《金属矿物与冶炼.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金属矿物与冶炼.pptx（28页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、那么，铁是怎样生产出来的呢？第1页/共28页钦州市第九中学钦州市第九中学 唐祖良唐祖良自然界中以单质形式存在的金第2页/共28页1、知道金属元素有两种存在状态。、知道金属元素有两种存在状态。2、认识几种金属矿物。、认识几种金属矿物。3、了解钢铁是怎样炼成的。、了解钢铁是怎样炼成的。4、认识还原反应及物质的还原性。、认识还原反应及物质的还原性。第3页/共28页请同学们阅读课本请同学们阅读课本P176-177页页”1.金属元素金属元素在地壳中的含量在地壳中的含量”排在排在前三位前三位的是的是_、_、_。铝铝铁铁 2.常见的金属矿石有哪些？常见的金属矿石有哪些？钙 3.3.矿石是如何变成金属的呢？矿
2、石是如何变成金属的呢？炼铁的原理是什么？炼铁的原理是什么？第4页/共28页磁铁矿磁铁矿 （Fe3O4）赤铁矿（赤铁矿（Fe2O3）一、金属在自然界的存在形态一、金属在自然界的存在形态 （2）绝大多数金属绝大多数金属以化合物以化合物形态存在形态存在于矿于矿 物中物中（1）少数）少数不活泼金属不活泼金属以单质以单质形态存在形态存在如：如：Au、Ag、Pt 如：铁以氧化铁或四氧化三铁的形态存于矿如：铁以氧化铁或四氧化三铁的形态存于矿石中石中第5页/共28页赤铁矿（赤铁矿（Fe2O3）黄铁矿（黄铁矿（FeS2）菱铁矿（菱铁矿（FeCO3）铝土矿铝土矿(Al2O3）黄铜矿（黄铜矿（CuFeS2）辉铜矿辉
3、铜矿(Cu2S）磁铁矿磁铁矿 （Fe3O4）二、常见的几种金属矿物二、常见的几种金属矿物第6页/共28页孔雀石孔雀石Cu2(OH)2CO3钛铁矿（钛铁矿（FeTiO3）软锰矿（软锰矿（MnO2）第7页/共28页常见几种铁矿石的主要成分(1)赤铁矿（赤铁矿（主要成分是：主要成分是：Fe2O3）(2)磁铁矿（磁铁矿（主要成分是 Fe3O4）(3)黄铁矿（黄铁矿（主要成分是：FeS2）(4)菱铁矿（菱铁矿（主要成分是：FeCO3）铁矿石赤铁矿、磁铁矿含铁量高，产生有害气少，是炼铁的主要矿石72.4 72.4 70 70 46.746.7含铁量含铁量思考：炼铁选用的铁矿石不仅要选用含铁量高的，还要选“
4、有害元素”少的。（1）你认为不宜炼铁的矿石是_，因为_ （2）较适宜炼铁的是哪些？较适宜炼铁的是哪些？黄铁矿 它含铁量低，含有害元素，在冶炼过它含铁量低，含有害元素，在冶炼过程中会产生有害气体二氧化硫，污染程中会产生有害气体二氧化硫，污染环境环境 第8页/共28页三、钢铁是怎样练成的呢？三、钢铁是怎样练成的呢？第9页/共28页AB尾气COCOFe2O3C实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验 P177Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高温利用一氧化碳在高温条件下将氧化铁中的铁还原出来：1.炼铁的原理是什么？视频一氧化碳还原氧化铁.DAT第10页/共28页2、装、装置及反应置及反应COCO+Fe2O
