《金属矿物与冶炼》PPT课件
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《金属矿物与金属冶炼》课件1(28页)(湘教版九年级下)
希望同学们通过自己的努力， 能够改变这种状况,使自然 资源得合理的开发和利用.
展性最强的金属——金。 延性最好的金属——铂。 导电性性最强的金属——银。 地壳中含量最高的金属——铝。 熔点最低的金属——汞。 熔点最高的金属——钨。 最硬的金属——铬。 密度最大的金属——锇。 密度最小的金属——锂。 价格最高的金属——锎。1克锎的价格为10亿美元。
在实验中你观察到了什么现象?这 些现象说明了什么问题?
将铁、铜、锌、玻璃、塑料管等分 别接入如图所示电路中，分别观察到小灯 泡出现什么现象？
物质 铁钉 铜片
锌 玻璃棒 塑料管
灯泡情况
亮 亮 亮 不亮 不亮
结论 是否金属
导电 导电 导电 不导电 不导电
是 是 是 不是 不是
大多数的金属具有良好的导 电性。按照导电能力由大到小的 顺序，将常见的几种金属排列如 下：Ag Cu Au Al Zn
• 《羊城晚报》报道，2005年广州市有一些不法 分子乘坐公交车时用假硬币投币。据不完全统计， 广州市公交系 统去年一年共收到面值一元的假硬
币达十万余元。有关专家指出，这种假硬币的成 分与真硬币相比，至少少了一种金属－－镍。
• 请问：这对硬币有什么影响？你有什么方法可以 鉴别真假硬币？
下列实验说明这种物 质具有哪些性质?
具有金黄色金属光泽的有：金； 具有青白色金属光泽的有：锌 具有紫红色金属光泽的有：铜; …
金属能够被拉长性质叫延性,例如 最细的白金丝直径不过（1/5000）mm; 金属可以压成薄片的性质叫展性，例如 最薄的金箔，只有（1/10000）mm厚。 大多数属都具有延展性。
金属都可以导电么?
请你设计一个实验验证你的猜想?
钢铁是怎么炼成的？
炼铁的反应原理
展性最强的金属——金。 延性最好的金属——铂。 导电性性最强的金属——银。 地壳中含量最高的金属——铝。 熔点最低的金属——汞。 熔点最高的金属——钨。 最硬的金属——铬。 密度最大的金属——锇。 密度最小的金属——锂。 价格最高的金属——锎。1克锎的价格为10亿美元。
在实验中你观察到了什么现象?这 些现象说明了什么问题?
将铁、铜、锌、玻璃、塑料管等分 别接入如图所示电路中，分别观察到小灯 泡出现什么现象？
物质 铁钉 铜片
锌 玻璃棒 塑料管
灯泡情况
亮 亮 亮 不亮 不亮
结论 是否金属
导电 导电 导电 不导电 不导电
是 是 是 不是 不是
大多数的金属具有良好的导 电性。按照导电能力由大到小的 顺序，将常见的几种金属排列如 下：Ag Cu Au Al Zn
• 《羊城晚报》报道，2005年广州市有一些不法 分子乘坐公交车时用假硬币投币。据不完全统计， 广州市公交系 统去年一年共收到面值一元的假硬
币达十万余元。有关专家指出，这种假硬币的成 分与真硬币相比，至少少了一种金属－－镍。
• 请问：这对硬币有什么影响？你有什么方法可以 鉴别真假硬币？
下列实验说明这种物 质具有哪些性质?
具有金黄色金属光泽的有：金； 具有青白色金属光泽的有：锌 具有紫红色金属光泽的有：铜; …
金属能够被拉长性质叫延性,例如 最细的白金丝直径不过（1/5000）mm; 金属可以压成薄片的性质叫展性，例如 最薄的金箔，只有（1/10000）mm厚。 大多数属都具有延展性。
金属都可以导电么?
请你设计一个实验验证你的猜想?
