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九年级化学(粤教版)6.3 金属矿物与冶炼课件

发布时间:2013-12-29 09:54:34  

6.3 金属矿物与冶炼

一、金属在自然界的存在
游离态(单质): Ag, Pt, Au 化合态(化合物):Fe, Cu, Na等绝大多数金属

二、金属矿物

赤铁矿(Fe2O3)

黄铁矿(FeS2 )

菱铁矿(FeCO3 )

磁铁矿(Fe3O4)

铝 土 矿

黄铜矿

孔雀石

自 然 界 以 单 质 形 式 存 在 的 银

自 然 界 以 单 质 形 式 存 在 的 金

三、炼铁的基本原理

基本原理: Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2 现象:红棕色的Fe2O3变黑,同时产生使石灰 水变浑浊的气体。 氧化反应:得到氧的反应 还原反应:失去氧的反应

高温

具有还原性的物质: CO

H2

C

练习:请写出H2和C还原Fe2O3的化学方程式

3H2+Fe2O3 = 2Fe+3H2O 3C+2Fe2O3 = 4Fe+3CO2
高温

高温

H2、C、CO化学性质的比较
性 可燃性 质 物质 点燃 C C + O2 点燃 CO2 2C + O2 2CO

还原性

高温

C + 2CuO

2Cu+CO2

CO H2

2CO + O2

点燃

2CO2 CO + CuO

Cu + CO2

2H2 + O2

点燃

2H2O H2 + CuO

Cu + H2O

四、铁的冶炼
1.炼铁
设备: 高炉 原料: 铁矿石(赤铁矿)、焦炭、石灰石、空气 反应过程:

焦炭

过量空气 高温

焦炭 CO2 高温

赤铁矿 CO 高温 Fe

涉及反应化学方程式: C + O2 == CO2 C + CO2 == 2CO
高温 点燃

3CO+Fe2O3 == 2Fe+3CO2
产品: 生铁(含碳量2-4.3%)

高温

2.炼钢:

生铁

氧气 高温



合金

钢(含碳量0.03-2%)

生铁和钢的区别
类别 生铁 钢 含碳量% 2~4.3 0.03~2 含杂质 多 少 机械性能 硬而脆 硬而韧、 有弹性 机械加工 可铸不可 锻 可铸可锻

中国古代冶炼图

为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨 而发行的邮票 炉 炼 钢 转

金属活动性顺序: K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由 强 渐弱

越活泼的金属,越容易与其他物质形成化 合物,也就越难从化合物中还原出金属单 质.

越不活泼的金属, 越不容易与其他物质形 成化合物,也就越容易从化合物中还原出 金属单质.

五、冶炼金属的常用方法
1.活泼金属(如K Ca Na Mg AI) 电解法:
通电

2Al2O3 = 4Al+3O2 Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO 2HgO = 2Hg+O2
加热 高温

2.一般金属(如Zn Fe Sn Pb Cu) 热还原法:

3.较稳定金属(如Hg Ag) 直接加热法:

4.稳定金属(如Pt Au) : 直接以单质形式存在

金属活动性顺序: K Ca Na Mg Al ‖Zn Fe Sn Pb (H)Cu‖Hg Ag‖Pt Au

电解法

热还原法

直接加热法

例1 用1000 t含氧化铁80%的赤铁矿石, 理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨? 注意: 带入化学方程式计算的数据应是 纯净物的质量
赤铁矿石—氧化铁—铁—生铁 1000 t×80% × 70% ÷96%=583.3 t


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