粤教初中化学九下《63 金属矿物与冶炼》课件 (7篇供参考).ppt

1、一、金属在自然界的存在一、金属在自然界的存在游离态（单质）：游离态（单质）：化合态（化合物）：化合态（化合物）：Ag,Pt,AuAg,Pt,AuFe,Cu,NaFe,Cu,Na等绝大多数金属等绝大多数金属二、金属矿物二、金属矿物黄铁矿黄铁矿(FeSFeS2 2)磁铁矿磁铁矿(FeFe3 3O O4 4)菱铁矿菱铁矿(FeCOFeCO3 3)赤铁矿赤铁矿(FeFe2 2O O3 3)孔雀石孔雀石铝土矿铝土矿黄铜矿黄铜矿自然界以单质形式存在的银自然界以单质形式存在的银自然界以单质形式存在的金自然界以单质形式存在的金三、炼铁的基本原理三、炼铁的基本原理现象：红棕色的现象：红棕色的Fe2O3变黑，同时

2、产生使石灰变黑，同时产生使石灰 水变浑浊的气体。水变浑浊的气体。Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温基本原理：基本原理：氧化反应：得到氧的反应氧化反应：得到氧的反应还原反应：失去氧的反应还原反应：失去氧的反应 3C+2Fe2O3=4Fe+3CO2高温高温H2 C练习：请写出练习：请写出H2和和C还原还原Fe2O3的化学方程式的化学方程式高温高温3H2+Fe2O3=2Fe+3H2O具有还原性的物质具有还原性的物质:CO 性性 质质物质物质可燃性可燃性 还原性还原性 C C +O2 CO22C+O2 2COC+2CuO 2Cu+CO2 CO2CO+O2 2CO2CO+CuO Cu+CO2

3、H22H2+O2 2H2OH2+CuO Cu+H2OH2、C、CO化学性质的比较化学性质的比较点燃点燃点燃点燃点燃点燃点燃点燃 高温高温cocuo澄清的石灰水ABC原料：原料：铁矿石铁矿石(赤铁矿赤铁矿)、焦炭、石灰石、焦炭、石灰石、空气空气四、铁的四、铁的冶炼冶炼1.1.炼炼铁铁设备：设备：高炉高炉过量空气过量空气焦炭焦炭焦炭焦炭高温高温高温高温赤铁矿赤铁矿高温高温CO2COFe反应过程：反应过程：涉及反应化学方程式：涉及反应化学方程式：3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2高温高温C+CO2=2CO高温高温C+O2=CO2点燃点燃产品：产品：生铁（含碳量生铁（含碳量2-4.3%）合金合金2.

4、2.炼炼钢：钢：氧气氧气高温高温钢钢生铁生铁钢（含碳量钢（含碳量0.03-2%）类别类别含碳量含碳量%含杂质含杂质机械性能机械性能机械加工机械加工生铁生铁24.3多多硬而脆硬而脆可铸不可可铸不可锻锻钢钢0.032少少硬而韧、硬而韧、有弹性有弹性可铸可锻可铸可锻生铁和钢的区别中国古代冶炼图中国古代冶炼图转转 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越活泼越活泼的金属的金属,越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

5、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 Fe Sn Pb Cu)热还原法热还原法:Fe2O3+3CO=2Fe+3CO3.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

6、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金属活动性顺序：金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)CuHg AgPt Au电解法电解法热还原法热还原法直接加热法直接加热法例例1 用用1000 t含氧化铁含氧化铁80%的赤铁矿石，的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？的生铁多少吨？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 纯净物的质量纯净物的质量1000 t80%70%96%=583.3 t赤铁矿石赤铁矿石氧化铁氧化铁铁铁生铁生铁

7、课题课题3 3 金属矿物与冶炼金属矿物与冶炼学习目标：学习目标：2.知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿物，了解从知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。铁矿石中将铁还原出来的方法。3.会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关的计算。物进行有关的计算。1.了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。1.会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关的计算。物进行有关的计算。重点：重点：图图8-16 8-16

8、自然界以单质形式存在的金自然界以单质形式存在的金图图8-17 8-17 自然界以单质形式存在的银自然界以单质形式存在的银 除少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外除少数不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外,其余其余都以化合物形式存在。都以化合物形式存在。金属的存在形式：金属的存在形式：单质单质(少数，如金和银少数，如金和银)化合物化合物(大多数，如各种铁矿石大多数，如各种铁矿石)赤铁矿（赤铁矿（主要成分是主要成分是Fe2O3）菱铁矿（主要成分是菱铁矿（主要成分是FeCO3）图图 常见的矿石常见的矿石硫铁矿硫铁矿(主要成分是主要成分是FeS2)磁铁矿（磁铁矿（主要成分是主要成分是Fe3O4