钢铁是怎么炼成的？
炼铁的反应原理
金属矿物与冶炼ppt123讲解
绿色粉末逐渐变成黑色； 试管壁出现小水珠； 澄清石灰水变浑浊
黑色粉末逐渐变成光亮的红色； 试管口出现小水珠
孔雀石受热分解生成氧化铜、 氢气还原氧化铜生成铜和水 水、二氧化碳
解释与结论
其他金属冶炼的方法是怎样的呢？
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au
中国古代冶炼图
常见的铜矿石
黄铜矿（CuFeS2）
孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )
毛赤铜矿(Cu2O )
蓝铜矿(Cu3(CO3)2(OH)2 )
铜的冶炼
主要成分是碱式碳酸 铜
探究活动 孔雀石加热分解 氢气还原氧化铜
孔雀石
石灰水
实验与事实
项目 现象 推断
【实验6-4】孔雀石加热分解
【实验6-5】氧化铜的还原
2.一般金属(如Zn Fe Sn Cu)
热还原法:
高温
Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO
3.较稳定金属(如Hg Ag)
直接加热法: 2HgO加=热2Hg+O2
4.稳定金属(如Pt Au) : 直接以单质形式存在
金属活动性顺序：
K Ca Na Mg Al ‖Zn Fe Sn Pb (H)Cu‖Hg Ag‖Pt Au
Fe2O3纯度为__8_0____%
2. 1000g生铁中只含有4%的碳，并物其他杂质，则此
生铁中含有___9_6_0____g铁
3. ___1_0_0____g生铁（含铁的纯度为96.1%）中含有
96.1g铁。
例题1
2000t含Fe2O3为80%的赤铁矿石，理论上（即 最多）能炼出纯铁多少吨？
解：2000t赤铁矿石中含Fe2O3的质量为
6.3 金属矿物与冶炼 课件 科粤版化学九年级下册
新知学习
一、几种金属矿物
元素名称 质量分数/%
常见金属元素在地壳中所占的质量分数
铝 铁 钙 钠 钾 镁 其余60余种金属元素
7.73 4.75 3.45 2.74 2.47 2.00
<1
地球上的金属资源广泛存在于地壳中，其中少数很不活泼的金属（如金 、银、铂等）以单质形式存在，绝大多数金属都以化合物的形式存在。
2.装置中导管末端为什么要加一点燃的酒精灯？ 处理尾气，防止污染空气
新知学习
知识视窗
还原反应
3CO + Fe2O3
高温
2Fe + 3CO2
从含氧化合物中将氧夺取出来的反应称为还原反应。物质与氧发生的反应属 于氧化反应。归纳：得氧是氧化反应，失氧是还原反应。
新知学习
2.工业炼铁
设备：高炉 原料：铁矿石(赤铁矿)、焦炭、石灰石、空气 反应过程：
课堂小结 金属矿物与冶炼
几种金属矿物
金、银、铂 铝矿物、铁矿物、铜矿物
铁的冶炼
一氧化碳还原氧化铁 高炉炼铁
含杂质物质的化学方程式的计算
新知学习
以单质形式存在
自然界中以单质形式存在的金
自然界中以单质形式存在的银
新知学习
以化合物形式存在 铝元素在自然界中的分布极广，以化合物的形式存在于各种岩石和矿物
中，常见的铝土矿、钾长石和明矾石等，它们的主要成分别是Al2O3、KAlSi3O8 和KAl3(SO4)2(OH)6。
铝土矿Al2O3
新知学习
铜元素在地壳中主要以化合物形态存在，自然界中的含铜矿物有200多种， 常见的铜矿物有硫化矿、氧化矿。
黄铜矿 CuFeS2
赤铜矿（Cu2O） 孔雀石Cu(OH)2CO3
九年级化学金属矿物与冶炼PPT精品课件
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汇报人：XXX
时间：20XX.XX.XX
2021/02/23
19
主要反应
原料
2.钢的冶炼
