初中化學(xué)多媒體教學(xué)課件滬教版九年級(jí)上冊(cè)金屬礦物鐵的冶煉

1、初中化學(xué)多媒體教學(xué)課件滬教版九年級(jí)上冊(cè)金屬礦物鐵的冶煉1.1.了解常見(jiàn)的金屬礦物。了解常見(jiàn)的金屬礦物。2.2.知道從鐵礦石中將鐵冶煉出來(lái)的方法。知道從鐵礦石中將鐵冶煉出來(lái)的方法。3.3.了解冶煉金屬的其他方法。了解冶煉金屬的其他方法。 鋼鐵工業(yè)是衡量鋼鐵工業(yè)是衡量一個(gè)國(guó)家綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)一個(gè)國(guó)家綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力的標(biāo)志性工業(yè)。你力的標(biāo)志性工業(yè)。你知道鋼鐵是怎么樣煉知道鋼鐵是怎么樣煉成的嗎成的嗎？一、常見(jiàn)的金屬礦物一、常見(jiàn)的金屬礦物1.1.分布和存在分布和存在金屬在自然界中主要是以單質(zhì)形式存在，還是以化合物金屬在自然界中主要是以單質(zhì)形式存在，還是以化合物形形式式存在？存在？ 極少數(shù)金屬以單質(zhì)（游離態(tài)）形式存

2、在極少數(shù)金屬以單質(zhì)（游離態(tài)）形式存在自然界中以單質(zhì)的形式存在的銀自然界中以單質(zhì)的形式存在的銀自然界中以單質(zhì)的形式存在的金自然界中以單質(zhì)的形式存在的金化合態(tài)金屬在自然界中以礦物的化合態(tài)金屬在自然界中以礦物的形式存在。含有礦物的巖石稱為礦石。形式存在。含有礦物的巖石稱為礦石。大多數(shù)金屬以化合物的形式（化合態(tài)）存在大多數(shù)金屬以化合物的形式（化合態(tài)）存在思考：為什么金、銀等少數(shù)金屬以單質(zhì)的形式思考：為什么金、銀等少數(shù)金屬以單質(zhì)的形式存在？而大多數(shù)金屬以化合物的形式存在呢？存在？而大多數(shù)金屬以化合物的形式存在呢？地殼中含量在前四位的地殼中含量在前四位的金屬元素分別是什么？金屬元素分別是什么？2.2.常見(jiàn)

3、礦石常見(jiàn)礦石赤鐵礦赤鐵礦FeFe2 2O O3 3黃鐵礦黃鐵礦FeSFeS2 2褐鐵礦褐鐵礦FeFe2 2O O3 3XHXH2 2O O磁鐵礦磁鐵礦FeFe3 3O O4 4菱鐵礦菱鐵礦FeCOFeCO3 3鋁土礦鋁土礦AlAl2 2O O3 3孔雀石孔雀石CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3赤銅礦赤銅礦CuCu2 2O O黃銅礦黃銅礦CuFeSCuFeS2 2 鐵元素在自然界中分布很廣，在地殼中含量位居鐵元素在自然界中分布很廣，在地殼中含量位居金金 屬元素的第二位，僅次于鋁，約占地殼總質(zhì)量的屬元素的第二位，僅次于鋁，約占地殼總質(zhì)量的4.75%4.75%。我國(guó)大型鐵礦有：遼寧鞍

4、山、湖北大冶、四川攀枝花我國(guó)大型鐵礦有：遼寧鞍山、湖北大冶、四川攀枝花鐵礦等。使金屬礦物變成金屬的過(guò)程，叫做金屬的冶鐵礦等。使金屬礦物變成金屬的過(guò)程，叫做金屬的冶煉。煉。二、鐵的冶煉二、鐵的冶煉實(shí)驗(yàn)前觀察顏色：顏色：_狀態(tài)：狀態(tài)：_ 能否被磁鐵吸起？能否被磁鐵吸起？紅棕色紅棕色固體粉末固體粉末否否FeFe2 2O O3 31.1.反應(yīng)前先檢查裝置的。反應(yīng)前先檢查裝置的。2.2.裝入藥品，連接好裝置。裝入藥品，連接好裝置。3.3.先制先制COCO氣體，然后驗(yàn)純，若較純，先通一會(huì)兒氣體，然后驗(yàn)純，若較純，先通一會(huì)兒COCO氣體氣體, ,再用酒精再用酒精噴燈對(duì)著氧化鐵加熱。尾氣的處理：噴燈對(duì)著氧化鐵

5、加熱。尾氣的處理：方法一：；方法二：方法一：；方法二：_；方法三：方法三：_，目的：，目的：_。4.4.觀察氧化鐵的顏色變化和澄清石灰水的變化；觀察氧化鐵的顏色變化和澄清石灰水的變化；5.5.反應(yīng)結(jié)束，先撤氧化鐵處的酒精噴燈，稍冷卻后停止通反應(yīng)結(jié)束，先撤氧化鐵處的酒精噴燈，稍冷卻后停止通COCO氣體。氣體。6.6.待冷卻后取出產(chǎn)物，用磁鐵吸引，看能否被吸起，判斷反應(yīng)中待冷卻后取出產(chǎn)物，用磁鐵吸引，看能否被吸起，判斷反應(yīng)中生成了什么物質(zhì)。生成了什么物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)步驟:氣密性氣密性點(diǎn)燃點(diǎn)燃用氣球收集用氣球收集防止污染空氣防止污染空氣再利用再利用演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)后觀察顏色：顏色：狀態(tài)：狀態(tài)： 能否被

