《金属矿物铁的冶炼》课件.ppt

金属矿物铁的冶炼课金属矿物铁的冶炼课件件 地壳中的铁在自然界中主地壳中的铁在自然界中主要以化合物形式还是单质的形要以化合物形式还是单质的形式存在式存在?二、金属矿物二、金属矿物自自然然界界以以单单质质形形式式存存在在的的银银自然界以单质自然界以单质形式存在的形式存在的金金磁铁矿的主要成分为磁铁矿的主要成分为Fe3O4 黄铁矿的主要成分是黄铁矿的主要成分是FeS2 铁的几种矿石铁的几种矿石赤铁矿赤铁矿(主要成分为主要成分为Fe2O3)褐铁矿（褐铁矿（Fe2O3xH2O)菱铁矿主要成分是菱铁矿主要成分是FeCO3 铜的矿物铜的矿物黄黄黄黄铜铜铜铜矿矿矿矿孔孔孔孔雀雀雀雀石石石石斑斑斑斑铜铜铜铜矿矿矿矿赤赤赤赤铜铜铜铜矿矿矿矿铝的矿物铝的矿物铝铝铝铝土土土土矿矿矿矿明明明明矾矾矾矾石石石石水水水水铝铝铝铝石石石石使金属矿物变成金属的过程，使金属矿物变成金属的过程，叫做叫做金属的冶炼金属的冶炼金属的冶炼金属的冶炼Fe2O3和和Fe的组成上均含有的组成上均含有Fe元素，不同之处在于元素，不同之处在于Fe少了少了O元素，要使元素，要使Fe2O3转变成转变成Fe，可从哪些方面入手？可从哪些方面入手？金属铁的冶炼金属铁的冶炼,是把它们的矿物跟易是把它们的矿物跟易得氧的物质一起加热反应，以夺氧的方式得氧的物质一起加热反应，以夺氧的方式还原铁的氧化物。通常使用的还原剂是还原铁的氧化物。通常使用的还原剂是CO。以赤铁矿为例，其化学方程式为：。以赤铁矿为例，其化学方程式为：3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2高温高温小结小结小结小结观察与思考观察与思考1、澄清石灰水的作用是什么？实验中会、澄清石灰水的作用是什么？实验中会出现什么现象？出现什么现象？2、尾气如何处理？、尾气如何处理？3、实验中为什么要先通一段时间、实验中为什么要先通一段时间CO，再，再加热加热Fe2O3？4、实验结束前应如何操作、实验结束前应如何操作?5、如何验证实验中产生了铁？、如何验证实验中产生了铁？（1）、检查装置的气密性；）、检查装置的气密性；（2）、装入药品并固定；）、装入药品并固定；（3）、向玻璃管内通入一氧化碳气体；）、向玻璃管内通入一氧化碳气体；（4）、给氧化铁加热；）、给氧化铁加热；（5）、停止加热；）、停止加热；（6）、待试管冷却后停止通一氧化碳）、待试管冷却后停止通一氧化碳。1、实验步骤、实验步骤(CO:早出晚归早出晚归酒精灯酒精灯:迟到早退迟到早退)排出装置内的空气，以免加热时排出装置内的空气，以免加热时CO与空气混合，与空气混合，可能会发生爆炸可能会发生爆炸防止生成的铁重新被氧化防止生成的铁重新被氧化防止石灰水倒吸，玻璃管炸裂防止石灰水倒吸，玻璃管炸裂 1、红棕色红棕色的固体逐渐变成的固体逐渐变成黑色黑色 2、澄清的石灰水变浑浊。、澄清的石灰水变浑浊。2、实验现象、实验现象3、化学方程式、化学方程式3CO+Fe2O3=Fe+3CO2CO2+Ca(OH)2=CaCO3 +H2O高温高温4、尾气的成分中含有、尾气的成分中含有CO，必须加以处理，必须加以处理，方法有方法有 5、如何验证实验中产生了铁？、如何验证实验中产生了铁？1、用磁铁吸引（物理方法）、用磁铁吸引（物理方法）（1）、用气球收集；）、用气球收集；（2）、点燃；）、点燃；2、加盐酸或硫酸（化学方法）、加盐酸或硫酸（化学方法）3、加硫酸铜溶液、加硫酸铜溶液(化学方法化学方法)工业炼铁的主要设备、原料、原工业炼铁的主要设备、原料、原理、还原剂各是什么？各原料的作理、还原剂各是什么？各原料的作用又是如何的呢？用又是如何的呢？1、炼铁的主要设备是炼铁的主要设备是：高炉高炉2、炼铁的原料：、炼铁的原料：（1）铁矿石：）铁矿石：（2）焦）焦 炭炭:（3）石灰石：）石灰石：（4）空）空 气气:提供铁元素提供铁元素提供铁元素提供铁元素a a a a、提供热源、维持炉温、提供热源、维持炉温、提供热源、维持炉温、提供热源、维持炉温b b b b、制还原剂、制还原剂、制还原剂、制还原剂制造炉渣制造炉渣制造炉渣制造炉渣 提供氧气提供氧气提供氧气提供氧气3、炼铁的原理：炼铁的原理：在高温条件下，用还原剂在高温条件下，用还原剂一氧化碳一氧化碳从铁的从铁的氧化物中将铁还原出来。氧化物中将铁还原出来。3CO+Fe3CO+Fe2 2OO3 3=2Fe+3CO=2Fe+3CO2 2高温高温高温高温4、主要反应、主要反应C+O2=CO2C+CO2=2CO3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2高温高温高温高温点燃点燃5、产物：、产物：生铁生铁金属冶炼方法小结金属冶炼方法小结金属冶炼方法小结金属冶炼方法小结1 1、热分解法、热分解法有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。2HgO =2Hg+O22Ag2O =4Ag+O22Al2O3=4Al+3O22NaCl=2Na+Cl22 2电解法电解法在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种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，而只能用合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐通电分解其熔融盐或氧化物或氧化物的方法来冶炼。的方法来冶炼。通电通电通电通电3 3热还原法热还原法多数金属的冶炼过程属于热还多数金属的冶炼过程属于热还原法。原法。常用的还原剂有焦炭、常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气等。一氧化碳、氢气等。Fe2O3+3CO =2Fe+3CO2高温高温CuO+H2 =Cu+H2O高温高温铁的矿物铁的矿物赤赤赤赤铁铁铁铁矿矿矿矿磁磁磁磁铁铁铁铁矿矿矿矿菱铁矿菱铁矿菱铁矿菱铁矿褐铁矿褐铁矿褐铁矿褐铁矿黄铁矿黄铁矿黄铁矿黄铁矿结束结束