金属矿物铁的冶炼.

5.2金属矿物铁的冶炼1、地壳中含量最多的前两位金属元素是哪些？2、试想这些元素的化学性质是否活泼，在地壳中是以什么状态形式存在？为什么？3、俗话说：“沙里淘金”，金可以从河沙里淘出，这说明金是以什么形式存在的？为什么呢？常见的金属矿物在自然界中，除了极少数不活泼的金属（如铂、金、银等）能以单质形式存在，其余大多数金属以化合物存在，金属化合物在自然界中以金属矿物的形式存在。铁矿石是最常见的矿石。常见几种金属矿物磁铁矿褐铁矿赤铁矿Fe3O4Fe2O3·XH2OFe2O3铁矿石黄铁矿FeS2FeCO3菱铁矿常见几种金属矿物的成分孔雀石Cu2(OH)2CO3赤铜矿铜矿石黄铜矿金属矿物自然界以单质形式存在的银自然界以单质形式存在的金铝土矿1.地壳中元素含量由高到低的顺序是_____________（前5位），其中位于金属元素第二位且应用最广的是______。2.铁的化学性质比较活泼，在自然界中主要以_________形式存在，常见的铁矿石有：_________（主要成分为）、（主要成分为）、菱铁矿、黄铁矿等。O.Si.Al.Fe.CaFe化合物赤铁矿磁铁矿Fe2O3Fe3O4我国几个大型的铁矿辽宁鞍山湖北大冶四川攀枝花磁铁矿主要成分为Fe3O4黄铁矿的主要成分是FeS2铁的几种矿石赤铁矿(主要成分Fe2O3)菱铁矿主要成分FeCO3铁的质量分数:70%铁的质量分数:48%铁的质量分数:72%铁的质量分数:47%金属的冶炼:即：金属化合物金属单质化合态单质态转变成使金属矿物变成金属的过程.铁的冶炼：铁的化合物转变成铁单质Fe2O3和Fe的组成上均含有Fe元素，不同之处在于Fe少了O元素，要使Fe2O3转变成Fe，可从哪方面入手？1.可在一定条件下，使Fe2O3直接失氧，转变为铁。2.可在一定条件下，可加入某类物质，让其与Fe2O3中的O元素结合，主动夺取Fe2O3中的“O”元素，使Fe2O3转变成金属Fe。Fe2O3Fe1、许多金属的冶炼，是把它们的矿物跟焦炭或氢气、一氧化碳等物质一起加热反应。（如锰、锌、铁、镍、铅等）2、有些金属比较活泼，很难从其矿物中提取出来，需用电解的方法。（如铝等）2Al2O3===4Al+3O2通电C+2ZnO===2Zn+CO2↑高温Fe2O3Fe氧化+O-O还原得氧氧化，失氧还原一氧化碳与氧化铁反应CO澄清石灰水气囊Fe2O3讨论CO变浑浊磁铁澄清石灰水讨论实验前观察:Fe2O3颜色：＿＿能否被磁铁吸起？＿红棕色否实验后观察:产物颜色：＿＿能否被磁铁吸起？＿澄清石灰水__________黑色能变浑浊实验步骤：气灯灯气1.红棕色的固体逐渐变成黑色，且能被磁铁吸引；2.产生能使澄清的石灰水变浑浊的气体。实验现象化学反应方程式：CO+Fe2O3Fe+CO2高温323反应中有铁和二氧化碳生成结论（产物）：1、澄清石灰水的作用是什么？2、为什么要进行尾气处理？尾气如何处理？3、实验中为什么要先通一段时间CO，再加热Fe2O3？4、实验结束后,为什么要先停止加热继续通CO直至试管内物质冷却？点燃或用气球收集检验生成的二氧化碳因为CO有毒会污染环境排出装置中的空气，以免加热时CO与空气混合，可能会发生爆炸。防止热的铁再次被氧化以及防止石灰水倒吸铁的冶炼1.工业炼铁的主要设备是：高炉工业炼铁2.工业炼铁的原料及其作用：•（1）铁矿石：•（2）焦炭:•（3）石灰石：•（4）空气:提供铁元素a.提供热源、维持炉温b.提供CO形成炉渣提供氧气高炉中的主要反应3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2C+CO2===2COC+O2===CO2高温高温点燃工业上炼得的不是纯铁（生铁）——混合物1.（1）用CO与赤铁矿石炼铁的实验步骤：①加热②通CO③熄灭酒精灯④停止通CO（2）尾气要处理的原因：（3）如果将CO改为H2还要进行尾气处理吗？②①③④CO有剧毒会污染空气不需要，因为H2无毒2.炼铁的原料是（）A、铁矿石、一氧化碳、空气B、铁矿石、烟煤、生石灰C、铁矿石、焦炭、空气D、铁矿石、焦炭、石灰石、空气D3.现有①磁铁矿（主要成分：Fe3O4)②黄铁矿（主要成分FeS2)③赤铁矿（主要成分Fe2O3），请你从多角度分析三种矿石中哪种不适合用来炼铁，（填写序号）；原因：含铁量不高且会产生二氧化硫污染空气②分析：磁铁矿（Fe3O4）Fe%=72%赤铁矿（Fe2O3）Fe%=70%黄铁矿（FeS2）Fe%=47%5.某钢铁公司用490万吨含氧化铁（Fe2O3）60%的赤铁矿石炼铁，所得到的生铁中最多含铁多少万吨？(Fe-56)关于含杂质物质的化学方程式的计算解题原理将含杂质的物质转化为纯物质后，再代入化学方程式中进行计算公式纯净物的质量=不纯物质量×纯净物质量分数不纯物质量=纯净物的质量÷纯净物质量分数纯净物的质量=不纯物质量×（1-杂质%）纯净物质量分数=纯净物的质量不纯物的质量×100%某钢铁公司用490万吨含氧化铁（Fe2O3）60%的赤铁矿石炼铁，所得到的生铁中最多含铁多少万吨？(Fe-56)工业上用含氧化铁480t的赤铁矿为原料炼铁，得到含杂质4%的生铁多少吨？(Fe-56)例1：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出铁多少？【解】1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：1000t*80%=800t设：800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为xFe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温160112800tx160:800t=112：xX=560t答：理论上可以炼出铁560t。练习题：工业上高温煅烧100t含碳酸钙90%的石灰石，可以得到氧化钙多少？【解】100t石灰石中碳酸钙的质量为：100t*90%=90t设可以得到氧化钙的质量为xCaCO3===CaO+CO2↑1005690tx100:90t=56：xx=50.4t答：可以得到氧化钙50.4t。高温1、工业炼铁的化学原理2、工业炼铁主要原料及设备、产物小结：作业：课后作业及练习册