金属矿物与冶炼-ppt课件.ppt

1、1ppt课件1、知道元素有两种存在状态。、知道元素有两种存在状态。2、认识几种金属矿物。、认识几种金属矿物。3、了解钢铁是怎样炼成的。、了解钢铁是怎样炼成的。4、了解冶炼金属的常用方法。、了解冶炼金属的常用方法。5、含杂质物质的化学方程式计算。、含杂质物质的化学方程式计算。2ppt课件地壳中元素的分布地壳中元素的分布3ppt课件一、金属元素在自然界的存在一、金属元素在自然界的存在 存在于矿物中存在于矿物中 （2）化合态（化合物）：）化合态（化合物）： 大多数大多数（1）游离态（单质）：）游离态（单质）：Au、Ag、Pt4ppt课件二、金属矿物黄铁矿(FeS2 )磁铁矿(Fe3O4)菱铁矿(Fe

2、CO3 )赤铁矿(Fe2O3)5ppt课件孔雀石铝土矿黄铜矿6ppt课件自然界以单质形式存在的银自然界以单质形式存在的金7ppt课件 在生产和日常生活中应用最在生产和日常生活中应用最广泛的金属是什么？广泛的金属是什么？8ppt课件 三、钢铁是怎样炼成的？三、钢铁是怎样炼成的？9ppt课件思考：思考：磁铁矿磁铁矿 (Fe3O4)、赤铁矿、赤铁矿(Fe2O3)、黄铁矿黄铁矿(FeS2)、钛铁矿（、钛铁矿（FeTiO3）等矿石）等矿石中，较适宜炼铁的是哪些？中，较适宜炼铁的是哪些？ 磁铁矿石磁铁矿石 ( Fe3O4 ) 赤铁矿石赤铁矿石 (Fe2O3)Fe3O4 Fe2O3 FeS2 FeTiO37

3、2.4 70 46.7 36.8已知铁的含量如下已知铁的含量如下：10ppt课件2.不仅不仅CO具有还原性，具有还原性，C和和H2也具有还原性，也也具有还原性，也可以使金属氧化物还原。可以使金属氧化物还原。C+2CuO 2Cu + CO2高温高温H2+ CuO Cu + H2O还原剂的选择：还原剂的选择：3H2+ Fe2O3 2Fe + 3H2O 3C+2 Fe2O3 4Fe + 3CO2高温高温高温高温11ppt课件2、药品、药品：1、仪器：、仪器：氧化铁氧化铁Fe2O3（红棕色红棕色粉末）粉末） CO气体气体34512ppt课件置及反应置及反应COCO + Fe2O3CO2+Ca(OH)2

4、CO+O2B作用：点燃作用：点燃CO防止污防止污染空气。染空气。CO2Fe2O3COCO.CO2检验检验CO2吸收吸收CO2红棕色红棕色粉末粉末变为变为黑色黑色澄清石灰澄清石灰水变水变浑浊浑浊。有有蓝色蓝色火火焰出现焰出现在反应后的固体中滴加在反应后的固体中滴加稀盐酸稀盐酸，若有，若有气泡气泡产生，产生，证明其中有证明其中有铁铁。13ppt课件4、操作步骤、操作步骤（1）先）先通一会儿一氧化碳通一会儿一氧化碳气体。气体。（2）点燃酒精灯。（为什么？）点燃酒精灯。（为什么？）（2）再）再点燃酒精喷灯点燃酒精喷灯进行加热。进行加热。（3）当红棕色粉末变为黑色时，）当红棕色粉末变为黑色时，停止加热停

5、止加热。（4）继续继续通一氧化碳，直到玻璃管冷却为止。通一氧化碳，直到玻璃管冷却为止。 。（为什么？）（为什么？）该仪器名称该仪器名称为为硬质玻璃硬质玻璃管管14ppt课件为了排尽管内的空气，防止发生爆炸。为了排尽管内的空气，防止发生爆炸。1.实验开始时，要先通一会儿实验开始时，要先通一会儿CO 后再点燃酒精喷灯，后再点燃酒精喷灯，为什么？为什么？操作中的注意事项操作中的注意事项2.实验结束时，应先撤酒精喷灯，继续通实验结束时，应先撤酒精喷灯，继续通CO至玻璃管至玻璃管冷却，为什么？冷却，为什么？防止生成的防止生成的铁铁在高温下在高温下重新被氧化重新被氧化 防止防止溶液倒流炸裂玻璃管溶液倒流炸