9、）常见的矿石常见的矿石辉铜矿（主要成分是辉铜矿（主要成分是Cu2S）黄铜矿（主要成分是黄铜矿（主要成分是CuFeS2）铝土矿铝土矿主要成分是主要成分是Al2O3 元素名称元素名称质量分数质量分数%元素名称元素名称质量分数质量分数%铝铝7.73镁镁2.00铁铁4.75锌锌0.008钙钙3.45铜铜0.007钠钠2.74银银0.00001钾钾2.47金金0.0000005地壳中含量最多的金属是地壳中含量最多的金属是AlAl！金属元素在地壳中含金属元素在地壳中含量：量：一、铁的冶炼：一、铁的冶炼：生熟炼铁炉一生熟炼铁炉一生熟炼铁炉二生熟炼铁炉二 图图 我国古代炼铁图我国古代炼铁图图图 上海宝山钢铁公

10、司炼铁高上海宝山钢铁公司炼铁高炉炉图图 为纪念为纪念1996年中国钢产量突破年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票亿吨而发行的邮票现象现象分析分析反应式反应式尾气处理尾气处理红色的红色的Fe2O3变成灰黑色，同时产生变成灰黑色，同时产生的气体的气体使澄清的使澄清的石灰水变浑浊石灰水变浑浊一氧化碳还原氧化铁生成铁粉一氧化碳还原氧化铁生成铁粉(灰黑色灰黑色)与二氧化碳与二氧化碳1.1.实验室用一氧化碳还原氧化铁实验室用一氧化碳还原氧化铁用燃着的酒精灯将尾气点燃或用燃着的酒精灯将尾气点燃或用气球收集尾气用气球收集尾气【实验【实验】Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温证明产物中有铁粉的方法是：证明

11、产物中有铁粉的方法是：用磁铁吸用磁铁吸(或加稀盐酸有气泡或加稀盐酸有气泡)实验步骤：实验步骤：.按下图组装仪器，按下图组装仪器，并检查其气密性。并检查其气密性。把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中。把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中。把硬质玻璃管接入装置系统中，把硬质玻璃管接入装置系统中，先通入一氧化碳气体先通入一氧化碳气体排除空气，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸。点燃出气口排除空气，防止一氧化碳与空气混合受热爆炸。点燃出气口处的酒精灯处的酒精灯(或用气球收集或用气球收集)，防止一氧化碳污染空气。待排尽，防止一氧化碳污染空气。待排尽后，点燃酒精喷灯，后，点燃酒精喷灯，并观察装置中所发生的

12、变化。并观察装置中所发生的变化。当红棕色粉末已转变成黑色后，当红棕色粉末已转变成黑色后，停止加热，再通入一停止加热，再通入一会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却，防止会儿一氧化碳，直至玻璃管冷却，防止Fe被氧化。被氧化。一氧化碳还原氧化铁一氧化碳还原氧化铁必须在必须在封闭封闭的硬质玻的硬质玻管中进行，管中进行，防止一氧防止一氧化碳污染空气化碳污染空气。原料：铁矿石、焦炭、石灰石原料：铁矿石、焦炭、石灰石Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温2.2.工业炼铁：工业炼铁：反应的化学方程式：反应的化学方程式：CO是还原剂；是还原剂；Fe2O3是氧化剂是氧化剂原理：原理：焦炭在高温条件下跟焦炭在高温条件

13、下跟O2反应生成反应生成CO,CO作还原剂，在高温条件下把铁矿石中作还原剂，在高温条件下把铁矿石中的铁还原出来。的铁还原出来。设备：炼铁高炉设备：炼铁高炉铁矿石、焦炭、石灰铁矿石、焦炭、石灰石石Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温CO2C 2CO 高高温温C+O2 CO2 点燃点燃 在在实际生产时实际生产时,所用的原料或产物一般都含所用的原料或产物一般都含有杂质有杂质,在计算用料时和产量时在计算用料时和产量时,应考虑到杂质应考虑到杂质问题。问题。不纯物质、纯物质、纯度之间的关系：不纯物质、纯物质、纯度之间的关系：列比例时，一定要用纯量。列比例时，一定要用纯量。3.含杂质的物质的化学方程

14、式的计含杂质的物质的化学方程式的计算：算：m(纯纯)=m(不纯不纯)纯纯度度m(不纯不纯)=m(纯纯)纯纯度度例题：用例题：用1000t含氧化铁含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿石，理论的赤铁矿石，理论上可炼含铁上可炼含铁96%的生铁多少吨？的生铁多少吨？Fe2O3+3CO=2Fe +3CO2高温高温解：解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为赤铁矿石中含氧化铁的质量为1000t 80%800t。设设800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为氧化铁理论上可以炼出铁的质量为X。160 112800t X160800t=112XX560t折合含铁折合含铁96%的生铁的质量为的生铁的质量为560t 9