6、磁鐵吸起？能否被磁鐵吸起？產(chǎn)物產(chǎn)物黑色黑色固體粉末固體粉末能能結(jié)論：結(jié)論：產(chǎn)物中有鐵生成產(chǎn)物中有鐵生成以防以防COCO泄漏，污染大氣泄漏，污染大氣以防以防COCO不純，加熱時(shí)發(fā)生爆炸不純，加熱時(shí)發(fā)生爆炸排盡裝置中的空氣，以防加熱時(shí)發(fā)生爆炸排盡裝置中的空氣，以防加熱時(shí)發(fā)生爆炸以防空氣進(jìn)入與灼熱的鐵反應(yīng)，將其重新以防空氣進(jìn)入與灼熱的鐵反應(yīng)，將其重新氧化氧化以防未反應(yīng)的以防未反應(yīng)的COCO污染大氣污染大氣實(shí)驗(yàn)步驟:1.1.組裝查密組裝查密2.2.裝入藥品裝入藥品3.3.驗(yàn)純通氣驗(yàn)純通氣4.4.點(diǎn)燈除尾點(diǎn)燈除尾5.5.排空點(diǎn)燈排空點(diǎn)燈6.6.熄燈通氣熄燈通氣7.7.冷卻停氣冷卻停氣鐵冶煉的化學(xué)原理一氧

7、化碳與氧化鐵反應(yīng)一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)基本反應(yīng)原理：基本反應(yīng)原理：FeFe2 2O O3 3 + +CO = CO = Fe+Fe+COCO2 2高溫高溫FeFe2 2O O3 3FeFe3 32 23 31 1現(xiàn)象：現(xiàn)象：硬質(zhì)玻璃管中粉末由紅變黑；硬質(zhì)玻璃管中粉末由紅變黑；試管中澄清石灰水變渾濁；試管中澄清石灰水變渾濁；尾氣可燃，火焰呈藍(lán)色。尾氣可燃，火焰呈藍(lán)色。工業(yè)煉鐵上述反應(yīng)原理也用于工業(yè)煉鐵上述反應(yīng)原理也用于工業(yè)煉鐵: :原料：原料：主要反應(yīng)主要反應(yīng): :高爐高爐 鐵礦石、焦炭、熱空氣、石灰石鐵礦石、焦炭、熱空氣、石灰石工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備：工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備：燃燒放熱；燃燒放熱；生成還原

8、性氣體生成還原性氣體COCO。造渣除雜造渣除雜FeFe2 2O O3 3+3CO=2Fe+3CO+3CO=2Fe+3CO2 2高溫高溫FeFe3 3O O4 4 + +CO = CO = Fe+Fe+COCO2 2高溫高溫4 43 34 41 1煉煉 鐵鐵 高高 爐爐 的的 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)生生產(chǎn)產(chǎn)流流程程動(dòng)動(dòng)畫畫煉煉 鐵鐵 工工 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 備備 圖圖煉鐵選用的鐵礦石通常不僅要求含鐵量高，而且要煉鐵選用的鐵礦石通常不僅要求含鐵量高，而且要“有害有害元素元素”少，下列鐵礦石你認(rèn)為不適宜煉鐵的是（少，下列鐵礦石你認(rèn)為不適宜煉鐵的是（ ）A.A.磁鐵礦（磁鐵礦（FeFe3 3O O4 4）72.4%72

9、.4%B.B.赤鐵礦（赤鐵礦（FeFe2 2O O3 3）70%70%C.C.菱鐵礦（菱鐵礦（FeCOFeCO3 3）48.3%48.3%D.D.黃鐵礦（黃鐵礦（FeSFeS2 2）46.7%46.7%D D思考題：思考題： 把金屬礦物與焦炭或氫氣、一氧化碳等物質(zhì)一起把金屬礦物與焦炭或氫氣、一氧化碳等物質(zhì)一起加熱反應(yīng)。冶煉錳、鋅、鐵、鎳、鉛等都是用這種方加熱反應(yīng)。冶煉錳、鋅、鐵、鎳、鉛等都是用這種方法。法。舉例：舉例：第一種方法:高爐煉鐵高爐煉鐵金屬的常用冶煉方法金屬的常用冶煉方法FeFe2 2O O3 3+3CO = 2Fe+3CO+3CO = 2Fe+3CO2 2高溫高溫FeFe2 2O

