6.3金属矿物与冶炼.ppt

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1、6.3 6.3 金属矿物与金属矿物与冶炼冶炼第六章 金属1课堂讲解常见的金属矿物、铁的冶炼、生铁和钢常见的金属矿物、铁的冶炼、生铁和钢2课时流程课后课后作业作业逐点逐点导讲练导讲练课堂课堂小结小结金属矿物与冶炼1知识点常见的金属矿物常见的金属矿物知1导【投影展示】【投影展示】常见的金属矿物常见的金属矿物赤赤铁矿铁矿（Fe2O3)钛铁矿钛铁矿（FeTiO3)磁磁铁矿铁矿（Fe3O4)黄黄铁矿铁矿（FeS2)孔雀石孔雀石Cu2(OH)2CO3 赤赤铜矿铜矿（Cu2 O)铝铝土土矿矿（Al2 O3)问 题（一）常常见见的金属的金属矿矿物有哪些？其主要成分是什么？物有哪些？其主要成分是什么？知2导问

2、题（二）常见的铁矿石中理论上最适宜炼铁的两种矿石是什么？理常见的铁矿石中理论上最适宜炼铁的两种矿石是什么？理由？由？1.常常见见的金属的金属矿产矿产有赤有赤铁矿铁矿（主要成分是（主要成分是Fe2O3）、磁）、磁铁铁 矿矿（主要成分是（主要成分是Fe3O4）、菱）、菱铁矿铁矿（主要成分是（主要成分是 FeCO3）、）、铝铝土土矿矿（主要成分是（主要成分是Al2O3）、黄）、黄铜矿铜矿（主（主 要成分是要成分是CuFeS2）、）、辉铜矿辉铜矿（主要成分是（主要成分是Cu2S）。）。2.最适宜最适宜炼铁炼铁的两种的两种矿矿石是磁石是磁铁矿铁矿和赤和赤铁矿铁矿，因，因为这为这两两 种种矿矿石含石含铁铁

3、量高（量高（质质量分数大），且含硫等量分数大），且含硫等“有害元素有害元素”少，冶少，冶炼时产炼时产生的生的污污染小。染小。知1导归 纳【例例1】重重庆庆 用下列用下列矿矿石冶石冶炼炼金属金属时时，排放的，排放的废废气容易引气容易引 起酸雨的是起酸雨的是()A辉铜矿辉铜矿(主要成分主要成分Cu2S)B赤赤铁矿铁矿(主要成分主要成分Fe2O3)C磁磁铁矿铁矿(主要成分主要成分Fe3O4)D铝铝土土矿矿(主要成分主要成分Al2O3)知1讲A 点点拨拨：导致酸雨的主要气体是二氧化硫、二氧化氮等，导致酸雨的主要气体是二氧化硫、二氧化氮等，观察各矿石，辉铜矿中含有硫元素，冶炼时可产生二氧观察各矿石，辉铜

4、矿中含有硫元素，冶炼时可产生二氧化硫。化硫。知1练1下列下列说说法不符合事法不符合事实实的是的是（）。）。A.Al、Fe、Ca在地壳中含量占金属在地壳中含量占金属元元素的前三位素的前三位 B.金属元素在自然界中都以化合物形金属元素在自然界中都以化合物形态态存在存在 C.金属金属矿矿物是冶物是冶炼炼金属的基本原料金属的基本原料 D.从从课课本介本介绍绍的的矿矿物主要成分分析，金属元素在物主要成分分析，金属元素在 化合物中都化合物中都显显正价正价态态 知1练2钢铁钢铁因含硫、磷而比因含硫、磷而比较较脆，不利于制作加工。据脆，不利于制作加工。据 此分析，此分析，炼铁炼铁所用的所用的矿矿石，不宜采用下

5、列的（括石，不宜采用下列的（括 号内号内为该矿为该矿物主要化学成分的化学式物主要化学成分的化学式）（）（）A.赤赤铁矿铁矿（Fe2O3)B.磁磁铁矿铁矿（Fe3O4)C.菱菱铁矿铁矿（FeCO3)D.黄黄铁矿铁矿（FeS2)2知识点铁的冶炼知2导【实验实验探究探究】一氧化碳还原氧化铁一氧化碳还原氧化铁（视频播放）（视频播放）实验的原理实验的原理实验的步骤实验的步骤实验的现象实验的现象实验应注意哪些问题？（先加热还是先通气？实验完毕实验应注意哪些问题？（先加热还是先通气？实验完毕时先停止加热吗？）时先停止加热吗？）实验需要改进吗？（一氧化碳有毒，实验完毕的尾气怎实验需要改进吗？（一氧化碳有毒，实