15、6%583t(纯化杂纯化杂)答：答：1000t含氧化铁含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿石，理论上可炼出含铁的赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁为的生铁为583t。或设或设800t氧化铁理论上可以炼氧化铁理论上可以炼含铁含铁96%的生铁的生铁质量为质量为X。Fe2O3+3CO =2Fe +3CO2高温高温160 112800t X96%160:112800t:X96%X583t(杂化纯杂化纯)设需含设需含Fe2O3质量分数为质量分数为85%的赤铁矿石的质量为的赤铁矿石的质量为x。解：解：生铁中含纯铁：生铁中含纯铁：3000t(15%)=2850t.Fe2O3 +3CO =2Fe +3CO

16、2160 112 X 85%2850t 高温高温160X 85%=1122850tX4790t答答：该该3000 t生铁中含纯铁生铁中含纯铁2850t。该炼钢厂每天需含该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为质量分数为85%的赤铁矿石为的赤铁矿石为4790t。1.某炼钢厂日产含杂质某炼钢厂日产含杂质5%的生铁的生铁3000t，试计算：，试计算：该该3000 t生铁中含纯铁多少吨？生铁中含纯铁多少吨？该炼钢厂每天需含该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为质量分数为85%的赤铁矿石多的赤铁矿石多少吨？（计算结果保留整数）少吨？（计算结果保留整数）练习：练习：2.下图是课堂中模拟炼铁的实验装置。下图是课堂

17、中模拟炼铁的实验装置。(1)写出图中标有序号的仪器名称写出图中标有序号的仪器名称 ，。(2)实验过程中，先要进行的是实验过程中，先要进行的是_。（填。（填或或）加热加热 通一氧化碳通一氧化碳(3)A中反应的化学方程式是中反应的化学方程式是 。B中反应的化学方程式中反应的化学方程式 ，B中观察到的现象是中观察到的现象是 。(4)该装置的不足之处该装置的不足之处 。铁架台铁架台试管试管Fe2O3+3CO =2Fe+3CO2高温高温 没有尾气处理装置（或没有用燃着的酒精灯处理尾气等）没有尾气处理装置（或没有用燃着的酒精灯处理尾气等）Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O澄清的石灰水变浑浊澄清的石

18、灰水变浑浊 3.右下图是金属活动性顺序表中铜、锡、铁和右下图是金属活动性顺序表中铜、锡、铁和铝元素被人类大规模开发、利用的大致年限。铝元素被人类大规模开发、利用的大致年限。K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au约约6000年前年前约约200年前年前约约600年前年前约约2500年前年前选择编号填空：铝的利用比铜和铁晚得多，选择编号填空：铝的利用比铜和铁晚得多，原因是原因是 ；目前铝在多个领域替代易生锈的钢铁，；目前铝在多个领域替代易生锈的钢铁，其其主要主要原因是原因是 。铝的密度小铝的密度小 铝很活泼铝很活泼 地壳中铝的含量高地壳中铝的含量高 铝的

19、表面易生成致密的铝的表面易生成致密的保护膜保护膜钢铁的冶炼是人类文明的一个重要标志。钢铁的冶炼是人类文明的一个重要标志。右图是实验室模拟炼铁的装置图，写出冶炼生铁右图是实验室模拟炼铁的装置图，写出冶炼生铁的化学方程的化学方程式式 ；能证明产；能证明产物中有铁粉的方法是：物中有铁粉的方法是：。用磁铁吸用磁铁吸(或加稀盐酸有气或加稀盐酸有气泡泡)3 C O+F e2O3 2Fe+3CO2=高温高温在组装仪器时，把玻璃管在组装仪器时，把玻璃管插入橡胶管的操作方法插入橡胶管的操作方法 是是 。此装置有不完善的地方，请说出其中一种改此装置有不完善的地方，请说出其中一种改进方进方法：法：。用气球收集尾气或

20、用燃着的酒精灯用气球收集尾气或用燃着的酒精灯点燃点燃导管一端用水润湿后旋转插导管一端用水润湿后旋转插入入实验实验:氢气还原氧化铜氢气还原氧化铜 H2+CuO=Cu+H2O加热加热 根据氢气还原氧化铜的实根据氢气还原氧化铜的实验验,分析一氧化碳与氧化铁分析一氧化碳与氧化铁反应的反应的实验步骤实验步骤,反应现象反应现象,并设计并设计改进装置改进装置.分析还原反应的原理分析还原反应的原理 H2+CuO=Cu+H2O H2:得到氧得到氧,被氧化被氧化,发生氧化反应发生氧化反应,具有还原性具有还原性,是还原剂是还原剂 CuO:失去氧失去氧,被还原被还原,发生还原反应发生还原反应,具有氧化性具有氧化性,是

