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
金属矿物 铁的冶炼
金属矿物铁的冶炼【学习目标】1.了解从铁矿石中将铁冶炼出来的方法;2.了解冶炼金属的其他方法;3.了解金属的氧化及金属氧化物的还原。
为人类社会做出许多贡献的金属是从哪里来的呢?有本名著叫《钢铁是怎样炼成的》,我们来看看实际生产中钢铁是怎样炼成的。
【课前学习】课本123-125页一、常见的金属矿物1、地壳中质量分数最大的元素是,其次是。
地壳中质量分数最大的金属元素是,其次是。
人类冶炼最多、在生产生活中应用最广泛的金属是。
自然界中大多数金属元素以形式存在。
俗话说:“沙里淘金”,金可以从河沙里淘出,这说明金是以形式存在,例如:金、银、铂。
2、化合态的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。
说出几种金属矿物的主要成分的化学式:赤铁矿磁铁矿黄铁矿孔雀石赤铜矿铝土矿钛铁矿二、钢铁是怎样炼成的(一)铁矿石炼生铁(观察与思考5-9)1、设备;2、原料、、、;3、原理(方程式);4、产品(二)生铁炼成钢原理:(1)现象:①,②(2)化学方程式:(3)实验步骤:(4)注意事项:①实验开始:先,再,其目的是;②实验结束:先,再,其目的是。
(5)尾气处理(CO):、。
(6)生成物的检验:CO2---- Fe------- 、【引导学习】1、金属在自然界的存在;2、几种矿石;3、生铁冶炼;4、炼钢原理;5、生铁和钢的区别【课堂练习】1. 下列变化属于物理变化的是()A、铁矿石炼成铁B、铁矿石粉碎C、铁丝在氧气中燃烧D、铁的生锈2. 炼铁的主要原料是()A、石灰石、焦炭、生铁B、焦炭、氯酸钾、二氧化锰C、石灰石、焦炭、铁矿石D、铁矿石、氧气、二氧化锰3. 生铁和钢的主要区别是()A、生铁含杂质,钢不含杂质B、生铁含碳,钢不含碳C、生铁不含碳,钢含碳D、生铁中含碳 2%—4.3% ,钢中含碳 0.03%—2%4. 生铁和钢的主要区别在于()A、生铁和钢的主要成份都是铁,其含碳量不同,性能也不同B、生铁是铁,钢是铁的氧化物C、生铁硬而有韧性,既可铸又可煅D、钢是用铁矿石和焦炭作原料炼制而成5. 下列物质的颜色不是黑色的是()A、Fe2O3B、Fe3O4C、MnO2D、CuO6. 在高炉炼铁的反应中,CO 是()A、氧化剂B、还原剂C、氧化剂D、提高炉温7. 下列物质前者是混合物,后者是纯净物的是()A、铁矿石、天然气B、铜、生铁C、铁、不锈钢D、钢、氧化铁8.在古代,人们把在高温下烧红的生铁反复锤打,最终使生铁转化为钢,这也是成语“百炼成钢”又作“千锤百炼”的来历。
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。
金属矿物及其冶炼教学设计
金属矿物及其冶炼一、活动目标知识目标1.知道一些常见的金属(如铁、铝、铜)等矿物。
2.知道铁的冶炼原理,了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
能力目标:通过收集资料、查阅资料、讨论交流等具体探究活动,培养学生良好的学习习惯和学习方法。
情感目标: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,培养学生学习化学的兴趣。
二、活动重点和难点重点了解从常见铁矿石中提炼铁的原理。
难点冶炼铁的原理、步骤、氧化还原反应。
四、活动方法实验探究、讨论交流、多媒体辅助等五、活动准备多媒体课件:常见矿石的图片;视频:我国的金属资源、一氧化碳还原氧化铁的实验。
六、活动过程一、活动引入:[创设情景]在日常生活中,经常要接触到与金属和金属材料有关的物品,如铁门、铝锅、铜制电线等等。
而一个国家的经济命脉——重工业,更离不开各种金属的使用。
那么金属是哪里来的呢?大自然中是不是就有我们所需要的金属?【学生回答】:活动元一:播放介绍金属矿石的相关视频,学生阅读教材58页,了解金属在自然界的存在,并观察常见矿石的图片。
提出问题:1、金属在自然界中都以什么形式存在的?为什么金银等少数金属在自然界存在单质,而绝大多数金属元素只能以化合物的形式存在?【学生回答】:金、银的化学性质比较稳定,不易被氧化。
