9.1金属矿物及其冶炼(第二课时)

3CO+Fe2O3 3C+2Fe2O3
3CO2+2Fe 3CO2+4Fe
CO+CuO C+2CuO
Cu+CO2 2Cu+CO2
3H2+Fe2O3
3 H2O+2Fe H2 + CuO Cu+H2O
【活动四：认识高炉炼铁】
1.原料: 铁矿石 焦炭 空气 石灰石
2.原理: C+O2=点=燃==CO2
CO2+C=高==温=2CO Fe2O3+3CO=高=温=2Fe+3CO2
国家体育馆（鸟巢）
铁是目前产量最大应用最广的一种金属！
众多的金属材料中，铁及其合金一直 在生产生活中占据着主导地位，铁元素在 自然界中的分布也很广，但大多以化合物 的形式存在于各种铁矿石中。
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
【活动一：认识几种金属矿物】
金属的存在
BCADC _________________（填装置序号，装置可以重复使用）
⑵装置A的作用是 吸收水蒸气；或干燥气体
高温
⑶装置D的玻璃管内发生反应的化学方程式为3CO Fe2O3
。2Fe 3CO2
⑷该实验产生的尾气会造成环境污染，请你提出处理尾气的方法 。
用酒精灯点燃尾气(或用气球、集气。瓶等收集尾气)
4.利用1000t磁铁矿(含Fe3O490%)可炼得含铁96%生铁多少吨？
解：设可炼得含铁96%的生铁为x．
高温
4CO Fe3O4
3Fe 4CO2
232
168
1000t×90% 96%x
232 1000t×90%
168
96% x
x≈678.9t 答：可炼得含铁96%的生铁的质量为678.9t．
举例： Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
1.（1）反应开始应先通CO后加热 ，目的是：防止加热了CO
与空气的混合气发生爆炸 。
（2）A、B两个酒精灯的作用分别是 给物质加热 、
燃烧掉CO，防止污染。空气
（3）玻璃管内的现象是 红色粉末变成黑色;澄清石灰水处的
现（象4）为反应变结浑束浊，，应证先明生停成止了加热CO后2
②
澄清的石灰水变浑浊
产生了CO2
你能写出这个实验的化学方程式吗？
【活动三：认识还原反应】
还原剂
Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2
氧被夺去
我是还原剂！
氧化反应: 物质与氧发生的化学反应. 还原反应: 含氧化合物中的氧被夺去的反应.
氧在你除原化化加能C性学铜热写O， 方具中的出请 程的有条这氧你 式还件个，下反试原使，应着性氧一的写外化氧化出，铜化学铁H还2碳方与、原、程H成C碳式2同、铜、吗样。氢？C反具气应有也的还能夺取
1.为什么反应前要：通气 再 点灯
先通入CO排除装置内空气，防止CO与空气在加 热时发生爆炸
2.为什么反应后要：灭灯 继续 通气
防止高温下新生成的Fe重新被氧化
3、石灰水起什么作用？
检验生成的产物中有CO2
4、装置中右边的酒精灯起什么作用？
燃烧掉尾气CO，防止污染空气
①
红色固体变成
黑色
生成了Fe粉
少数不活泼金属以单质形式存在
铂
大多数金属以化合物的形式存在
金
银
铝的存在
铜的存在
铝土矿(Al2O3)
黄铜矿(CuFeS2)
钾长石(KAlSi3O8) 辉铜矿(Cu2S)
稀土金属简介
稀土元素
元素周期表ⅢB族中钪、钇及镧系金属共17种元素的总称 我国稀土储量和产量均居世界首位 具有种类全、品位高等特点
本节课小结
金属矿物及其冶炼
常见金属矿物 工业炼铁Biblioteka Baidu理 冶炼金属的常见方法
主要成分
稀土金属
选矿思路
反应原理
实验操作 有关量计算
热还原法 电解法 热分解法
湿法
。 继续通CO至装置冷却，目
防止新生成的铁重新被氧化
对比氢气和碳还原氧化铜的装置
注意事项类似一氧化碳还原氧化铁
固体加热装置
2、某钢铁厂高炉炼铁的主要反应过程如下：
二氧化碳
一氧化碳
(1)请在方框内填入相应物质的化学式。 (2)写出步骤①②③的化学方程式： ①
点燃
C O2
CO2 ，
高温
② C CO2
稀土金属用途
应用于彩电荧光屏、绿色高能充电电池、汽车尾气净化催化剂、 电脑驱动器、核磁共振成像仪、固体激光器、光纤通讯、磁悬 浮列车及核反应堆、导弹、飞机等军用装备
常见的几种铁矿石及其主要成分
70%
72%
48%
主要成分中的含铁量
56%
选择铁矿石的主要依据：
1、资源丰富的 2.含铁量高的 3.对环境没有污染的 4.……
3.设备: 高炉
炼铁高炉示意图
【活动五：金属冶炼的方法】
金属冶炼的方法
方法1：热还原法
把金属矿物与焦碳或氢气、一氧化碳等物 质一起加热反应
冶炼锰、锌、铁、镍、铅、铜等都是这种 方法。 举例：高炉炼铁 Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2
方法2：电解法
冶炼钠、钾、镁、铝等是这种方法
举例：
2Al2O3 通电 MgCl2 通电
【活动二：炼铁的原理】
如何从铁矿石中得到铁呢?
以赤铁矿(主要成分Fe2O3)为例
高温
? Fe2O3
Fe CO
在高温下，用还原剂（主要是CO)从铁 矿石中还原出铁。
（1）检查气密性
（2）装药品 （3）先向装置内通入一氧化碳；再点燃酒精灯； （4）反应结束后先停止加热，再通一会儿一氧化碳， 直至玻璃管冷却。
4Al+3O2↑ Mg+Cl2↑
方法3：热分解法
金属的氧化物在加热的条件下分解生成金属
单质和氧气。如汞、银等。
举例：
2HgO 2Hg O2
2 Ag 2O 4Ag O2
方法4：
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，如有色和稀有金属
2CO ，
高温
③3CO Fe2O3
2Fe 3。CO2
3、为了研究炼铁原理,在老师的指导下，同学们在实验室的通风橱内利用如下图 所示装置（其他实验用品略），进行一氧化碳与氧化铁反应的实验，请你一起参 与。
⑴实验室制得的一氧化碳中常混有二氧化碳和水蒸气，欲用纯净、干燥的一氧化 碳还原氧化铁并检验生成的气体，上述装置的正确连接顺序是：制得的CO→