21、氧化剂是氧化剂 还原反应还原反应：含氧化合物失去氧的反应。：含氧化合物失去氧的反应。还原性还原性:能夺取含氧化合物里的氧能夺取含氧化合物里的氧,使它使它 发生还原反应的物质具有还原性。发生还原反应的物质具有还原性。高温高温 3CO+Fe2O3 =2Fe+3CO2讨论讨论:发生还原反应的物质是谁发生还原反应的物质是谁?哪种物质具有还原性哪种物质具有还原性?哪种物质是氧化剂哪种物质是氧化剂?还原剂还原剂?高温高温具有还原性的物质具有还原性的物质:H2 C CO问题问题:请写出请写出H2和和C还原还原Fe2O3的化的化 学方程式学方程式 3H2+Fe2O3=2Fe+3H2O 3C+2Fe2O3=4F

22、e+3CO2高温高温高温高温对金属而言对金属而言:越活泼越活泼的金属的金属,越容易越容易与其他物质形成与其他物质形成化合物化合物,也就也就越难越难从化合物中还原出金从化合物中还原出金属单质属单质.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与其他物质形成化合物形成化合物,也就也就越容易越容易从化合物中还从化合物中还原出金属单质原出金属单质.冶炼金属的常用方法冶炼金属的常用方法:1.活泼金属活泼金属(如如K Na Mg AI)电解法电解法:2AI2O3 =4AI+3O22.一般金属一般金属(如如Zn Fe Sn Pb Cu)热还原法热还原法:Fe2O3+3CO=2Fe+3CO3.较稳

23、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PtAu):直接以单质形式存在直接以单质形式存在通电通电高温高温加热加热化化 学学 新知预习新知预习新知预习新知预习互动探究互动探究互动探究互动探究课堂小结课堂小结课堂小结课堂小结问题导学问题导学问题导学问题导学当堂检测当堂检测当堂检测当堂检测第六章金属第六章金属问问 题题 导导 学学新新 知知 预预 习习1 1金属的存在：金属来自地壳中天然存在的矿物。金属的存在：金属来自地壳中天然存在的矿物。(1)(1)单质形态：少数化学性质单质形态：少数化学性质_的金属，以单质的金属，以单质形态存在于矿

24、物中，如形态存在于矿物中，如_、_、_(_(白金白金)。(2)(2)化合物形态：绝大多数金属都是以化合物形态：绝大多数金属都是以_的形态存的形态存在于矿物之中。在于矿物之中。2 2金属的含量：地壳中所占的质量分数最高的金属是金属的含量：地壳中所占的质量分数最高的金属是_，其次是，其次是_。第六章金属第六章金属很不活泼很不活泼一金属的存在及金属矿物一金属的存在及金属矿物 金金银银铂铂化合物化合物铝铝铁铁3 3金属矿物金属矿物常见的金属矿物：赤铁矿常见的金属矿物：赤铁矿(主要成分是主要成分是_)_)、磁铁、磁铁矿矿(主要成分是主要成分是_)_)、铝土矿、铝土矿(主要成分是主要成分是AlAl2 2O

25、 O3 3)、孔雀、孔雀石石 主要成分是主要成分是_。第六章金属第六章金属FeFe2 2O O3 3FeFe3 3O O4 4CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 31 1反应原理：反应原理：_。2 2实验装置实验装置(如图如图6 63 31)1)第六章金属第六章金属二炼铁原理二炼铁原理一氧化碳还原氧化铁一氧化碳还原氧化铁 图图6 63 31 13 3实验现象：红棕色粉末逐渐变成实验现象：红棕色粉末逐渐变成_；澄清石灰水；澄清石灰水_；尾气；尾气_，产生，产生_色火焰。色火焰。第六章金属第六章金属黑色黑色变浑浊变浑浊燃烧燃烧淡蓝淡蓝1 1生铁的冶炼生铁的冶炼(1)(1)原料：铁矿石、