像铝、铁、铜等金属相对较活泼,容易被氧化,而以化合物的形式存在。
【教师小结】:地球上的金属广泛存在于地壳和浩瀚的海洋中,像金、银等少数不活泼的金属在自然界中以单质的形式存在,因此,人们可以“沙里淘金”。
其他金属在自然界以化合物的形式存在,而以化合物形式存在的金属在自然界又以矿物形式存在。
含有矿物的岩石称为矿石。
2、金属矿石都有哪些?主要成分是什么?【学生看书后回答】铝土矿:Al2O3 钾长石: KAlSi2O8明矾石: KAl3(SO4)2(OH)6赤铁矿主要成分:Fe2O3;磁铁矿主要成分:Fe3O4;黄铁矿主要成分:FeS2 菱铁矿:FeCO3。
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。
第二节----金属矿物---铁的冶炼
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
高温
⑶ Fe2O3 + 3CO ===== 2Fe + 3CO2
⑵ C + CO2 =高=温= 2CO ⑴ C + O2 点==燃= 2CO2
出铁口
炉渣 生铁
出渣口
4、实验结束后,为什么要先停止加热继续通CO直至试管内
物质冷却? 防止Fe又被氧化成Fe2O3 5、如何验证实验吸 中产生了铁?
防止石灰水倒
用磁铁吸引或加入稀酸
金属的冶炼方法
1、还原法 把金属矿物与焦炭、氢气、一氧化碳等还原性物质
一起加热反应。
Fe2O3 + 3CO 高温 2Fe + 3CO2
相关化学反应方程式:
高温
3 CO+ Fe2O3 2 Fe+ 3 CO2 CO2+Ca(OH)2===CaCO3 +H2O
1、澄清石灰水的作用是什么?
检验生成的二氧化碳
2、为什么要进行尾气处理?尾气如何处理?
因为CO有毒会污染环境
点燃或收集
3、实验中为什么要先通一段时间CO,再加热Fe2O3?
排出装置中的空气,防止加热时发生爆炸
小资料
由于铁的化学性质比较活泼,它在自然界 中以化合物的形式存在, 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。
3、铁冶炼的化学原理:CO还原Fe2O3
CO:
红棕色 酒精灯:
X
X = 560t
X = 750307t.6t
6.1 金属矿物及铁的冶炼+课件-2024-2025学年九年级化学沪教版(2024)上册
分是FeS2)、
菱铁矿(主要成分是FeCO3)、磁铁矿(主要成分是Fe3O4)。
②铝矿石:铝土矿(主要成分是Al2O3)。
化合物
单质
Fe2O3
③铜矿石:黄铜矿(主要成分是CuFeS2)、辉铜矿(主要成分是
Cu2S)。
2. 实验室模拟炼铁(1)炼铁原理的实验装置图:
置内的空气,防止加热时发生爆炸 。(3)实验开始后硬质玻璃管中的现象是 粉末由红综色逐渐变黑 。(4)装置中接尾气处理装置的目的是 防止污染空气 。
酒精喷灯
排尽装
置内的空气,防止加热时发生爆炸
粉末由红综色逐渐变黑
防止污染空气
Ⅱ.工业炼铁方式 (5)工业炼铁的设备为 高炉 。(6)原料焦炭的作用是 提供热量 和 生成一氧化碳 。
出蓝色火焰。
一氧化碳
点燃酒精喷灯
停止加热
(2)实验操作步骤及注意事项:①检查装置气密性。②装药品并固定装置。
⑥相关反应的化学方程式:3CO+Fe2O3 2Fe+CO2、Ca
(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O、2CO+O2 2CO2。
⑦如何判断反应中生成了什么物质?取少量产物于试管中,滴加
1. 钢铁冶金行业正向“绿色企业”发展,从环保角度分析最不宜炼铁的
是( C )
A. 赤铁矿(Fe2O3)
B. 磁铁矿(Fe3O4)
C. 黄铁矿(FeS2)
D. 菱铁矿(FeCO3)
C
2. 金属是重要的资源。下列有关金属制备的说法错误的是( C )
A. “湿法炼铜”的化学原理可以表示为:Fe+CuSO4 FeSO4+Cu
第六章 金属资源综合利用
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。
金属矿物与冶炼教案
金属矿物与冶炼教案第一章:金属矿物的概念与分类教学目标:1. 了解金属矿物的定义及其在自然界中的存在形式。