6、裂玻璃管。一氧化碳一氧化碳早出晚归早出晚归酒精喷灯酒精喷灯迟到早退迟到早退15ppt课件5、对实验的改进、对实验的改进尾气处理多样化尾气处理多样化石石灰灰水水16ppt课件拓展迁移拓展迁移1.1.若用若用磁铁矿磁铁矿（主要成分（主要成分F F3 3O O4 4) )来炼铁，化学方来炼铁，化学方程式该怎么写？程式该怎么写？ CO+ Fe3O4 FeCO2高温高温17ppt课件 思考：在实验室用一氧化碳与氧化铁反应思考：在实验室用一氧化碳与氧化铁反应，若要得到，若要得到5.6克铁，则实际消耗的一氧化克铁，则实际消耗的一氧化碳的质量是（碳的质量是（ ） A、4.2克克 B、大于、大于4.2克克 C、

7、小于、小于4.2克克 D、无法判断、无法判断18ppt课件钢铁是怎样炼成的钢铁是怎样炼成的19ppt课件工业炼铁工业炼铁 焦炭焦炭铁矿石铁矿石石灰石石灰石热空气热空气生铁出口生铁出口炉渣出口炉渣出口炼铁高炉模型炼铁高炉模型高温高温工业炼铁工业炼铁123C + CO2 =2COC + O2 =CO2高温高温点燃点燃20ppt课件1、炼铁中各原料的作用：、炼铁中各原料的作用： 铁矿石铁矿石- 焦焦 炭炭- 石灰石石灰石- 空空 气气-提供铁元素提供铁元素a、燃烧产生热量、燃烧产生热量b、产生还原剂、产生还原剂 CO制造炉渣制造炉渣提供氧气提供氧气2、产品、产品： 生铁生铁（含碳（含碳2% 4.3%

8、的铁合金）的铁合金） 3、设备：高炉、设备：高炉21ppt课件工业炼铁工业炼铁 焦炭焦炭铁矿石铁矿石石灰石石灰石热空气热空气生铁出口生铁出口炉渣出口炉渣出口炼铁高炉模型炼铁高炉模型高温高温工业炼铁工业炼铁123 问题问题1：为什么生铁出口低：为什么生铁出口低于炉渣出口？于炉渣出口？ 答：因为生铁密度大于炉渣答：因为生铁密度大于炉渣密度密度 问题问题2：高炉炼出的铁与实验室炼出：高炉炼出的铁与实验室炼出的铁成分相同吗？的铁成分相同吗？ 答：不同。高炉炼铁产物是生铁，含杂答：不同。高炉炼铁产物是生铁，含杂质比实验室制得的铁含杂质多。质比实验室制得的铁含杂质多。22ppt课件中国古代冶铁图中国古代冶

9、铁图 我国早在我国早在春秋战国时期春秋战国时期就开始炼铁。解放前，我国钢铁生产发展缓慢，就开始炼铁。解放前，我国钢铁生产发展缓慢，1949年，钢的年产量仅年，钢的年产量仅15.8万吨，人均不足万吨，人均不足0.25Kg,新中国成立之后，特别是新中国成立之后，特别是改革开放以来，钢铁工业飞快发展，近年来产量都居世界首位，钢材品种也大改革开放以来，钢铁工业飞快发展，近年来产量都居世界首位，钢材品种也大大增加。大增加。23ppt课件可铸、可锻、可铸、可锻、可压延可压延可铸可铸不可锻不可锻24ppt课件 思考：思考： 将一块生铁或钢加入足量的稀盐酸，充分将一块生铁或钢加入足量的稀盐酸，充分反应后，总有

10、固体剩余，请问剩余固体主反应后，总有固体剩余，请问剩余固体主要成分是什么？要成分是什么？答：是碳答：是碳25ppt课件生铁和钢的区别在于生铁和钢的区别在于含碳含碳量量不同。那么不同。那么炼钢就是降炼钢就是降低生铁中的含碳量低生铁中的含碳量原料：原料：生铁、氧气生铁、氧气原理：原理： 把生铁中的把生铁中的碳碳氧化从而降氧化从而降低含碳量低含碳量C + O2 = CO2点燃点燃产品产品：钢：钢设备设备：平炉、转炉、电炉：平炉、转炉、电炉26ppt课件转转 炉炉 炼炼 钢钢为纪念为纪念1996年中国钢产量突破年中国钢产量突破1亿吨亿吨而发行的邮票而发行的邮票27ppt课件越活泼越活泼的金属的金属,越

