《金屬礦物與冶煉》金屬PPT課件2
新 知 預(yù) 習(xí)
一 金屬的存在及金屬礦物
1．金屬的存在：金屬來(lái)自地殼中天然存在的礦物。
(1)單質(zhì)形態(tài)：少數(shù)化學(xué)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?jǐn)?shù)最高的金屬是____，其次是____。
3．金屬礦物
常見(jiàn)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(shí)驗(yàn)裝置(如圖6－3－1)
3．實(shí)驗(yàn)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(guò)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(diǎn)撥] 生鐵和鋼的主要區(qū)別是_________不同。
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互 動(dòng) 探 究
探究點(diǎn)一 一氧化碳還原氧化鐵
[問(wèn)題探究]為什么金可以直接從沙里淘得，而鋼鐵卻需要進(jìn)行冶煉呢？實(shí)驗(yàn)室用一氧化碳還原氧化鐵時(shí)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(shí)驗(yàn)室用一氧化碳還原氧化鐵時(shí)應(yīng)注意：一氧化碳“早來(lái)晚走”。①先點(diǎn)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(diǎn)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(qǐng)回答下列問(wèn)題。
(1)寫出圖甲中的實(shí)驗(yàn)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(qǐng)寫出高爐中生成鐵的化學(xué)方程式：3CO＋Fe2O3===高溫2Fe＋3CO2。
[方法點(diǎn)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(lái)。反應(yīng)前先通一氧化碳?xì)怏w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(shí)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(wú)毒的二氧化碳。
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探究點(diǎn)二 關(guān)于含雜質(zhì)物質(zhì)的計(jì)算
[情景展示]高爐煉鐵
[問(wèn)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(jìn)行含雜質(zhì)物質(zhì)的計(jì)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?jǐn)?shù)
②不純物質(zhì)量＝純凈物質(zhì)量/純凈物的質(zhì)量分?jǐn)?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?jǐn)?shù)
(2)含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)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(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算。
③將計(jì)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(dāng) 堂 檢 測(cè)
知識(shí)點(diǎn)1 鐵的冶煉
1．下列有關(guān)鐵的說(shuō)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(guó)時(shí)期，我國(guó)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(xué)興趣小組利用如圖6-3-3所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，請(qǐng)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(xué)方程式：________________。
(2)實(shí)驗(yàn)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(dǎo)氣管口放置點(diǎn)燃的酒精燈的目的是________________。
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