金属的冶炼方法

1、红棕色粉末变成黑色粉末
Fe2O3 +3CO===2Fe +3CO2;
高温
现 2、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 象
Ca(OH)2 +CO2===H2O +CaCO3
点燃
3、点燃尾气,呈蓝色火焰
2CO+O2===2CO2
4、实验结束，先停止加热，继续通一氧化碳直至硬质
玻璃管冷却后再熄灭酒精灯，为什么？
多数金属的冶炼过程属于热还原法。 常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、 氢气和活泼金属等。 Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2 高温 Cr2O3+2 Al == 2Cr+Al2O3 WO3+ 3 H2 == W+3H2O
高温
高温
3．电解法
在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种 金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电 子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化 合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐 或氧化物的方法来冶炼。
课堂练习： 高温 1、Fe2O3 + C ==== Fe + CO2 高温 2、CuO + CO ==== Cu + CO2 高温 3、Fe3O4 + CO ==== Fe + CO2
课堂练习： 高温 1、2Fe2O3 +3 C ====4Fe + 3CO2 高温 2、CuO + CO ==== Cu + CO2 高温 3、Fe3O4 +4 CO ====3Fe + 4CO2 通式： RxOy + yCO ====xR + yCO2
高温
高温
1、Fe2O3 +3 C ====2Fe + 3CO2 高温 2、CuO + CO ==== Cu + CO2 高温 3、Fe3O4 +4 CO ====3Fe + 4CO2 通式： RxOy + yCO ====xR + yCO2
1、CuO + H2 ====Cu + H2O 高温 2、WO3 +3 H2 ==== W + 3H2O 高温 3、Fe3O4 +4H2 ====3Fe + 4H2O 通式： RxOy + y H2 ====xR + yH2O
现 象
CuO
2、试管口出现水雾
H 2O
3、生成能使澄清石灰水变 CO2 浑浊的气体
氢气还原氧化铜
CuO+H2 Cu+H2O
现 象
1、黑色粉末变成红色粉末 2、试管口出现水雾
孔雀石加热分解
Cu2(OH)2CO3 2CuO+ H2O + CO2
1、绿色粉末变成黑色粉末
现 象
2、试管口出现水雾
3、生成能使澄清石灰水变 浑浊的气体
热还原实验的操作 “一氧化碳还原氧化铁实验”
“氢气还原氧化铜实验” 还原剂： 一氧化碳，氢气
注 实验前： “验 纯” 意 实验时：气体要“早 出 晚 归”
金属的冶炼
自然界中的金属大都以化合态存在 用化学的方法把化合态的金属变成游离态
要考虑的问题
富矿 集石 的
炼合 方适 法的 冶
如 何 精 炼
铁矿石的种类
铁的冶炼实验观看
1、可燃性气体CO使用前必须要验纯
注 意
2、实验前要检验装置的气密性 3、尾气要处理 4、CO要“早出晚归”
解读氧化还原反应
还原反应
Fe2O3 + 3CO
高温
3CO2 + 2Fe
氧化反应
Fe2O3：能提供氧，具有氧化性；（氧化剂） CO：能夺氧，具有还原性。（还原剂） 注意：氧化反应和还原反应是同时发生在一 个反应中的。
1、生铁和钢的主要区别是( D )
A：生铁和钢都是合金
B：生铁和钢的主要成分都是铁
C：生铁的主要成分是碳，而钢的是铁 D：生铁和钢都是铁的合金，但其含 碳量不同
2、在炼铁的过程中，下列叙 述错误的是( D )
A：石灰石的主要作用是除去SiO2
B：用CO将铁从铁矿石中还原出来
C：焦炭燃烧放出大量的热，提高炉温并 产生CO D：炼铁的尾气可以随意的排放
怎样从矿石中把铁 炼出来呢?
解读铁的冶炼
一、药品：赤铁矿(Fe2O3)，一氧化碳(CO) 高温 二、原理：Fe2O3 +3CO===2Fe +3CO2 三、装置： 四、实验步骤：
1、验纯，检查装置的气密性 2、先通一氧化碳气体，点燃最后的酒精灯，最后再点 燃酒精喷灯。（why?） 3、预测实验现象，写出有关的方程式
赤铁矿
磁铁矿
其它矿石：
金铜 属铅 矿锌 石多 金 矿 石 蓝 铜 矿
冶炼方法的选择
简单，实用，节省的原则
1、热分解法
有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。 在金属活动性顺序表中，位于氢后面的某 些金属的氧化物受热就能分解。
2HgO == 2Hg + O2↑
2Ag2O == 4Ag + O2↑
2．热还原法
2Al2O3====4Al+3O2↑
2NaCl====2Na+Cl2↑
电解
电解
不同金属冶炼方法的选择
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
热分解法 （极少数 （活泼金属） （大部分金属） 不活泼金属） 电解法 热还原法
思 考：
在化学史上，金、银、铜等重金 属发现较早，轻金属发现较迟，如钾、 钠、钙等直到19世纪才被发现，这是 为什么？
金 属 的 冶 炼
自然界中的金属大多以什 么形式存在呢？主要存在在 那里呢?
赤铁矿（Fe2O3）
磁铁矿（Fe3O4）
黄铁矿（FeS2）
褐铁矿（Fe2O3· nH2O）
黄铜矿（CuFeS2）
方铅矿（PbS）
软锰矿（MnO2）
孔雀石（Cu2(OH)2CO3）
金属的存在形式
绝大多数 金属 很少数不 活泼金属 形成 元素以化合态 化合物 形式存在 形成 元素以游离态 形式存在 单质
高温 高温 高温
高温
C, CO, H2 都 是 常 见 的 还 原 剂
工业炼铁炼钢
பைடு நூலகம்
工业上是怎 么做的呢？
炼铁
炼钢
炼 钢 设备 炼钢炉 原料 铁矿石,焦炭,石灰石 生铁 原理 热还原 将碳氧化
产物 含碳 生铁 2~4.3% 钢 0.03~2%
炼 铁 高炉
探究活动
孔雀石加热分解 反应产物的探究
1、绿色粉末变成黑色粉末
高温
课堂练习： 高温 1、CuO + H2 ====Cu + H2O 高温 2、WO3 + H2 ==== W + H2O 高温 3、Fe3O4 + H2 ==== Fe + H2O
1、CuO + H2 ====Cu + H2O 高温 2、WO3 +3 H2 ==== W + 3H2O 高温 3、Fe3O4 +4H2 ====3Fe + 4H2O 通式： RxOy + y H2 ====xR + yH2O