6、验完毕的尾气怎么处理？）么处理？）一氧化碳还原氧化铁实验实验原理：一氧化碳还原氧化铁实验实验原理：知2导归 纳Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2实验实验操作操作：1.按上按上图组图组装装仪仪器，并器，并检查检查气密性气密性。2.把少量研把少量研细细的氧化的氧化铁铁粉末装粉末装进进硬硬质质玻璃管中，玻璃管中，轻轻转轻轻转 动动玻璃管，使氧化玻璃管，使氧化铁铁粉末均匀地附在玻璃管内壁上粉末均匀地附在玻璃管内壁上。3.把硬把硬质质玻璃管接入装置系玻璃管接入装置系统统中，先通入一氧化碳气体排中，先通入一氧化碳气体排 出管内的空气；待排尽后，点燃出气口出管内的空气；待排尽后，点燃出气口处处的酒精灯及酒

7、的酒精灯及酒 精精喷喷灯，并灯，并观观察装置中所察装置中所发发生的生的变变化。化。4.当当红红棕色粉末已棕色粉末已转变转变成黑色后，先停止加成黑色后，先停止加热热，再通一会，再通一会 儿一氧化碳，直至玻璃管冷却。儿一氧化碳，直至玻璃管冷却。知2导实验现象实验现象：红色（氧化铁）粉末逐渐变成黑色，同时澄清：红色（氧化铁）粉末逐渐变成黑色，同时澄清的石灰水逐渐变浑浊。的石灰水逐渐变浑浊。知2导问 题（一）如何验证反应中生成了什么物质？如何验证反应中生成了什么物质？知2导问 题（二）装置中右边的酒精灯起什么作用？装置中右边的酒精灯起什么作用？问 题（三）石灰水的作用有哪些？石灰水的作用有哪些？注意事

8、注意事项项：1.一氧化碳一氧化碳还还原氧化原氧化铁铁是在封是在封闭闭的硬的硬质质玻璃管中玻璃管中进进行的，行的，先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧化先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧化 碳与空气混合受碳与空气混合受热热爆炸爆炸。2.实验实验完完毕毕先停止加先停止加热热，还还要要继续继续通入一氧化碳直到玻通入一氧化碳直到玻 璃管冷却璃管冷却为为止。防止高温的条件下，生成的止。防止高温的条件下，生成的铁铁再被氧再被氧 化。化。知2导归 纳知2导【视频播放】生铁的冶炼【视频播放】生铁的冶炼知2导归 纳【例例2】沈阳沈阳如如图图是是“一氧化碳与氧化一氧化碳与氧化铁铁反反应应”的部分

9、的部分实实 验验装置，关于装置，关于该实验说该实验说法正确的是法正确的是()A充分反充分反应应后，向固体中加稀后，向固体中加稀盐盐酸会酸会产产生气泡生气泡 B在在实验过实验过程中，黑色的粉末会逐程中，黑色的粉末会逐渐变渐变成成红红色色 C该实验该实验的反的反应应原理原理为为FeOCO FeCO2 D在在实验过实验过程中，程中，产产生的尾气可以直接排放到空气中生的尾气可以直接排放到空气中知2讲A知2讲点点拨拨：一氧化碳一氧化碳还还原氧化原氧化铁铁充分反充分反应应后，所得固体后，所得固体为铁为铁，与稀与稀盐盐酸反酸反应应生成生成氯氯化化亚铁亚铁和和氢氢气，气，则则向反向反应应后的固体中后的固体中加

10、稀加稀盐盐酸会酸会产产生气泡；氧化生气泡；氧化铁铁是是红红色粉末，色粉末，铁铁粉粉为为黑色，黑色，在在实验过实验过程中，程中，红红色的粉末会逐色的粉末会逐渐变渐变成黑色；成黑色；该实验该实验的反的反应应原理原理为为Fe2O33CO 2Fe3CO2；一氧化碳具有毒；一氧化碳具有毒性，会性，会污污染染环环境，境，产产生的尾气不能直接排放到空气中，生的尾气不能直接排放到空气中，应应设计设计尾气的尾气的处处理装置。理装置。知2练1.请认请认真真阅读课阅读课本本“一氧化碳一氧化碳还还原氧化原氧化铁铁”的的实验实验，回，回 答下列答下列问题问题：(1)炼铁炼铁的主要原料是：的主要原料是：_。(2)炼铁炼铁

11、的主要原理是：在高温下，利用炉内反的主要原理是：在高温下，利用炉内反应应生成的生成的 _把把铁铁从从_里里还还原出来。原出来。(3)实验实验步步骤骤：实验实验开始开始时时，先，先_，后，后_，反，反 应应完完毕毕，先，先_，继续继续_。(4)实验现实验现象：玻璃管中象：玻璃管中红红色物色物质变质变成成_色，澄清色，澄清 石灰水石灰水_。(5)装置后的酒精灯的作用是装置后的酒精灯的作用是_。知2练2.高炉高炉炼铁过炼铁过程中不是直接通程中不是直接通入入一氧化碳与一氧化碳与铁矿铁矿石反石反应应，而是投入，而是投入铁矿铁矿石和焦炭，鼓入高温空气。若高石和焦炭，鼓入高温空气。若高炉内投入的炉内投入的矿