➢原料：生铁 ➢原理：在炼钢炉里吹进氧气，降低生铁中
碳的含量并除去硫、磷杂质（氧化）
➢设备：平炉、电炉、转炉
四、冶炼金属的常用方法
1.活泼金属(如K Na Mg AI) :电解法
2.一般金属(如Zn Fe Sn Pb Cu) :热还原法
高温
Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2
磁铁矿 （Fe3O4）
钛铁矿 （FeTiO3）
黄铁矿
孔雀石
（FeS2） （Cu2(OH)2CO3）
赤铜矿 （Cu2O）
铝土矿（Al2 O3）
金属的冶炼实质是把金属从 矿石中还原出来的过程
二、钢铁是怎样炼成的
观察活动：实验6－5
还原现反象应：炼：红棕_含铁_色_氧的粉__化末_基变_合_成本_物_黑_原失色__去,理石__灰氧：_水_的_变_反浑_ 应浊 用还原剂一氧化碳在高温条件下 还使原说它将剂明发：氧生生能化成还夺物原铁取有反中含：应氧铁的的和化铁物二合还质氧物具化原里碳有出的还氧来原，性
[课堂练习]若要炼制含铁量为90%的生铁
100吨，需要含氧化铁65%的赤铁矿多少
吨？
小结
• 1.有少数很不活泼的金属如金、银、铂，有以单质 形态存在的矿物，绝大多数金属都是以化合物形态 存在于矿物之中。
• 2.还原反应，还原性。 • 3.炼铁、炼钢。 • 4.冶炼金属的常用方法。
THANKS FOR WATCHING
3.在下列物质里(1)氧化铁(2)液态氧(3)氯酸钾 (4)硫酸(5)钢瓶里的氧,其中氧元素以游离态存 在的有_________________,以化合态存在的 有______________. 4.在CuO + CO = Cu + CO2的反应中,_____ 夺取了_______中的氧,使其发生还原反应,所 _______具有还原性.
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19
主要反应
原料
2.钢的冶炼
➢原料：生铁 ➢原理：在炼钢炉里吹进氧气，降低生铁中
碳的含量并除去硫、磷杂质（氧化）
➢设备：平炉、电炉、转炉
四、冶炼金属的常用方法
1.活泼金属(如K Na Mg AI) :电解法
2.一般金属(如Zn Fe Sn Pb Cu) :热还原法
高温
Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2
磁铁矿 （Fe3O4）
钛铁矿 （FeTiO3）
黄铁矿
孔雀石
（FeS2） （Cu2(OH)2CO3）
赤铜矿 （Cu2O）
铝土矿（Al2 O3）
金属的冶炼实质是把金属从 矿石中还原出来的过程
二、钢铁是怎样炼成的
观察活动：实验6－5
还原现反象应：炼：红棕_含铁_色_氧的粉__化末_基变_合_成本_物_黑_原失色__去,理石__灰氧：_水_的_变_反浑_ 应浊 用还原剂一氧化碳在高温条件下 还使原说它将剂明发：氧生生能化成还夺物原铁取有反中含：应氧铁的的和化铁物二合还质氧物具化原里碳有出的还氧来原，性
[课堂练习]若要炼制含铁量为90%的生铁
100吨，需要含氧化铁65%的赤铁矿多少
吨？
小结
• 1.有少数很不活泼的金属如金、银、铂，有以单质 形态存在的矿物，绝大多数金属都是以化合物形态 存在于矿物之中。
• 2.还原反应，还原性。 • 3.炼铁、炼钢。 • 4.冶炼金属的常用方法。
THANKS FOR WATCHING
3.在下列物质里(1)氧化铁(2)液态氧(3)氯酸钾 (4)硫酸(5)钢瓶里的氧,其中氧元素以游离态存 在的有_________________,以化合态存在的 有______________. 4.在CuO + CO = Cu + CO2的反应中,_____ 夺取了_______中的氧,使其发生还原反应,所 _______具有还原性.