26、焦炭、石灰石、空气。原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。(2)(2)炼铁设备：高炉。炼铁设备：高炉。(3)(3)焦炭作用焦炭作用产生还原剂产生还原剂COCO。(_)(_)给反应提供能量。给反应提供能量。(4)(4)石灰石作用：使铁矿石中的石灰石作用：使铁矿石中的_转变成炉渣而除转变成炉渣而除去。去。第六章金属第六章金属三工业上钢铁的冶炼三工业上钢铁的冶炼 脉石脉石(5)(5)工业炼铁产品：生铁的含碳量为工业炼铁产品：生铁的含碳量为_，是，是_。2 2钢的冶炼钢的冶炼(1)(1)原料：生铁、氧气、脱氧剂、生石灰。原料：生铁、氧气、脱氧剂、生石灰。(2)(2)原理：利用氧化剂原理：利用氧化剂(纯氧纯

27、氧)把生铁里过多的碳和磷、硫把生铁里过多的碳和磷、硫等其他杂质除去。等其他杂质除去。(3)(3)特性：硬而韧、特性：硬而韧、_、_，性能优越，性能优越于生铁。钢的含碳量为于生铁。钢的含碳量为_，是铁的合金。，是铁的合金。点拨点拨 生铁和钢的主要区别是生铁和钢的主要区别是_不同。不同。第六章金属第六章金属2%4.3%铁的合金铁的合金有弹性有弹性可锻可锻0.03%2%含碳量含碳量化学方程式所表示的是反应物与生成物之间的质量关系化学方程式所表示的是反应物与生成物之间的质量关系，指的是纯净物。根据化学方程式计算时，要把不纯物质的，指的是纯净物。根据化学方程式计算时，要把不纯物质的质量换算成纯物质的质量

28、。质量换算成纯物质的质量。第六章金属第六章金属四关于含杂质物质的计算四关于含杂质物质的计算 互互 动动 探探 究究探究点一一氧化碳还原氧化铁探究点一一氧化碳还原氧化铁 情景展示情景展示 高炉炼铁高炉炼铁第六章金属第六章金属 问题探究问题探究 为什么金可以直接从沙里淘得，而钢铁却需为什么金可以直接从沙里淘得，而钢铁却需要进行冶炼呢？实验室用一氧化碳还原氧化铁时应注意什要进行冶炼呢？实验室用一氧化碳还原氧化铁时应注意什么？么？思考交流思考交流 第六章金属第六章金属 归纳提升归纳提升 多数金属在自然条件下能与空气中的成分发多数金属在自然条件下能与空气中的成分发生反应而以化合物形态存在，有少数很不活泼

29、的金属，如金、生反应而以化合物形态存在，有少数很不活泼的金属，如金、银、铂以单质形态存在。实验室用一氧化碳还原氧化铁时应银、铂以单质形态存在。实验室用一氧化碳还原氧化铁时应注意：一氧化碳注意：一氧化碳“早来晚走早来晚走”。先点燃最后的酒精灯，处先点燃最后的酒精灯，处理尾气，防止有毒的一氧化碳污染空气；理尾气，防止有毒的一氧化碳污染空气；通入一氧化碳，通入一氧化碳，目的是排尽玻璃管内的空气；目的是排尽玻璃管内的空气；点燃酒精喷灯；点燃酒精喷灯；继续通一继续通一氧化碳直到试管冷却，防止铁重新被氧化和石灰水倒流。氧化碳直到试管冷却，防止铁重新被氧化和石灰水倒流。第六章金属第六章金属第六章金属第六章金

30、属 课堂速记课堂速记 应用示例应用示例 第六章金属第六章金属例例1 1如图如图6 63 32 2中甲是一氧化碳与氧化铁反应装置的中甲是一氧化碳与氧化铁反应装置的示意图，图乙是高炉炼铁示意图。示意图，图乙是高炉炼铁示意图。图图6 63 32 2第六章金属第六章金属请回答下列问题。请回答下列问题。(1)(1)写出图甲中的实验现象：写出图甲中的实验现象：_。(2)(2)图甲中装置的不足之处是图甲中装置的不足之处是_。(3)(3)高炉炼铁原料中焦炭的作用是高炉炼铁原料中焦炭的作用是_。(4)(4)请写出高炉中生成铁的化学方程式：请写出高炉中生成铁的化学方程式：_。红色粉末变黑，澄清石灰水变浑浊红色粉末

31、变黑，澄清石灰水变浑浊 缺少尾气处理装置缺少尾气处理装置 提供能量、提供还原剂提供能量、提供还原剂CO 第六章金属第六章金属方法点拨方法点拨 炼铁的原理是利用还原剂一氧化碳在高温的条炼铁的原理是利用还原剂一氧化碳在高温的条件下将铁从其氧化物中还原出来。反应前先通一氧化碳气体是件下将铁从其氧化物中还原出来。反应前先通一氧化碳气体是为了排尽管内的空气，以防止管中一氧化碳与空气混合加热发为了排尽管内的空气，以防止管中一氧化碳与空气混合加热发生爆炸。同时要注意尾气一氧化碳的处理，防止污染空气，一生爆炸。同时要注意尾气一氧化碳的处理，防止污染空气，一般采用燃烧的方法将有毒的一氧化碳转化为无毒的二氧化碳。

