正确的是( )
A ．该氧化物是Fe 2O 3
B ．该氧化物可能是由FeO 、Fe 2O 3、Fe 3O 4组成的混合物
C ．该氧化物是FeO
D ．该氧化物中不含FeO 作业 必做题
1、炼铁厂高炉炼铁的原料有赤铁矿、焦炭、空气等，主要反应过程如下：
（ ） （ ） （ ） （ ） ⑴请在上述方框中写出有关的反应物或生成物的名称。
⑵焦炭的作用是：
过量空气，高温 －－－－－→ ① 碳，高温 －―－→ ②
铁矿石，高温
－－－－→ ③
①_____________________，反应的方程式为：___________________________________
②_____________________，反应的方程式为：___________________________________
2、金属的冶炼方法主要取决于金属的存在形式、金属的性质和金属矿石的组成成分等多种因素。
⑴许多金属（如铜、锌、铁、铬、钨、锰等）的冶炼，常用热还原的方法，即把它们的矿石与焦炭，或氢气，或一氧化碳等物质一起加热。
例如：
①Cu2O（赤铜矿的主要成分）与碳在高温条件下反应，生成铜和二氧化碳。
②Fe3O4（磁铁矿的主要成分）与一氧化碳在高温条件下反应，生成铁和二氧化碳。
③WO3与氢气在高温条件下反应，生成钨和水。
试写出上述反应的化学方程式：
①______________________；②________________________________；
③_________________________________；
⑵有些金属（如钾、钠、钙、镁、铝等）很难从其矿石中提取出来，为了得到它们需要用电解的方法。
例如：④电解熔融态的氧化铝，生成铝和氧气。
⑤电解熔融态的氧化钠，生成钠和氧气。
写出上述反应的化学方程式：
④_________________；⑤________________________；
3、某炼铁厂用含杂质20%的赤铁矿（主要成分是氧化铁）冶炼生铁。
求8000kg这种铁矿石可炼出含铁96%的生铁多少千克？
选做题
1、金属的冶炼方法主要取决于金属的存在形式、金属的性质和金属矿石的组成成分等多种因素。
⑴许多金属（如铜、锌、铁、铬、钨、锰等）的冶炼，常用热还原的方法，即把它们的矿石与焦炭，或氢气，或一氧化碳等物质一起加热。
例如：
①Cu2O（赤铜矿的主要成分）与碳在高温条件下反应，生成铜和二氧化碳。
②Fe3O4（磁铁矿的主要成分）与一氧化碳在高温条件下反应，生成铁和二氧化碳。
③WO3与氢气在高温条件下反应，生成钨和水。
试写出上述反应的化学方程式：
①__________________；②____________________________；
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教学反思：。