《金属矿物与冶炼》金属PPT课件
1.某炼钢厂日产含杂质5%的生铁3000t，试计算：⑴该3000 t生铁中含纯铁多少吨？⑵该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石多少吨？（计算结果保留整数）
练习：
2.下图是课堂中模拟炼铁的实验装置。
(1)写出图中标有序号的仪器名称① ，② 。 (2)实验过程中，先要进行的是______________ 。（填Ⅰ或Ⅱ） Ⅰ．加热 Ⅱ．通一氧化碳 (3)A中反应的化学方程式是 。 B中反应的化学方程式 ， B中观察到的现象是 。 (4)该装置的不足之处 。
【实验】
实验步骤：
①.按下图组装仪器，并检查其气密性。
②把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中。
③把硬质玻璃管接入装置系统中，先通入一氧化碳气体排除空气，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸。点燃出气口处的酒精灯(或用气球收集)，防止一氧化碳污染空气。待排尽后，点燃酒精喷灯，并观察装置中所发生的变化。
④当红棕色粉末已转变成黑色后，停止加热，再通入一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却，防止Fe被氧化。
原料：铁矿石、焦炭、石灰石
2.工业炼铁：
反应的化学方程式：
CO是还原剂；
Fe2O3是氧化剂
⑴原理： 焦炭在高温条件下跟O2反应生成CO, CO作还原剂，在高温条件下把铁矿石中的铁还原出来。
⑵设备：炼铁高炉
铁矿石、焦炭、石灰石
在实际生产时,所用的原料或产物一般都含有杂质,在计算用料时和产量时,应考虑到杂质问时，一定要用纯量。
3.含杂质的物质的化学方程式的计算：
m(纯) = m(不纯 )×纯度
m(不纯) = m(纯) ÷ 纯度
例题：用1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼含铁96%的生铁多少吨？
解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t ×80%＝800t。设800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为X。
练习：
2.下图是课堂中模拟炼铁的实验装置。
(1)写出图中标有序号的仪器名称① ，② 。 (2)实验过程中，先要进行的是______________ 。（填Ⅰ或Ⅱ） Ⅰ．加热 Ⅱ．通一氧化碳 (3)A中反应的化学方程式是 。 B中反应的化学方程式 ， B中观察到的现象是 。 (4)该装置的不足之处 。
【实验】
实验步骤：
①.按下图组装仪器，并检查其气密性。
②把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中。
③把硬质玻璃管接入装置系统中，先通入一氧化碳气体排除空气，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸。点燃出气口处的酒精灯(或用气球收集)，防止一氧化碳污染空气。待排尽后，点燃酒精喷灯，并观察装置中所发生的变化。
④当红棕色粉末已转变成黑色后，停止加热，再通入一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却，防止Fe被氧化。
原料：铁矿石、焦炭、石灰石
2.工业炼铁：
反应的化学方程式：
CO是还原剂；
Fe2O3是氧化剂
⑴原理： 焦炭在高温条件下跟O2反应生成CO, CO作还原剂，在高温条件下把铁矿石中的铁还原出来。
⑵设备：炼铁高炉
铁矿石、焦炭、石灰石
在实际生产时,所用的原料或产物一般都含有杂质,在计算用料时和产量时,应考虑到杂质问时，一定要用纯量。
3.含杂质的物质的化学方程式的计算：
m(纯) = m(不纯 )×纯度
m(不纯) = m(纯) ÷ 纯度
例题：用1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿石，理论上可炼含铁96%的生铁多少吨？
解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t ×80%＝800t。设800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为X。
《第三节 金属矿物与冶炼》2PPT课件
分析：
①需方较案高一温：度要且使铁Fe在2O高3 温分下解易，与空气中的氧气反应 ， 要使Fe2O3 分解成功，还必须在非 空气中 进行如此， 成本太高。