32、般采用燃烧的方法将有毒的一氧化碳转化为无毒的二氧化碳。探究点二关于含杂质物质的计算探究点二关于含杂质物质的计算 情景展示情景展示 高炉炼铁高炉炼铁第六章金属第六章金属 问题探究问题探究 要制得要制得56 kg56 kg含杂质含杂质3%3%的生铁需要含的生铁需要含FeFe2 2O O3 370%70%的赤铁矿石多少千克？如何进行含杂质物质的计算？的赤铁矿石多少千克？如何进行含杂质物质的计算？思考交流思考交流 第六章金属第六章金属第六章金属第六章金属第六章金属第六章金属(2)(2)含杂质物质的化学方程式的计算步骤含杂质物质的化学方程式的计算步骤将含杂质的物质质量换算成纯物质的质量。将含杂质的物质质

33、量换算成纯物质的质量。将纯物质质量代入化学方程式进行计算。将纯物质质量代入化学方程式进行计算。将计算得到的纯物质质量换算成含杂质物质的质量。将计算得到的纯物质质量换算成含杂质物质的质量。第六章金属第六章金属 课堂速记课堂速记 应用示例应用示例 第六章金属第六章金属例例2 2工业上用赤铁矿冶炼生铁，若要得到含铁工业上用赤铁矿冶炼生铁，若要得到含铁90%90%的生铁的生铁100 t100 t，理论上需要含氧化铁，理论上需要含氧化铁80%80%的赤铁矿多少吨？的赤铁矿多少吨？第六章金属第六章金属方法点拨方法点拨 化学方程式中的任何一种物质都是纯净物，涉化学方程式中的任何一种物质都是纯净物，涉及不纯的

34、物质时要将不纯的物质转化为纯净物再代入化学方程及不纯的物质时要将不纯的物质转化为纯净物再代入化学方程式进行计算。不纯物质转化为纯净物的方法：纯净物的质量式进行计算。不纯物质转化为纯净物的方法：纯净物的质量含杂质物质的总质量含杂质物质的总质量纯度纯度(该物质中有效成分的质量分数该物质中有效成分的质量分数)。课课 堂堂 小小 结结第六章金属第六章金属当当 堂堂 检检 测测知识点知识点1 1铁的冶炼铁的冶炼 第六章金属第六章金属1 1下列有关铁的说法不正确的是下列有关铁的说法不正确的是()A A生铁和钢都是铁合金生铁和钢都是铁合金 B B铁是地壳中含量最多的金属元素铁是地壳中含量最多的金属元素C C

35、工业炼铁的原理是：工业炼铁的原理是：D D铁矿石、焦炭、石灰石和空气是高炉炼铁的原料铁矿石、焦炭、石灰石和空气是高炉炼铁的原料 答案答案 B B第六章金属第六章金属2 2早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。工业早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应。某化学兴趣小上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应。某化学兴趣小组利用如图组利用如图6 63 33 3所示装置进行实验探究，请按要求填空。所示装置进行实验探究，请按要求填空。图图6 63 33 3第六章金属第六章金属(1)A(1)A中观察到的现象是中观察到的现象是_。写出写出COCO还原还

36、原FeFe2 2O O3 3的化学方程式：的化学方程式：_。(2)(2)实验中盛有澄清石灰水的试管中可观察到的现象是实验中盛有澄清石灰水的试管中可观察到的现象是_。(3)(3)右 边 导 气 管 口 放 置 点 燃 的 酒 精 灯 的 目 的 是右 边 导 气 管 口 放 置 点 燃 的 酒 精 灯 的 目 的 是_。红棕色变成黑色红棕色变成黑色 澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊 燃烧多余的燃烧多余的CO(CO(或处理尾气等或处理尾气等)知识点知识点2关于含杂质物质的计算关于含杂质物质的计算 第六章金属第六章金属3 3我国铁矿石资源比较丰富，某钢铁厂用我国铁矿石资源比较丰富，某钢铁厂用1000