2. 掌握金属矿物的分类及主要特征。
3. 认识金属矿物的重要性及其在工业发展中的应用。
教学内容:1. 金属矿物的定义:金属矿物是指含有金属元素的天然矿物。
2. 金属矿物的分类:根据金属元素的种类和含量,金属矿物可分为贵金属矿物、有色金属矿物和黑色金属矿物。
3. 金属矿物的特征:金属矿物具有金属光泽、导电性、延展性等特征。
4. 金属矿物的重要性:金属矿物是工业发展的基础,对于国家的经济实力和科技进步具有重要意义。
5. 金属矿物的应用:金属矿物广泛应用于制造各种合金、金属材料、电子元件等领域。
教学活动:1. 引导学生了解金属矿物的定义及其在自然界中的存在形式。
2. 通过图片、实物等展示金属矿物的分类及主要特征。
3. 组织学生参观金属矿物展览馆或观看相关视频,加深对金属矿物的重要性及其应用的认识。
4. 开展小组讨论,让学生分享自己对金属矿物的了解和认识。
作业与评估:1. 要求学生绘制金属矿物的分类图,并简要描述各类金属矿物的特征。
第二章:金属冶炼的基本原理教学目标:1. 了解金属冶炼的定义及其基本原理。
2. 掌握金属冶炼的主要方法及其优缺点。
3. 认识金属冶炼在人类社会发展中的重要性。
教学内容:1. 金属冶炼的定义:金属冶炼是指将金属矿物经过化学或物理方法转化为金属的过程。
2. 金属冶炼的基本原理:金属冶炼主要基于氧化还原反应,通过加热、电解等方法将金属氧化物还原为金属。
3. 金属冶炼的主要方法:包括高温冶炼、湿法冶炼和电解冶炼等。
4. 金属冶炼的优缺点:高温冶炼优点是工艺简单、成本低,缺点是能耗高、环境污染;湿法冶炼优点是能耗低、环保,缺点是工艺复杂、成本高;电解冶炼优点是生产效率高、质量稳定,缺点是设备投资大、能耗高。
5. 金属冶炼的重要性:金属冶炼是人类社会发展的重要里程碑,为人类提供了丰富的金属资源,推动了各种工业技术的进步。
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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金属矿物及其冶炼
一、学习目标:
1、认识一些常见的金属矿物。
2、通过实验演示学习,掌握铁的冶炼过程,了解常用的金属冶炼方法。
3、掌握有关物质杂质含量方面的简单计算。
4、通过学习,懂得生活中常用金属的来之不易,培养学生珍惜资源,爱护环境的责任意识。
二、知识重难点:
1、掌握铁的冶炼原理,并能准确描述实验现象。
2、掌握有关物质杂质含量方面的简单计算。
三、教学过程及内容:
1、课堂导入:(复习)
金属的性质:导电性、导热性、延展性。
常见金属的颜色:金:黄色;银:银白色;铜:紫红色铁:银白色等
在自然界中,我们能直接找到黄金等贵重金属,但却找不到铁、铝等日常生活中应用广泛的金属,这是为什么呢?我们现在使用的铁又是怎么得来的?而常见的铁却不是银白色的这又是什么原因呢?这节课就让我们一起来学习金属矿物及其冶炼,来解决这些问题。
2、展示矿物质图片,使学生直观认识自然界中的矿物原料。
介绍常见金属的矿物。
(1)金属在自然界中的存在形式:
单质:如黄金、银、铂等
化合物:铁(赤铁矿:Fe2O3磁铁矿:Fe3O4菱铁矿:FeCO3黄铁矿:FeS2 )铝(铝土矿:Al2O3钾长石:KAlSi3O8明矾石:KAl3(SO4)2(OH)6)
(2)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。
实验仪器:硬质玻璃管、铁架台、酒精灯、试管、导管
药品:赤铁矿、一氧化碳、澄清石灰水
高温
实验原理:3CO+Fe2O3 ==== 2Fe+3CO2
实验步骤:
①.反应前先检查装置的气密性。
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。
观察氧化铁的颜色变化和石灰水的变化。
④.反应结束,先撤氧化铁处酒精灯,稍稍冷却后停止通CO气体。
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。
实验现象:红色氧化铁粉末变黑色,试管中的澄清石灰水变浑浊,尾气燃烧产生蓝色火焰。
思考:
①为什么通一段时间CO后,再加热Fe2O3?
