1、52 金属矿物 铁的冶炼 金属在自然界的存在金属在自然界的存在 银、金、铂等金属，化学活动性很弱，在自然界里，它们常以游离态（单质形式）存在。 活泼金属都化合态（以化合物的形式）存在常见的金属矿物常见的金属矿物赤铁矿（Fe2O3）磁铁矿（Fe3O4）孔雀石（Cu2OH2CO3）软锰矿（MnO2）思考：思考：铁在自然界中以化合物铁在自然界中以化合物的形式存在，如赤铁矿、的形式存在，如赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿等，钢磁铁矿、黄铁矿等，钢铁是怎样炼成的？铁是怎样炼成的？金属的冶炼：使金属矿物生成金属的过程金属的冶炼：使金属矿物生成金属的过程思考思考一、工业炼铁一、工业炼铁 焦炭铁矿石石灰石热空气生铁出口
2、炉渣出口炼铁高炉模型 1、主要原料： 2、设备： 3、原理： 4、CO的石作用：铁矿石、焦炭、石灰铁矿石、焦炭、石灰石、热空气石、热空气高炉高炉用用COCO将铁从它的化合将铁从它的化合物中还原出来物中还原出来C O2 C O2 点燃点燃 CO2 CO2C CO2 C CO2 高温高温 2CO 2CO（1 1）提供热量）提供热量（2 2）提供）提供COCO造渣原料造渣原料二、实验室二、实验室COCO还原氧化铁还原氧化铁石石灰水灰水CO与氧化铁反应 1 1、实验开始时，为什么要先通一会儿、实验开始时，为什么要先通一会儿COCO后点燃酒精灯？后点燃酒精灯？ 2 2、现象？、现象？ 3 3、反应后生成
3、的物质是什么，如何检验？、反应后生成的物质是什么，如何检验？ 4 4、原理：、原理： 5 5、实验结束时，是应先停止通、实验结束时，是应先停止通COCO还是先撤酒精灯？为还是先撤酒精灯？为什么？什么？ 6 6、尾气中的气体主要是什么？如何处理？、尾气中的气体主要是什么？如何处理？n1、实验开始时，为什么要先通、实验开始时，为什么要先通n一会儿一会儿CO后点燃酒精灯？后点燃酒精灯？除尽试管内的空气，除尽试管内的空气，否则加热可能会引起否则加热可能会引起爆炸。爆炸。n2、现象？、现象？红棕色固体慢慢变为红棕色固体慢慢变为黑色，澄清石灰水变黑色，澄清石灰水变浑浊。浑浊。3、反应后生成的物质是什么，如
4、何检验？、反应后生成的物质是什么，如何检验？生成物是铁和二氧化碳生成物是铁和二氧化碳证明方法：能被磁铁吸引证明方法：能被磁铁吸引的是铁，能使澄清石灰水的是铁，能使澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳。变浑浊的是二氧化碳。4、反应原理。、反应原理。3CO Fe 2O3 =2Fe 3CO2高温高温5、实验结束时，是应先停止通、实验结束时，是应先停止通CO还是先撤酒精灯？为什么？还是先撤酒精灯？为什么？应先停止加热，后停应先停止加热，后停止通止通CO直到试管冷直到试管冷却，否则高温可能会却，否则高温可能会使生成的铁又被氧化。使生成的铁又被氧化。6、尾气中的气体主要是什么？、尾气中的气体主要是什么？如何处理？
5、如何处理？尾气中的主要成分为尾气中的主要成分为一氧化碳，可以用点一氧化碳，可以用点燃（或收集）的方法燃（或收集）的方法进行处理。进行处理。实验改进：实验改进： 可将上述装置除尾气的部分，改成用气球收集，这样收可将上述装置除尾气的部分，改成用气球收集，这样收集得到的未燃一氧化碳气体可重复利用集得到的未燃一氧化碳气体可重复利用或把尾气烧或把尾气烧掉，防止污掉，防止污染空气染空气金属冶炼的常用方法一、热还原法二、电解法2AI2O3=4AI3O2通电三、直接加热法2HgO=2HgO2四、湿法冶炼CuO4 Fe=Cu FeO4三氧化还原反应 通常把物质与氧结合的过程成为氧化，而把与氧分离的过程称为还原。
6、 举例：3CO Fe 2O3 高温 2Fe3CO2 CO得到氧被氧化成CO2， Fe2O3失去氧被还原成Fe。 CO是还原剂，Fe2O3是氧化剂反应物中：反应物中：得氧得氧被氧化被氧化氧化反应氧化反应还原剂还原剂失氧失氧被还原被还原还原反应还原反应氧化剂氧化剂练习 1铁制的菜刀在生产时要通过“粹火”处理来增加刀的硬度，具体操作是将红热的菜刀浸入水中急速冷却。此时发生反应如下3Fe4H2O高温 Fe3O44H2该反应中属于还原剂的是 BH2OCFe3O4 DH2 2Fe2O32A高温 A2O32Fe 氧化剂 还原剂 _有关杂质问题的计算有关杂质问题的计算例1、1000t含杂质20%的赤铁矿石中含
7、氧化铁的质量是多少？氧化铁的质量：氧化铁的质量： 1000t （ 1- 20% ）=800t纯净物的质量纯净物的质量= 混合物的质量物质的质量分数混合物的质量物质的质量分数不纯物质的质量不纯物质的质量= 纯物质的质量物质的质量分数纯物质的质量物质的质量分数例例3：用：用1000t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？赤铁矿石赤铁矿石氧化铁氧化铁铁铁生铁生铁生铁的质量：生铁的质量：注意：带入化学方程式计算的数据应是注意：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1000t80% 70%96%=练习：要炼出含
8、杂质练习：要炼出含杂质2%的生铁的生铁3200吨，吨，需要含氧化铁质量分数为需要含氧化铁质量分数为80%的赤铁的赤铁矿石多少吨？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3200t（1-20%）70%80%=新中国成立以后，我国的钢铁工业得到新中国成立以后，我国的钢铁工业得到了飞跃的发展。了飞跃的发展。1994年钢产量只有年钢产量只有158万吨，居世界万吨，居世界26位；位；1996年，我国的钢铁产量首次特破年，我国的钢铁产量首次特破1亿吨亿吨居世界前列；居世界前列；为纪念为纪念1996年中国钢产量突破年中国钢产量突破1亿吨而发行亿吨而发行2002年，我国的钢产年，我国的钢产量为量为1822489万吨，连万吨，连续多年保持世界第一续多年保持世界第一铁的物理性质 1银白色金属，质软铁的化学性质FeSOFeSO4 4FeSOFeSO4 4Fe3O4FeFeO2O2H2O4H2O4CuO4CuO4
