6.3 金属矿物与冶炼 课件（31张PPT）

3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2 高温 1、在生产和日常生活中应用最广泛的金属是什么？ 2、你对它还有什么了解？ 1、铁的化学性质如何? 2、地壳中铁的含量怎么样? 3、铁在自然界中主要以化合物形式还是单质的形式存在? 较活泼泼 4.75% 化合物 一、常见的金属矿物 赤铁矿（Fe2O3） 磁铁矿（Fe3O4） 孔雀石（Cu2(OH)2CO3） 软锰矿（MnO2） 常见的金属矿物 黄铁矿（FeS2） 褐铁矿（Fe2O3·nH2O） 黄铜矿（CuFeS2） 方铅矿（PbS） 由于铁的化学性质比较活泼,它在自然界中以化合物的形式存在, 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，马鞍山。 使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。 小资料 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？ 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。 二、炼铁的原理 金属铁的冶炼,以赤铁矿为例，通常使用的还原剂是CO,用CO 去抢Fe2O3中的O 。其化学方程式为： CO+ Fe2O3 ——— Fe+ 高温 3 2 3 CO2 在高温条件下，用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来。 --炼铁的原理 O3 氧化还原反应 像Fe2O3这样，氧化物失去氧的反应，叫做还原反应。 像CO这样，能夺取含氧化合物里的氧，使它发生还原反应的物质，具有还原性，化学实验和生产中可做为还原剂，H2、C都可以作还原剂。 还原剂：是在氧化还原反应里，失去电子或有电子偏离的物质，具有还原性，被氧化，其产物叫氧化产物 氧化剂：是氧化还原反应里得到电子或有电子对偏向的物质，也即由高价变到低价的物质，生成还原产物 3CO + Fe2O3 =（高温）= 2Fe + 3CO2 炼铁的原理 实验现象 1、红色的固体逐渐变成黑色，且能被磁铁吸引； 2、澄清的石灰水变浑浊。 3CO+ Fe2O3 3CO2 + 2 Fe 高温 CO2+Ca(OH)2===CaCO3 +H2O 化学方程式 观察与思考 1、通入一氧化碳前要先 。 2、澄清石灰水的作用是什么？实验中会出现 什么现象？ 3、尾气应如何处理？ 4、实验中为什么要先通一段时间CO，再加 热Fe2O3 ？ 5、实验结束时应如何操作目? 6、如何验证实验中产生了铁？ 检查装置的气密性 验证反应是否产生CO2；浑浊 CO有剧毒，要燃烧或收集起来 ！ 排尽里面的空气，以免和co混合在加热时发生爆炸！ 先熄灭酒精灯，继续通一会儿一氧化碳，防止Fe又被氧化成Fe2O3以至实验失败。 用磁铁靠近，黑色粉末能被吸引说明 生成了铁，将固体加入稀盐酸中，有气泡放出，且溶液变为浅绿色，说明有铁生成。 三、铁的冶炼 炼铁 原料： 铁矿石、焦炭、石灰石 设备： 高炉 反应原理： 产品： 生铁 用还原剂将铁从它的化合物中还原出来 2、炼铁中各原料的作用： 铁矿石-- 焦 炭-- 石灰石-- 空 气-- 提供铁 元素 a、燃烧产生热量 b、产生还原剂 CO 制造炉渣 提供氧气 1、炼铁的主要设备是： 主要反应 C+O2==CO2 C+CO2==2CO 3CO+Fe2O3==2Fe+3CO2 高温 高温 点燃 高炉 纯铁 铁的合金 生铁 钢 （含碳量不同） （2%~4.3%）硬度比纯铁硬 （0.03%~2%）硬度、抗腐蚀性能增强 炼钢和炼铁的比较 生铁冶炼 炼钢 原料 铁矿石、焦炭、空气、石灰石 生铁、废钢 原理 在高温下，用一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来。 Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2 用氧气或铁的氧化物除去生铁中多余的碳元素 主要 设备 高炉 转炉、平炉、电炉 产品 生铁 钢 高温 生铁和钢的比较 ? 生铁 钢 组成 元素 铁及少量碳、硅、锰、硫、磷 铁及少量碳、硅、锰几乎不含硫、磷 碳元素含量 2%～4.3% 0.03%～2% ? 分类 用途 白口铁：用于炼钢 灰口铁：制造化工机械、铸件 球墨铸铁：机械强度高，可代替钢 碳素钢（低碳钢、中碳钢、 ... ...