11、容易越容易与其他物质形成化与其他物质形成化合物合物,也就也就越难越难从化合物中还原出金属单从化合物中还原出金属单质质.越不活泼越不活泼的金属的金属, 越不容易越不容易与其他物质形与其他物质形成化合物成化合物,也就也就越容易越容易从化合物中还原出从化合物中还原出金属单质金属单质.金属活动性顺序：金属活动性顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au 金金 属属 活活 动动 性性 由由 强强 渐渐 弱弱28ppt课件1.活泼金属活泼金属(如如K Ca Na Mg AI) 电解法电解法: 2Al2O3 = 4Al+3O22.一般金属一般金属(如如Zn

12、 Fe Sn Pb Cu) 热还原法热还原法: Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO23.较稳定金属较稳定金属(如如Hg Ag) 直接加热法直接加热法: 2HgO = 2Hg+O24.稳定金属稳定金属(如如Pt Au) : 直接以单质形式存在直接以单质形式存在通电通电高温加热加热五、冶炼金属的常用方法五、冶炼金属的常用方法29ppt课件5、Au、Pt以单质极少量存在于自然界，可采以单质极少量存在于自然界，可采用用物理方法物理方法获得。获得。例如：例如：CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu 4、湿法冶金：、湿法冶金：（沙里淘金）（沙里淘金）30ppt课件有关杂质问题的计算有关杂质问题

13、的计算例1、1000t含含杂质杂质20%的的赤铁矿石赤铁矿石中含中含氧化铁氧化铁的质量的质量是多少？是多少？氧化铁的质量：氧化铁的质量：1000t（1- 20%）=800t纯物质的质量纯物质的质量=不纯样品的总质量不纯样品的总质量物质的质量分数物质的质量分数31ppt课件例例2：用：用1000t含含氧化铁氧化铁80%的的赤铁矿石赤铁矿石，理论上可以炼出含理论上可以炼出含铁铁96%的的生铁生铁多少吨？多少吨？注意：注意：带入化学方程式计算的数据应是带入化学方程式计算的数据应是 纯净物纯净物的质量的质量赤铁矿石赤铁矿石 氧化铁氧化铁 铁铁 生铁生铁解：设可以炼出生铁的质量为解：设可以炼出生铁的质量

14、为X 高温高温1601121000t80X961601121000t80X96X583.3吨吨答：可炼出生铁答：可炼出生铁583.3吨吨1000t1000t80XX9632ppt课件解法二：解法二： 分析：由分析：由高温高温解：设可炼出生铁的解：设可炼出生铁的质量为质量为x1000t80铁元素的相对原子质量铁元素的相对原子质量铁原子个数铁原子个数氧化铁的相对分子质量氧化铁的相对分子质量100% =x96%1000t80562562+163100%=x96%X=583.3t答：可炼出生铁答：可炼出生铁583.3吨吨33ppt课件作业：作业：要炼出含杂质要炼出含杂质2%的生铁的生铁3200吨，需要

15、吨，需要含氧化铁质量分数为含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？的赤铁矿石多少吨？生铁生铁 铁铁 氧化铁氧化铁 赤铁矿石赤铁矿石3200t3200t(1-2%）X80X解：设需要赤铁矿石的质量为解：设需要赤铁矿石的质量为x高温高温160 112X80 3200t(1-2%）X=4666.7t答：需要赤铁矿石的质量答：需要赤铁矿石的质量4666.7t.160X801123200t(1-2%）16016034ppt课件解法二：解法二：解：设需要赤铁矿石的解：设需要赤铁矿石的质量为质量为xx80铁元素的相对原子质量铁元素的相对原子质量铁原子个数铁原子个数氧化铁的相对分子质量氧化铁的相对分子质量100% =3200t(1-2%)x80562562+163100%=3200t(1-2%)X=4666.7t答：需要赤铁矿石的质量为答：需要赤铁矿石的质量为4666.7吨吨35ppt课件课外充电：课外充电：1、查阅资料，了解、查阅资料，了解加热加热与与高温高温的区别，了解酒精灯的区别，了解酒精灯与酒精喷灯的温度范围。与酒精喷灯的温度范围。2、思考：玻璃管内的、思考：玻璃管内的固体固体物质在反应后质量会物质在反应后质量会减少减少，减少的是谁的质量？减少的是谁的质量？36ppt课件