5、3CO2+Ca(OH)2CO+O2B作用：点燃CO防止污染空气。CO2Fe2O3COCO.CO2检验CO2吸收CO2红棕色粉末变为黑色澄清石灰水变浑浊。有蓝色火焰出现第11页/共28页为了排尽管内的空气，防止发生爆炸。为了排尽管内的空气，防止发生爆炸。（1）实验开始时，要先通一会儿CO 后再点燃酒精喷灯，为什么？3.操作中的注意事项操作中的注意事项（2）实验结束时，应先撤酒精喷灯，继续通CO至玻璃管冷却，为什么？防止生成的防止生成的铁铁在高温下在高温下重新被氧化，也防试重新被氧化，也防试管中的水倒吸炸裂玻璃管。管中的水倒吸炸裂玻璃管。一氧化碳一氧化碳早出晚归早出晚归酒精喷灯酒精喷灯迟到早退迟到
6、早退第12页/共28页4.4.工业上如何冶炼钢铁工业上如何冶炼钢铁 P P178178第13页/共28页（1）炼铁中各原料的作用：铁矿石-焦 炭-石灰石-空 气-提供铁元素提供铁元素a、燃烧产生热量、燃烧产生热量b、产生还原剂、产生还原剂 CO制造炉渣制造炉渣提供氧气提供氧气（2）产品）产品：生铁生铁（含碳（含碳2 4.3的铁合金）的铁合金）第14页/共28页炼铁高炉模型炼铁高炉模型工工业业炼炼铁铁123C+O2=CO2点燃点燃CO2+C=2CO高温Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高温炉炉内内的的化化学学变变化化原料：原料：铁矿石、焦炭、石灰石铁矿石、焦炭、石灰石生铁第15页/共28页生铁
7、和钢的比较生铁和钢的比较制造机械，制造机械，制造机械，制造机械，交通工具，交通工具，交通工具，交通工具，武器等武器等武器等武器等硬而有韧性硬而有韧性硬而有韧性硬而有韧性,机械性能好机械性能好机械性能好机械性能好,可铸、可锻、可铸、可锻、可压延可压延0.03%-2%0.03%-2%0.03%-2%0.03%-2%C C C C、SiSiSiSi(S(S(S(S、P P P P极极极极少少少少)FeFeFeFe钢钢钢钢硬而脆硬而脆硬而脆硬而脆,无无无无韧性韧性韧性韧性,可铸可铸不可锻不可锻2%-4.3%2%-4.3%2%-4.3%2%-4.3%C C C C、SiSiSiSi、S S S S、P
8、P P PFeFeFeFe生铁生铁生铁生铁应用应用应用应用机械性能机械性能机械性能机械性能含碳量含碳量含碳量含碳量杂质元素杂质元素杂质元素杂质元素主主主主要要要要元元元元素素素素铁铁铁铁合合合合金金金金 四、生铁和钢四、生铁和钢(铁的合金铁的合金)P178铁锅铁锅铁锅铁锅,暖气片暖气片暖气片暖气片,机床底座机床底座机床底座机床底座第16页/共28页生铁和钢的区别在于生铁和钢的区别在于含碳含碳量量不同。那么不同。那么炼钢就是降炼钢就是降低生铁中的含碳量低生铁中的含碳量原料：原料：生铁、氧气生铁、氧气原理：原理：把生铁中的把生铁中的碳碳氧化从而降氧化从而降低含碳量低含碳量C+O2 =CO2点燃点燃
9、产品产品：钢：钢 早在早在春秋战国春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器时期，我国就开始生产和使用铁器.第17页/共28页3.3.在实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验中，先通入一在实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验中，先通入一会会COCO后再加热的目的是后再加热的目的是 ，当给玻管中的氧化，当给玻管中的氧化铁加热一段时间后，我们将看到固体由铁加热一段时间后，我们将看到固体由_色变成色变成_色，这时氧化铁变成了色，这时氧化铁变成了_，石灰水会变，石灰水会变_，酒精灯，酒精灯火焰处的导管口有火焰处的导管口有 的火焰的火焰,用酒精灯点燃尾气的作用用酒精灯点燃尾气的作用是是 。排净玻璃管中的空气，防止加热