37、 t1000 t含氧化铁含氧化铁80%80%的赤铁矿石炼铁，理论上可以炼出含杂质的赤铁矿石炼铁，理论上可以炼出含杂质4%4%的生铁多少吨？的生铁多少吨？第六章金属第六章金属金属的冶炼金属的冶炼金属在自然界的分布金属在自然界的分布比较活泼的以化合态存在，是较普遍的存在形式比较活泼的以化合态存在，是较普遍的存在形式什么叫金属的冶炼什么叫金属的冶炼实质是把金属从矿石中还原出来的过程实质是把金属从矿石中还原出来的过程金属冶炼的一般步骤金属冶炼的一般步骤矿物的富集去杂矿物的富集去杂矿物矿物金属在自然界存在形式金属在自然界存在形式动物体内动物体内植物体内植物体内少数不活泼的能以游离态存在。少数不活泼的能以

38、游离态存在。冶炼冶炼精炼精炼如金如金铂铂银银铜铜金属冶炼的方法金属冶炼的方法热分解法热分解法一不活泼的金属常采用热分解法一不活泼的金属常采用热分解法对象对象氧化银加热生成银氧化银加热生成银二比较活泼的金属采用热还原法二比较活泼的金属采用热还原法热还原法热还原法电解法电解法根据金属的活泼性不同，采取不同的方法根据金属的活泼性不同，采取不同的方法金属活动顺序表中铜以后的金属金属活动顺序表中铜以后的金属如氧化汞加热分解出汞如氧化汞加热分解出汞 曾用来实验室制备氧气曾用来实验室制备氧气热还原法主要原理热还原法主要原理加入还原剂，在高温下把金属还原出来。加入还原剂，在高温下把金属还原出来。常用的还原剂常

39、用的还原剂焦炭或焦炭或CO如炼铁如炼铁氢气氢气如炼钨如炼钨活泼金属活泼金属如铬如铬一般要求纯度较高的金属一般要求纯度较高的金属比较昂贵金属比较昂贵金属二比较活泼的金属采用热还原法二比较活泼的金属采用热还原法对象对象 金属活动顺序表中位于中部的金属（铝以后）金属活动顺序表中位于中部的金属（铝以后）活泼金属采用电解法（纯度高）活泼金属采用电解法（纯度高）1活泼金属难以找到更强的还原剂，一般采用活泼金属难以找到更强的还原剂，一般采用电解法。电解法。铝的冶炼铝的冶炼2Al2O3 =4Al +3O2电解熔融的三氧化二铝电解熔融的三氧化二铝镁的冶炼镁的冶炼 2NaCl =2Na +Cl2电解熔融的氯化镁电

40、解熔融的氯化镁MgCl2 =Mg +Cl2由珊瑚贝壳等制得石灰由珊瑚贝壳等制得石灰 石灰和海水制氢氧化镁石灰和海水制氢氧化镁盐酸和氢氧化镁制氯化镁盐酸和氢氧化镁制氯化镁电解得的氯气制盐酸电解得的氯气制盐酸钠的冶炼钠的冶炼电解熔融的氯化钠电解熔融的氯化钠活泼金属采用电解法（纯度高）活泼金属采用电解法（纯度高）2不活泼金属要得到高纯度，也常采用电解法，不活泼金属要得到高纯度，也常采用电解法，不同的是电解它的盐的水溶液不同的是电解它的盐的水溶液铜的精炼铜的精炼二个目的二个目的银的精炼银的精炼保护了环境保护了环境金属的回收金属的回收 充分利用和保护了资源充分利用和保护了资源金的精炼金的精炼一、金属在自

41、然界的存在一、金属在自然界的存在游离态（单质）：游离态（单质）：化合态（化合物）：化合态（化合物）：Ag,Pt,AuAg,Pt,AuFe,Cu,NaFe,Cu,Na等绝大多数金属等绝大多数金属二、金属矿物二、金属矿物黄铁矿黄铁矿(FeSFeS2 2)磁铁矿磁铁矿(FeFe3 3O O4 4)菱铁矿菱铁矿(FeCOFeCO3 3)赤铁矿赤铁矿(FeFe2 2O O3 3)孔雀石孔雀石铝土矿铝土矿黄铜矿黄铜矿自然界以单质形式存在的银自然界以单质形式存在的银自然界以单质形式存在的金自然界以单质形式存在的金三、炼铁的基本原理三、炼铁的基本原理现象：红棕色的现象：红棕色的Fe2O3变黑，同时产生使石灰变

42、黑，同时产生使石灰 水变浑浊的气体。水变浑浊的气体。Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温基本原理：基本原理：氧化反应：得到氧的反应氧化反应：得到氧的反应还原反应：失去氧的反应还原反应：失去氧的反应 3C+2Fe2O3=4Fe+3CO2高温高温H2 C练习：请写出练习：请写出H2和和C还原还原Fe2O3的化学方程式的化学方程式高温高温3H2+Fe2O3=2Fe+3H2O具有还原性的物质具有还原性的物质:CO 性性 质质物质物质可燃性可燃性 还原性还原性 C C +O2 CO22C+O2 2COC+2CuO 2Cu+CO2 CO2CO+O2 2CO2CO+CuO Cu+CO2 H22H2+

