《金屬礦物與冶煉》金屬PPT課件2
新 知 預(yù) 習
一 金屬的存在及金屬礦物
1．金屬的存在：金屬來自地殼中天然存在的礦物。
(1)單質(zhì)形態(tài)：少數(shù)化學性質(zhì)_________的金屬，以單質(zhì)形態(tài)存在于礦物中，如____、____、____(白金)。
(2)化合物形態(tài)：絕大多數(shù)金屬都是以________的形態(tài)存在于礦物之中。
2．金屬的含量：地殼中所占的質(zhì)量分數(shù)最高的金屬是____，其次是____。
3．金屬礦物
常見的金屬礦物：赤鐵礦(主要成分是_______)、磁鐵礦(主要成分是______)、鋁土礦(主要成分是Al2O3)、孔雀石[主要成分是___________]。
二 煉鐵原理——一氧化碳還原氧化鐵
1．反應(yīng)原理：___________________。
2．實驗裝置(如圖6－3－1)
3．實驗現(xiàn)象：紅棕色粉末逐漸變成______；澄清石灰水_________；尾氣________，產(chǎn)生_______色火焰。
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三 工業(yè)上鋼鐵的冶煉
1．生鐵的冶煉
(1)原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣。
(2)煉鐵設(shè)備：高爐。
(3)焦炭作用
①產(chǎn)生還原劑CO。
(__________________)
②給反應(yīng)提供能量。
(4)石灰石作用：使鐵礦石中的______轉(zhuǎn)變成爐渣而除去。
(5)工業(yè)煉鐵產(chǎn)品：生鐵的含碳量為___________，是_____________。
2．鋼的冶煉
(1)原料：生鐵、氧氣、脫氧劑、生石灰。
(2)原理：利用氧化劑(純氧)把生鐵里過多的碳和磷、硫等其他雜質(zhì)除去。
(3)特性：硬而韌、____________、________，性能優(yōu)越于生鐵。鋼的含碳量為___________，是鐵的合金。
[點撥] 生鐵和鋼的主要區(qū)別是_________不同。
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互 動 探 究
探究點一 一氧化碳還原氧化鐵
[問題探究]為什么金可以直接從沙里淘得，而鋼鐵卻需要進行冶煉呢？實驗室用一氧化碳還原氧化鐵時應(yīng)注意什么？
[歸納提升]多數(shù)金屬在自然條件下能與空氣中的成分發(fā)生反應(yīng)而以化合物形態(tài)存在，有少數(shù)很不活潑的金屬，如金、銀、鉑以單質(zhì)形態(tài)存在。實驗室用一氧化碳還原氧化鐵時應(yīng)注意：一氧化碳“早來晚走”。①先點燃最后的酒精燈，處理尾氣，防止有毒的一氧化碳污染空氣；②通入一氧化碳，目的是排盡玻璃管內(nèi)的空氣；③點燃酒精噴燈；④繼續(xù)通一氧化碳直到試管冷卻，防止鐵重新被氧化和石灰水倒流。
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[應(yīng)用示例]
例1 如圖6－3－2中甲是一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)裝置的示意圖，圖乙是高爐煉鐵示意圖。
請回答下列問題。
(1)寫出圖甲中的實驗現(xiàn)象：紅色粉末變黑，澄清石灰水變渾濁 。
(2)圖甲中裝置的不足之處是缺少尾氣處理裝置 。
(3)高爐煉鐵原料中焦炭的作用是提供能量、提供還原劑CO 。
(4)請寫出高爐中生成鐵的化學方程式：3CO＋Fe2O3===高溫2Fe＋3CO2。
[方法點撥] 煉鐵的原理是利用還原劑一氧化碳在高溫的條件下將鐵從其氧化物中還原出來。反應(yīng)前先通一氧化碳氣體是為了排盡管內(nèi)的空氣，以防止管中一氧化碳與空氣混合加熱發(fā)生爆炸。同時要注意尾氣一氧化碳的處理，防止污染空氣，一般采用燃燒的方法將有毒的一氧化碳轉(zhuǎn)化為無毒的二氧化碳。
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探究點二 關(guān)于含雜質(zhì)物質(zhì)的計算
[情景展示]高爐煉鐵
[問題探究]要制得56 kg含雜質(zhì)3%的生鐵需要含F(xiàn)e2O370%的赤鐵礦石多少千克？如何進行含雜質(zhì)物質(zhì)的計算？
[歸納提升]
(1)純凈物與不純物質(zhì)量的換算
①純凈物質(zhì)量＝不純物質(zhì)量×純凈物的質(zhì)量分數(shù)
②不純物質(zhì)量＝純凈物質(zhì)量/純凈物的質(zhì)量分數(shù)
③物質(zhì)的純度＝純凈物質(zhì)量/混合物質(zhì)量＝1－雜質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)
(2)含雜質(zhì)物質(zhì)的化學方程式的計算步驟
①將含雜質(zhì)的物質(zhì)質(zhì)量換算成純物質(zhì)的質(zhì)量。
②將純物質(zhì)質(zhì)量代入化學方程式進行計算。
③將計算得到的純物質(zhì)質(zhì)量換算成含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量。
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當 堂 檢 測
知識點1 鐵的冶煉
1．下列有關(guān)鐵的說法不正確的是( )
A．生鐵和鋼都是鐵合金
B．鐵是地殼中含量最多的金屬元素
C．工業(yè)煉鐵的原理是：3CO＋Fe2O3===高溫2Fe＋3CO2
D．鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣是高爐煉鐵的原料
2．早在春秋戰(zhàn)國時期，我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器。工業(yè)上煉鐵的原理是利用一氧化碳和氧化鐵的反應(yīng)。某化學興趣小組利用如圖6-3-3所示裝置進行實驗探究，請按要求填空。
(1)A中觀察到的現(xiàn)象是_____________。寫出CO還原Fe2O3的化學方程式：________________。
(2)實驗中盛有澄清石灰水的試管中可觀察到的現(xiàn)象是________________。
(3)右邊導氣管口放置點燃的酒精燈的目的是________________。
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