12、矿石是磁石是磁铁矿铁矿（主要成分是（主要成分是Fe3O4)，请请写写出各步出各步变变化的化学方程式：化的化学方程式：；。CCO2CO+Fe3O4知3导3知识点生铁和钢【投影展示】【投影展示】生铁和钢的区别生铁和钢的区别类别类别含碳量含碳量%含含杂质杂质机械性能机械性能机械加工机械加工生生铁铁24.3多多硬而脆硬而脆可可铸铸不可不可锻锻钢钢0.032少少硬而硬而韧韧、有有弹弹性性可可铸铸可可锻锻【例例3 3】甘甘肃肃武威五中武威五中3月月考月月考 下列关于下列关于钢钢的的说说 法不正确的是法不正确的是()A钢钢是一种是一种铁铁的合金的合金 B钢钢的的许许多性能多性能优优于生于生铁铁 C钢钢的含碳

13、量高于生的含碳量高于生铁铁 D钢钢属于金属材料属于金属材料点点拨拨：生生铁铁和和钢钢都是都是铁铁的合金，的合金，A正确；生正确；生铁铁的含碳的含碳量量为为2%4.3%，而，而钢钢的含碳量的含碳量为为0.03%2%，生，生铁铁的含碳量比的含碳量比钢钢高，高，C错误错误；钢钢的的许许多性能比生多性能比生铁优铁优越，越，B正确。金属和合金都是金属材料，正确。金属和合金都是金属材料，钢钢是是铁铁的合的合金，属于金属材料，金，属于金属材料，D正确。正确。C知3讲知3练熔点2 500密度3 g/cm3强度与钢相似导电性良好导热性良好抗腐蚀性优异 1.生生铁铁和和钢钢的主要区的主要区别别在于在于（）。）。A

14、.两者是由两两者是由两类类不同元素不同元素组组成成 B.生生铁铁是混合物，是混合物，钢钢是是纯净纯净物物 C.生生铁铁是合金，是合金，钢钢不是合金不是合金 D.生生铁铁含碳量比含碳量比钢钢多，故性能有差异多，故性能有差异 2.某某炼铁炼铁厂月厂月产产含含铁铁97%的生的生铁铁23072 t，该该厂需厂需储备储备 含氧化含氧化铁铁80%的赤的赤铁矿铁矿原料至少不低于多少吨？原料至少不低于多少吨？6.3 金属矿物与冶炼金属矿物与冶炼一、金属一、金属资资源的概况源的概况1.存在方式：不活存在方式：不活泼泼金属（金、金属（金、银银）以）以单质单质形式存在，其余金形式存在，其余金 属以化合物形式存在。属

15、以化合物形式存在。2.矿矿石石二、二、铁铁的冶的冶炼炼1.实验实验室室炼铁炼铁(1)原理：原理：铁矿铁矿石：赤石：赤铁矿铁矿（Fe2O3)、磁、磁铁矿铁矿（Fe3O4)、菱、菱铁矿铁矿（FeCO3)、黄黄铁矿铁矿（FeS2)铜矿铜矿石：黄石：黄铜矿铜矿（CuFeS2)、辉铜矿辉铜矿（Cu2S)铝矿铝矿石：石：铝铝土土矿矿（Al2O3)Fe2O33CO 3CO22Fe（2）步）步骤骤:查查气密性气密性;装装样样品；品；通通CO;加加热热Fe2O3;停止加停止加 热热;停通停通CO。（3）现现象象:红红色粉末色粉末变变黑黑;澄清石灰水澄清石灰水变浑浊变浑浊;点燃尾气点燃尾气时产时产 生生蓝蓝色火焰

16、。色火焰。（4）注意）注意:先通先通CO的目的：排出玻璃管内的空气，防止的目的：排出玻璃管内的空气，防止CO与空与空 气混合气混合发发生爆炸生爆炸;实验实验完后完后继续继续通通CO的目的：防止生成的的目的：防止生成的 铁铁在高温下又被氧化在高温下又被氧化;尾气尾气处处理：多余理：多余CO燃燃烧烧掉，防止掉，防止CO 污污染空气。染空气。2.工工业炼铁业炼铁（1）原料：）原料：铁矿铁矿石、焦炭、石灰石和空气石、焦炭、石灰石和空气（2）原理：）原理：C+O2 CO2 CO2+C 2CO Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2（3）设备设备高炉高炉（4）产产品品生生铁铁（铁铁合金、混合物）合金、混合物）三、生三、生铁铁和和钢钢