10、O3 3+3H+3H2 2 = 2Fe+3H = 2Fe+3H2 2O O高溫高溫2Fe2Fe2 2O O3 3+3C = 4Fe+3CO+3C = 4Fe+3CO2 2高溫高溫 電解法電解法 冶煉鈉、鉀、鎂、鋁等都是用這種方法。冶煉鈉、鉀、鎂、鋁等都是用這種方法。 舉例：舉例：2Al2Al2 2O O3 3 4Al + 3O4Al + 3O2 2通電通電第二種方法:濕法冶金（金屬）濕法冶金（金屬） 用活潑金屬將一些不太活潑的金屬?gòu)钠潲}溶液中用活潑金屬將一些不太活潑的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)。適于處理金屬含量較低和組分比較復(fù)雜的置換出來(lái)。適于處理金屬含量較低和組分比較復(fù)雜的原料，如有色金屬和稀

11、有金屬。原料，如有色金屬和稀有金屬。舉例：舉例：Fe+CuSOFe+CuSO4 4=FeSO=FeSO4 4+Cu+Cu第三種方法: （即物質(zhì)跟氧結(jié)合的反應(yīng)稱為氧化（即物質(zhì)跟氧結(jié)合的反應(yīng)稱為氧化反應(yīng)。物質(zhì)失反應(yīng)。物質(zhì)失去氧的過(guò)程稱為還原反應(yīng)。）去氧的過(guò)程稱為還原反應(yīng)。） 通常把金屬（如鐵）跟氧結(jié)合生成金屬氧化物通常把金屬（如鐵）跟氧結(jié)合生成金屬氧化物（如氧化鐵）的過(guò)程稱為金屬的氧化。金屬氧化物（如氧化鐵）的過(guò)程稱為金屬的氧化。金屬氧化物跟焦炭、氫氣、一氧化碳等物質(zhì)反應(yīng)，失去氧轉(zhuǎn)化跟焦炭、氫氣、一氧化碳等物質(zhì)反應(yīng)，失去氧轉(zhuǎn)化為金屬的過(guò)程稱為金屬氧化物的還原。為金屬的過(guò)程稱為金屬氧化物的還原。如在

12、反應(yīng)如在反應(yīng)3CO3COFeFe2 2O O3 3 2Fe2Fe3CO3CO2 2中，中，F(xiàn)eFe2 2O O3 3失去氧的過(guò)程，失去氧的過(guò)程，F(xiàn)eFe2 2O O3 3被還原。被還原。FeFe2 2O O3 3發(fā)生的反應(yīng)是還原反應(yīng)。發(fā)生的反應(yīng)是還原反應(yīng)。高溫高溫【典例典例】下圖是實(shí)驗(yàn)室用一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)下圖是實(shí)驗(yàn)室用一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)裝置圖，試回答。驗(yàn)裝置圖，試回答。(1)(1)儀器的名稱是儀器的名稱是_。(2)(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中儀器中的現(xiàn)象是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中儀器中的現(xiàn)象是_。儀器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是儀器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(3)(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的尾氣不能直接排入大氣中的原因

13、是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的尾氣不能直接排入大氣中的原因是_。【答案答案】(1)(1)酒精燈酒精燈(2)(2)固體由紅色變黑色固體由紅色變黑色Ca(OH)Ca(OH)2 2+C0+C02 2=CaCO=CaCO3 3+H+H2 20 0(3)(3)防止防止COCO氣體污染環(huán)境氣體污染環(huán)境B B1.1.（1 1）磁鐵礦的主要成分是：）磁鐵礦的主要成分是：_；（填化學(xué)式）；（填化學(xué)式）（2 2）寫出）寫出COCO與與FeFe2 2O O3 3在高溫條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式：在高溫條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式：_（3 3）高爐煉鐵得到的主要產(chǎn)品是）高爐煉鐵得到的主要產(chǎn)品是_；（填序號(hào)）；（填序號(hào)） A A純鐵純鐵 B B

14、生鐵生鐵 C C鋼鋼FeFe3 3O O4 4FeFe2 2O O3 3 + 3CO = 2Fe + 3CO + 3CO = 2Fe + 3CO2 2 高溫高溫2.2.如圖是用一氧化碳如圖是用一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置，還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置，回答下列問(wèn)題：回答下列問(wèn)題：（1 1）有下列實(shí)驗(yàn)步驟：）有下列實(shí)驗(yàn)步驟： 點(diǎn)燃左側(cè)酒精燈加熱；通入一氧化碳。請(qǐng)用上述實(shí)點(diǎn)燃左側(cè)酒精燈加熱；通入一氧化碳。請(qǐng)用上述實(shí)驗(yàn)步驟的標(biāo)號(hào)填空，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，應(yīng)先驗(yàn)步驟的標(biāo)號(hào)填空，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，應(yīng)先_，然后，然后_。（2 2）實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后，）實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后，A A裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象為裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象為_(kāi)，說(shuō)明有，說(shuō)明有_生成，生成，B B裝置中出現(xiàn)的裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象為現(xiàn)象為_(kāi)，說(shuō)明有，說(shuō)明有_生成。生成。粉末由黑變紅粉末由黑變紅CuCu澄清石灰水變渾濁澄清石灰水變渾濁COCO2