②方案二：比较切实可行。但选用什么样的物质才能 使Fe2O3 失去“O”呢？
结论： H2 、C 、CO等都符合条件。但考虑到经济 效 益等原因，一般选用 C或 CO。
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
问题是，他们怎样从这些化合 物中把需要的金属“拿”出来？
思考：如何把上述铁矿石中的铁“拿”出来? 以赤 铁矿（主要成分：Fe2O3 ）为例，来学习研究铁的 冶炼。
根据Fe2O3 的组成“拿”出铁有两种方法。
方案一：加热使Fe2O3 发生分解反应。
方案二：寻找一种物质使其主动夺取Fe2O3 中的 “O”
实验步骤：在硬质玻璃管中，放入少量的氧化铁粉 末， 先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，加热 氧化铁，当红色粉末变黑时停止加热。玻璃管 内物质冷却后，停止通入一氧化碳，观察。
实验现象：红色粉末变黑色粉末；澄清石灰水变浑浊。
实验结论： Fe2O3 + 3CO 高温 2Fe + 3CO2
。
金属冶炼的方法 根据金属的活泼性不同，采取不同的方法 热分解法 热还原法 电解法
活泼金属 比习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
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拓展与迁移
用氧化铜代替氧化铁进行实验，结果会怎样？
现 象： 黑色粉末逐渐变成光亮的红色，澄清的石灰水
变浑浊
化学方程式：
一.钢铁是怎样炼成的？
2.工业上 高炉炼铁
1、原料： 石灰石、铁矿石、焦炭
2、原理：
在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石 中还原出来
高温பைடு நூலகம்
化学方程式： Fe2O3 + 3CO
2Fe + 3CO2
3、设备：高炉
炼铁的原料：
• （1）铁矿石： 提供铁 元素 a、提供热源、维持炉温
• （2）焦 炭: b、制还原剂 • （3）石灰石： 制造炉渣 • （4）空 气: 提供氧气
工业上
高炉是个竖直的圆筒形炉子， 炉壳用钢板制成，内部用耐 火砖作衬里。炼铁的主要原 料是铁矿石、焦炭、石灰石 和空气。
电解法
热还原法 直接加热法
例1 用1000 t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？ 注意：
带入化学方程式计算的数据应是 纯净物的质量
赤铁矿石—氧化铁—铁—生铁
1000 t×80% × 70% ÷96%=583.3 t
(CO:早出晚归 酒精灯:迟到早退)
1、实验中先通一段时间CO，再加热Fe2O3的目的： 排出装置内的空气，以免加热时CO与空气混合，
可能会发生爆炸。
2、实验完毕后继续通一氧化碳的目的
防止水倒吸(不撤离CO装置)； 防止生成的铁重新被氧化(撤离CO装置)。 3、尾气的成分中含有CO，必须加以处理，方法有 （1）用气球收集； （2）点燃；
设备
产品 生铁
钢
实战演练
1.写出下列矿物的主要成分的化学式. 赤铁矿________,磁铁矿__________, 孔雀石_________________.
2.有下列金属元素:镁、铁、钾、铝、钠, 在地壳中含量占第一位的是_____,占第 二位的是________.
3.在下列物质里(1)氧化铁(2)液态氧(3)氯酸钾
2.常见的几种矿石
在地壳中，矿物常 与岩石混合共存在
一起，形成矿石
赤铁矿 （Fe2O3）
磁铁矿 （Fe3O4）
钛铁矿 （FeTiO3）
黄铁矿
孔雀石
（FeS2） （Cu2(OH)2CO3）
赤铜矿 （Cu2O）
铝土矿（Al2 O3）
金属的冶炼实质是把金属从 矿石中还原出来的过程
• 金属光泽
Fe Cu Zn
在粉末状时，金属吸收可见 光后辐射不出去，所以这时 金属一般呈暗灰色或黑色。
孔雀石
赤铜矿
定义：使金属矿物变成金属的过程，叫做金属冶炼。
一.钢铁是怎样炼成的？ 1.实验室 一氧化碳还原氧化铁
现象： 1 红色粉末变成黑色， 2 澄清的石灰水变浑浊。 3 点燃尾气有蓝色火焰
相关的化学方程式：
高温
1. Fe2O3 + 3CO
设备： 高炉
原料： 铁矿石(赤铁矿)、焦炭、石灰石、空气
反应过程：
过量空气
焦炭
赤铁矿
焦炭 高温 CO2 高温 CO 高温 Fe
涉及反应化学方程式：
C + O2 点=燃= CO2
C + CO2 =高=温 2CO
高温
3CO+Fe2O3 == 2Fe+3CO2
产品： 生铁（含碳量2-4.3%）
2.炼钢：
金属活动性由 强 渐弱
越活泼的金属,越容易与其他物质形成化 合物,也就越难从化合物中还原出金属单 质.
