第10章第3节 金属的冶炼与防护.ppt

第十章 金属第三节 金属的冶炼与防护 教材34页，史实在线 我国古代先进的冶金技术 常见金属矿物 分布和存在 金属在自然界中主要以单质存在，还是以化合物存在？ 极少数金属以单质（游离态）存在　 自然界中以单质存在的银 自然界中以单质存在的金 　　化合态金属在自然界中以矿物的形式存在。含有矿物的岩石称为矿石。 大多数金属以化合物（化合态）存在　　　 思考：为什么金、银等少数金属以单质的形式存在？而大多数金属以化合物的形式存在呢？ 地壳中含量在前三位的金属元素分别是什么？ 常见矿石 褐铁矿 Fe2O3·XH2O 黄铁矿 FeS2 铝土矿 Al2O3 孔雀石 Cu2(OH)2CO3 赤铜矿 Cu2O 黄铜矿 CuFeS2 铁元素在自然界中分布很广，在地壳中含量位居金 属元素的第二位，仅次于铝，约占地壳总质量的4.75%。 我国大型铁矿有：辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花 使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。 选择冶炼原料时，通常应考虑： 矿石的价格、金属的含量、安全无污染等。 一、铁的冶炼 1、冶铁原料 —— 铁矿石 赤铁矿 Fe2O3 磁铁矿 Fe3O4 菱铁矿 FeCO3 铁矿石是怎样炼成铁的呢？让我们通过实验来研究铁冶炼的化学原理。 进行课本124页的实验，实验过程中注意安全（一氧化碳有毒），注意观察实验现象并记录。 A B C 澄清 2、冶炼原理 实验前观察 颜色：＿＿__ 状态：＿＿＿__ 能否被磁铁吸起？＿ 红棕色 固体粉末 否 Fe2O3 实验: 一氧化碳还原氧化铁 A B 澄清 ＿Fe2O3 +＿CO ＝ ＿Fe+＿CO2 3 2 3 1 高温 反应原理 实验步骤: 1.反应前先检查装置的＿＿＿＿ 2.装入药品，连接好装置 〖开始实验〗 3.先通CO片刻,点燃尾气处酒精灯，再用酒精喷灯对着氧化铁加热。 4.观察氧化铁的颜色变化和石灰水的变化 〖停止实验〗 5.先熄灭酒精喷灯，稍冷却后停止通CO，熄灭尾气处酒精灯 6.待冷却后取出产物，用磁铁吸引，看能否被吸起，判断反应中生成了什么物质。 气密性 演 示 实 验 气——灯——灯——气 1.为什么实验开始前先通一段时间的CO？ 2.为什么实验结束后停止加热一段时间，再停止通入CO？ 3.酒精灯的作用？ 排出装置中的氧气 防止铁在高温下重新被氧化，防止石灰水倒吸 点燃CO，防止CO污染空气 A B 实验步骤： 给药品加热 通入CO 停止通入CO 停止加热 ①通入CO ②给药品加热 ③停止加热 ④停止通入CO (CO: 早出晚归 酒精灯: 迟到早退) 1.组装查密 2.装入药品 3.验纯通气 4.点灯除尾 5.排空点灯 6.熄灯通气 7.冷却停气 以防CO泄露，污染大气 以防CO不纯，加热时发生爆炸 排尽装置中的空气，以防加热时发生爆炸 防止铁在较高的温度下重新被氧化;同时还可以防止石灰水倒吸。 以防未反应的CO污染大气 实验步骤: A处：固体由红棕色变成黑色； B处：澄清石灰水变浑浊。 C处：尾气燃烧发出蓝色火焰 A B 实验现象： 红棕色固体逐渐变黑，澄清石灰水变浑浊， 尾气燃烧发出蓝色火焰 A C B 探 究 实 验 尾气的处理： 方法一： ；方法二： ， 方法三： ， 目的： 。 点燃 用气球收集 防止污染空气 再利用 在探究用赤铁矿(主要成分Fe2O3 )炼铁的主要反应原理时,老师设计的实验装置如图,实验中,小明发现一氧化碳白白烧掉太浪费了，对装置又进行了改进。猜一猜小明是怎样改进的？ A B C 铁冶炼的化学原理 一氧化碳与氧化铁反应 基本反应原理： ＿Fe2O3 +＿CO ＝ ＿Fe+＿CO2 高温 Fe2O3→Fe 3 2 3 现象： 硬质玻管中粉末由红棕色变成黑色； 试管中澄清石灰水变浑浊； 尾气可燃，火焰呈蓝色。 教材37页 工业炼铁 工业炼铁 上述反应原理也用于工业炼铁: 原料： 主要反应: 高炉 铁矿石、焦炭、热空气、石灰石 工业炼铁的主要设备： ｛ ①提供热源、维持炉温； ②生成还原气CO。 造渣除杂 Fe2O3+3CO ＝ 2Fe+3CO2 高温 ＿Fe3O4 +＿CO ＝ ＿Fe+＿CO2 高温 4 3 4 1 原料 炼 铁 高 炉 的 结 构 炼 铁 工 业 设 备 图 炼铁选用的铁矿石通常不仅要求含铁量高，而且要“有害元素”少，下列铁矿石你认为不适宜炼铁的是：