答:目的是排尽试管内的空气,防止CO与空气混合气体加热时发生爆炸
②实验结束前,为什么还要通CO直至试管完全冷却?
答:目的是防止水倒吸;防止炽热的铁被空气中的氧气氧化。
③将尖嘴导管排出的气体点燃目的是什么?
答:目的是将尾气中有毒气体CO点燃,转化为CO2。
3、由于不同的金属的化学活动性不同,因此,常采用不同的冶炼方法。
热还原法、电解法、热分解法等。
如:工业上采用电解法冶炼铝,原理为:
电解法:
2Al2O3====4Al+3O2
NaCl====2Na + Cl2↑
热还原法:
Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2
WO3 + 3H2 === W + 3H2O
2CuO + C === 2Cu + CO2
课堂小结:通常把金属(如铁)跟氧气结合生成金属氧化物(如氧化铁)的过程称为金属的氧化。
金属氧化物跟焦碳、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。
(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。
4、随堂练习:
某实验活动小组的同学利用如图装置,探究一氧化碳的性质,并测定铁的氧化物中铁和氧的质量比:
A B C
(1)相关操作顺序有:①给铁的氧化物加热②通入一氧化碳③停止给铁的氧化物加热④停止通入一氧化碳。
上述实验操作正确的顺序是:②①③④
(2)试管中发生反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2====CaCO3+H2O
(3)若铁的氧化物为Fe2O3,则A中的反应方程式为:Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2(4)由上述实验可知:一氧化碳具有还原性
5、有关杂质问题的计算
例如:用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理
论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨?
1000t×80% ×70%÷96%=583.3t
6、课后作业布置:
同步练习册93页:例3
94页:探究创新
四、板书设计:
1、金属的性质:导电性、导热性、延展性。
常见金属的颜色:金:黄色;银:银白色;铜:紫红色铁:银白色2、工业炼铁的化学原理:
实验仪器:硬质玻璃管、铁架台、酒精灯、试管、导管
药品:赤铁矿、一氧化碳、澄清石灰水
高温
实验原理:3CO+Fe2O3 ==== 2Fe+3CO2
实验步骤:……
实验现象:黑色氧化铁粉末变红色,试管中的澄清石灰水变浑浊,尾气燃烧产生蓝色火焰。
五、课后反思:
1、教学重点主要探究工业炼铁的化学原理,重点突出,并且能做到“一讲一练”紧密结合,效果良好。
2、通过探究铁的炼,讲解金属的工业提炼过程,由点及面,扩大知识面,有利于学生学习,好。
3、学生学习积极性强烈,课堂讨论气氛较强,体现了教师主导,学生主体的教学理念。
4、对实验现象的描述,学生还不能很好的利用实验原理,分析现象的发生,在描述实验现象时分析不够全面,应加强练习。
感谢您的阅读,祝您生活愉快。