金属矿物与冶炼.ppt

6.3 金属矿物与冶炼,一、金属在自然界的存在,游离态（单质）：,化合态（化合物）：,Ag,Pt,Au,Fe,Cu,Na等绝大多数金属,二、金属矿物,黄铁矿(FeS2),磁铁矿(Fe3O4),菱铁矿(FeCO3),赤铁矿(Fe2O3),孔雀石,铝土矿,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金,三、钢铁的冶炼P98,(CO),(Fe2O3),A,C,B,Ca(OH)2,A、B、C三处各发生哪些化学反应，分别有什么现象？,红棕色粉末变为黑色,澄清石灰水变浑浊,2 CO+O2 2CO2,产生蓝色火焰,点燃,实验步骤：,一、通入经检验是纯净的CO一会儿,二、点燃酒精灯加热,四、待装置完全冷却后，再撤走通CO的导管,三、熄灭酒精灯,【思考】,1、为什么要先通纯净的CO一会儿，再加热？,防止管内空气与一氧化碳受热发生爆炸,2、实验结束时，为什么要熄灭酒精灯，再撤走 导管？,防止生成的Fe又被氧化成Fe2O3,3、通入纯洁一氧化碳前先。4、澄清石灰水的作用是什么？5、为什么要进行尾气处理？如何处理？6、如上图，尾气处理装置如何改进？改进后有何优点？7、如何证明生成的黑色粉末是铁？,检查装置的气密性,验证反应是否产生CO2,CO有毒，会污染空气；燃烧或收集起来,转到A处点燃；可以充分利用能源,用磁铁靠近，黑色粉末能被吸引。,H2 C,练习：请写出H2和C还原Fe2O3的化学方程式,具有还原性的物质:CO,原料：,铁矿石(赤铁矿)、焦炭、石灰石、空气,1.炼铁,设备：,高炉,过量空气,焦炭,焦炭,点燃,高温,赤铁矿,高温,CO2,CO,Fe,反应过程：,提供铁元素,a、燃烧产生热量b、产生还原剂CO,制造炉渣,提供氧气,涉及反应化学方程式：,产品：,生铁（含碳量2-4.3%）,铁的合金,2.炼钢：,氧气,高温,钢,生铁,钢（含碳量0.03-2%）,生铁和钢的区别,用氧化剂把生铁中的杂质氧化除去,生铁（含碳量2-4.3%）,转 炉 炼 钢,为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票,越活泼的金属,越容易与其他物质形成化合物,也就越难从化合物中还原出金属单质.越不活泼的金属,越不容易与其他物质形成化合物,也就越容易从化合物中还原出金属单质.,金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au,金 属 活 动 性 由 强 渐 弱,1.活泼金属(如K Ca Na Mg AI)电解法:2Al2O3=4Al+3O22.一般金属(如Zn Fe Sn Pb Cu)热还原法:Fe2O3+3CO=2Fe+3CO23.较稳定金属(如Hg Ag)直接加热法:2HgO=2Hg+O24.稳定金属(如Pt Au):直接以单质形式存在,通电,高温,加热,四、冶炼金属的常用方法,金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)CuHg AgPt Au,电解法,热还原法,直接加热法,判断常见金属活泼性的方法,（2）金属能否与酸反应以及与酸反应的剧烈程度,（3）金属与能否与金属化合物的溶液反应,（1）金属能否与氧气反应以及与氧气反应的 难易程度,（4）金属冶炼的难易程度,归纳与总结,例：1000吨含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨？,五、有关不纯物质的计算,注意：带入化学方程式计算的数据应是 参加反应的纯净物的质量,m纯净物=m混合物纯度,解:m(Fe)=1600吨(12%)=1568吨,160 112 x80%1568吨解得:x=2800吨答:需这种赤铁矿石2800吨。,典型习题,例:要炼出含2%杂质的生铁1600吨,需要含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？,设需要含80%的赤铁矿石的质量为x,谈谈你的收获,下课啦,