43、O2 2H2OH2+CuO Cu+H2OH2、C、CO化学性质的比较化学性质的比较点点燃燃点点燃燃点点燃燃点点燃燃 高温高温cocuo澄清的石灰水ABC原料：原料：铁矿石铁矿石(赤铁矿赤铁矿)、焦炭、石灰石、焦炭、石灰石、空气空气四、铁的四、铁的冶炼冶炼1.1.炼炼铁铁设备：设备：高炉高炉过量空气过量空气焦炭焦炭焦炭焦炭高温高温高温高温赤铁矿赤铁矿高温高温CO2COFe反应过程：反应过程：涉及反应化学方程式：涉及反应化学方程式：3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2高温高温C+CO2=2CO高温高温C+O2=CO2点燃点燃产品：产品：生铁（含碳量生铁（含碳量2-4.3%）合金合金2.2.炼炼钢：

44、钢：氧气氧气高温高温钢钢生铁生铁钢（含碳量钢（含碳量0.03-2%）类别类别含碳量含碳量%含杂质含杂质机械性能机械性能机械加工机械加工生铁生铁24.3多多硬而脆硬而脆可铸不可可铸不可锻锻钢钢0.032少少硬而韧、硬而韧、有弹性有弹性可铸可锻可铸可锻生铁和钢的区别生铁和钢的区别中国古代冶炼图中国古代冶炼图转转 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越活泼越活泼的金属的金属,越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

45、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 Fe Sn Pb Cu)热还原法热还原法:Fe2O3+3CO=2Fe+3CO3.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(

46、如如Pt Au):直接以单质形式存在直接以单质形式存在通通电电高温高温加加热热五、冶炼金属的常用方法五、冶炼金属的常用方法金属活动性顺序：金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)CuHg AgPt Au电解法电解法热还原法热还原法直接加热法直接加热法例例1 用用1000 t含氧化铁含氧化铁80%的赤铁矿石，的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？的生铁多少吨？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 纯净物的质量纯净物的质量1000 t80%70%96%=583.3 t赤铁矿石赤铁矿石氧化铁氧化铁铁铁生铁生

47、铁实验实验:氢气还原氧化铜氢气还原氧化铜 H2+CuO=Cu+H2O加热加热 根据氢气还原氧化铜的实根据氢气还原氧化铜的实验验,分析一氧化碳与氧化铁分析一氧化碳与氧化铁反应的反应的实验步骤实验步骤,反应现象反应现象,并设计并设计改进装置改进装置.分析还原反应的原理分析还原反应的原理 H2+CuO=Cu+H2O H2:得到氧得到氧,被氧化被氧化,发生氧化反应发生氧化反应,具有还原性具有还原性,是还原剂是还原剂 CuO:失去氧失去氧,被还原被还原,发生还原反应发生还原反应,具有氧化性具有氧化性,是氧化剂是氧化剂 还原反应还原反应：含氧化合物失去氧的反应。：含氧化合物失去氧的反应。还原性还原性:能夺

48、取含氧化合物里的氧能夺取含氧化合物里的氧,使它使它 发生还原反应的物质具有还原性。发生还原反应的物质具有还原性。高温高温 3CO+Fe2O3 =2Fe+3CO2讨论讨论:发生还原反应的物质是谁发生还原反应的物质是谁?哪种物质具有还原性哪种物质具有还原性?哪种物质是氧化剂哪种物质是氧化剂?还原剂还原剂?高温高温具有还原性的物质具有还原性的物质:H2 C CO问题问题:请写出请写出H2和和C还原还原Fe2O3的化的化 学方程式学方程式 3H2+Fe2O3=2Fe+3H2O 3C+2Fe2O3=4Fe+3CO2高温高温高温高温对金属而言对金属而言:越活泼越活泼的金属的金属,越容易越容易与其他物质形成

49、与其他物质形成化合物化合物,也就也就越难越难从化合物中还原出金从化合物中还原出金属单质属单质.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与其他物质形成化合物形成化合物,也就也就越容易越容易从化合物中还从化合物中还原出金属单质原出金属单质.冶炼金属的常用方法冶炼金属的常用方法:1.活泼金属活泼金属(如如K Na Mg AI)电解法电解法:2AI2O3 =4AI+3O22.一般金属一般金属(如如Zn Fe Sn Pb Cu)热还原法热还原法:Fe2O3+3CO=2Fe+3CO3.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PtAu):直接以单质形式存在直接以单质形式存在通电通电高温高温加热加热