資源簡介

(共19張PPT)
第2節 金屬礦物 鐵的冶煉
煉鐵廠
日常生活中我們使用的鐵制品是怎樣生產出來？
1.能說出常見金屬礦物的種類和成分。
2.能概述實驗室煉鐵的裝置、步驟、現象、反應原理。
3.能依據化學方程式對含有某些雜質的反應物或生成物進行有關計算。
1、金屬元素在自然界中分布很廣，極少數________的金屬（如： 等）有單質存在外，其余多數以________存在。金屬化合物在自然界以 的形式存在。
2、鐵的礦物主要有 、 、 等。
3、使________________________，叫做金屬的冶煉。
知識點一、金屬礦物
不活潑
金、銀
化合物
礦物
赤鐵礦
磁鐵礦
菱鐵礦
金屬礦物變成金屬的過程
知識點二、鐵的冶煉
1.實驗室煉鐵
（1）實驗室煉鐵的主要原料是 和 。
（2）實驗室煉鐵的原理：_________________________。
（3）實驗開始時，先通_____________________，再 ，
當 色粉末變成 色時停止加熱。
CO
Fe2O3
CO排出裝置內的空氣后
加熱氧化鐵
紅棕
黑
2.工業煉鐵
（1）工業煉鐵的主要設備是 和 。
（2）工業煉鐵的主要原料：_________________________。
（3）焦炭的主要作用：__________________、__________________ 。
（4）石灰石的作用_______________________。
（5）通過高爐煉得得鐵為_______，仍含有少量雜質。
CO
Fe2O3
生鐵
提供高溫
提供CO
將礦石中的SiO2轉化為爐渣
一、常見的金屬礦物
【探究1】常見的金屬礦物
一些金屬礦物
地殼中金屬元素的含量（質量分數）
交流與討論
你知道學校所在地區（或家鄉）有哪些金屬礦物？能識別它們嗎？請收集礦石標本，并跟同學交流。
【探究2】實驗室煉鐵
觀察與思考
怎樣用鐵礦石煉鐵？我們通過實驗來研究鐵冶煉的化學原理。
在圖所示裝置的硬質粗玻璃管中，放入少量氧化鐵粉末，先通入一氧化碳，排出裝置內的空氣后，再點燃酒精噴燈加熱玻璃管中的氧化鐵，當紅棕色粉末變成黑色時停止加熱。玻璃管內物質冷卻后，停止通入一氧化碳，觀察石灰水有什么變化。把得到的黑色粉末倒在白紙上觀察，試驗它能不能被磁鐵吸起，并將黑色粉末加入稀鹽酸中，觀察實驗現象。判斷反應中生成了什么物質。
二、鐵的冶煉
1.上述一氧化碳與氧化鐵反應的實驗中，對實驗操作順序有哪些具體要求？試說明理由。
交流與討論
停止通入CO
通入CO
停止加熱玻璃管
加熱玻璃管
先通入CO，是為了排盡裝置內的空氣，防止加熱不純凈的CO發生爆炸現象。
最后停止通入CO，是為了防止空氣進入裝置內，使熱的鐵與氧氣反應。
2.產物的檢驗：
（1）檢驗它能不能被磁鐵吸起，并將黑色粉末加入稀鹽酸中，有怎樣的現象，并寫出相關化學方程式。
（2）將尾氣通入澄清石灰水中，有怎樣的現象，并寫出相關化學方程式。
黑色粉末表明有氣泡產生，溶液逐漸變成淺綠色。
石灰水變渾濁
實驗現象：
紅棕色固體逐漸變成黑色粉末，石灰水變渾濁，黑色粉末能被磁鐵吸起，能和稀鹽酸反應產生氣泡。
實驗結論：
CO和Fe203反應生成了二氧化碳和鐵
實驗原理：
一氧化碳與氧化鐵的反應
3.尾氣的處理：
請根據CO的性質設計合理的尾氣處理裝置。
【探究3】工業煉鐵
請你寫出煉鐵過程中主要的化學反應
某鋼鐵公司用 490 萬噸含氧化鐵 60％的赤鐵礦石煉鐵，所得到的生鐵中最多含鐵多少萬噸。
交流與討論
氧化鐵的質量
（ ）
純鐵的質量
（ ）
490萬t×60%× 70%
490萬t×60%
m(鐵)=205.8萬t
金屬的冶煉方法
許多金屬（如錳、鋅、鐵、鎳和鉛等）的冶煉，是把它們的礦物跟焦 炭或氫氣、一氧化碳等物質一起加熱反應。
有些金屬（如鈉、鉀、鎂和鋁等）很難從其礦物中提取出來。為了制得這些金屬，需要用電解的方法。例如，在一定條件下，從氧化鋁制 金屬鋁就需要使用電解的方法。
通常把金屬（如鐵）跟氧結合生成金屬氧化物（如氧化鐵）的過程稱為金屬的氧化（oxidize）。金屬氧化物跟焦炭、氫氣和一氧化碳等物質反應，失去氧轉化為金屬的過程，稱為金屬氧化物的還原（reduction）。
拓展視野
1．寫出高爐煉鐵的主要反應的化學方程式:
（1）碳燃燒放熱________________________，
（2）碳高溫下與CO2反應產生CO________________________，
（3）CO還原氧化鐵_____________________________。
2.某煉鐵廠每天消耗含氧化鐵70%的赤鐵礦16 t，則理論上可生產出含雜質4%的生鐵多少噸？(要求根據化學方程式進行計算，計算結果精確到0.01)
16t×70%
112
160
x
解：設可生產出含雜質4%的生鐵的質量為X。
x=7.84t
答：可生產出含雜質4%的生鐵7.84t
1.實驗室煉鐵
（1）裝置如右圖
（2）步驟
（3）現象
（4）反應原理
紅棕色固體逐漸變成黑色粉末，石灰水變渾濁
2.工業煉鐵
設備：
原料：
高爐
焦炭、鐵礦石、石灰石、空氣
反應原理

展開更多......

收起↑