越不活泼的金属, 越不容易与其他物质形 成化合物,也就越容易从化合物中还原出 金属单质.
五、冶炼金属的常用方法
1.活泼金属(如K Ca Na Mg AI)
电解法:
通电
2Al2O3 = 4Al+3O2
2Fe + 3CO2
2. CO2 + Ca(OH)2
CaCO3 ↓+ H2O
点燃
3. 2CO + O2
2CO2
实验步骤
• （1） 检查装置的气密性； • （2） 装入药品并固定； • （3） 向玻璃管内通入一氧化碳气体； • （4） 给氧化铁加热； • （5） 停止加热； • （6） 待试管冷却后停止通一氧化碳。
高温下，用还原剂（主 要是一氧化碳）从铁矿 石里把铁还原出来
炼钢和炼铁的比较
生铁冶炼
炼钢
原料 铁矿石、焦炭、空气、石灰石 生铁、废钢
原理
在高温下，用一氧化碳从铁的 氧化物中将铁还原出来。
Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2
用氧气或铁的氧化 物除去生铁中多余 的碳元素
主要 高炉
转炉、平炉、电炉
生铁
氧气 高温
钢
合金
钢（含碳量0.03-2%）
生铁和钢的区别
类别 含碳量% 含杂质 机械性能 机械加工
生铁 2~4.3
多
钢 0.03~2 少
硬而脆
可铸不可 锻
硬而韧、 可铸可锻 有弹性
中国古代冶炼图
金属活动性顺序：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au
6.3 金属矿物与冶炼
温故知新
一、常见的金属矿物
1.金属元素在自然界的存在形态 游离态（元素以单质形态存在）： 少数很不活泼金属如金、银、铂 化合态（元素以化合物形态存在）： 绝大多数金属以化合物形态存在 于矿物中
一、金属的存在形式： 单质( 少数，如金和银)
化合物( 大多数，如各种铁矿石)
图8-16 自然界以单质形式存在的银 图8-15 自然界以单质形式存在的金
实验改进： 可将上述装置除尾气的部分，改成用气球收集，这样
收集得到的未燃一氧化碳气体可重复利用
或把尾气烧 掉，防止污 染空气
具有还原性的物质: CO H2 C
练习：请写出H2和C还原Fe2O3的化学方程式
高温
3H2+Fe2O3 = 2Fe+3H2O 3C+2Fe2O3 高=温 4Fe+3CO2
2.一般金属(如Zn Fe Sn Pb Cu)
热还原法:
高温
Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO
3.较稳定金属(如Hg Ag)
直接加热法: 2HgO加=热2Hg+O2
4.稳定金属(如Pt Au) : 直接以单质形式存在
金属活动性顺序：
K Ca Na Mg Al ‖Zn Fe Sn Pb (H)Cu‖Hg Ag‖Pt Au
(4)硫酸(5)钢瓶里的氧,其中氧元素以游离态
存在的有_________________,以化合态存
在的有______________.
加热
4.在CuO + CO = Cu + CO2的反应中,_____
夺取了_______中的氧,使其发生还原反应,所
_______具有还原性.
四、铁的冶炼
1.炼铁