10、时爆炸红红黑黑浑浊浑浊淡蓝色淡蓝色铁铁防止一氧化碳污染空气防止一氧化碳污染空气铁矿石、焦炭、石灰石铁矿石、焦炭、石灰石生铁生铁含碳量不同含碳量不同第18页/共28页拓展迁移拓展迁移1.1.若用若用磁铁矿磁铁矿（主要成分（主要成分F F3 3O O4 4)来炼铁，化学方来炼铁，化学方程式该怎么写？程式该怎么写？CO+Fe3O4 FeCO2高温高温第19页/共28页2.不仅不仅CO具有还原性，具有还原性，C和和H2也具有还原性，也也具有还原性，也可以使金属氧化物还原。可以使金属氧化物还原。C+2CuO 2Cu+CO2高温高温H2+CuO Cu+H2O拓展与迁移拓展与迁移3H2+Fe2O3 2Fe+
11、3H2O 3C+2 Fe2O3 4Fe+3CO2高温高温第20页/共28页Cu2(OH)2CO3H2+CuO2CuO+H2O+CO2Cu+H2O观察活动观察活动绿色绿色黑色黑色黑色黑色红色红色第21页/共28页三、金属的冶炼三、金属的冶炼 P1791、加热法（、加热法（制制Hg不活泼金属不活泼金属）2HgO=2Hg+O22、热还原法、热还原法(制制Zn、Fe、Cu等较活泼的金属等较活泼的金属)还原剂：还原剂：C、H2、CO3、电解法（、电解法（制制K、Na、Mg、Al等活泼金属等活泼金属）2Al2O34Al 3O2 通电通电如：电解氧化铝制铝：电解氯化镁制镁：MgCl2Mg Cl2 通电通电第
12、22页/共28页5、Au、Pt以单质极少量存在于自然界，可采以单质极少量存在于自然界，可采用用物理方法物理方法获得。获得。例如：例如：CuSO4+Fe=FeSO4+Cu 4、湿法冶金：、湿法冶金：（沙里淘金）（沙里淘金）第23页/共28页有关杂质问题的计算有关杂质问题的计算例1、1000t含含杂质杂质20%的的赤铁矿石赤铁矿石中含中含氧化铁氧化铁的质量的质量是多少？是多少？氧化铁的质量氧化铁的质量：1000t（1-20%）=800t纯物质的质量纯物质的质量=不纯样品的总质量不纯样品的总质量物质的质量分数物质的质量分数第24页/共28页例例2：用：用1000t含含氧化铁氧化铁80%的的赤铁矿石赤
13、铁矿石，理论上可以炼出含理论上可以炼出含铁铁96%的的生铁生铁多少吨？多少吨？注意：注意：带入化学方程式计算的数据应是带入化学方程式计算的数据应是 纯净物纯净物的质量的质量赤铁矿石 氧化铁 铁 生铁解：设可以炼出生铁的质量为解：设可以炼出生铁的质量为X3COFe2 2O3 3 =2Fe+3CO2 2高温高温1601121000t80X961601121000t80X96X583.3吨吨答：可炼出生铁答：可炼出生铁583.3吨吨1000t1000t80XX96第25页/共28页作业：作业：要炼出含杂质要炼出含杂质2%的生铁的生铁3200吨，需要含吨，需要含氧化铁质量分数为氧化铁质量分数为80%的
14、赤铁矿石多少吨？的赤铁矿石多少吨？生铁生铁 铁铁 氧化铁氧化铁 赤铁矿石赤铁矿石3200t3136tX96X解：设需要赤铁矿石的质量为解：设需要赤铁矿石的质量为x3COFe2 2O3 3 =2Fe+3CO2 2高温160 112X96 3136tX=4666.7t答：需要赤铁矿石的质量答：需要赤铁矿石的质量4666.7t.160X961123136t160160第26页/共28页课外充电：课外充电：1、查阅资料，了解、查阅资料，了解加热加热与与高温高温的区别，了解酒精灯的区别，了解酒精灯与酒精喷灯的温度范围。与酒精喷灯的温度范围。2、思考：玻璃管内的、思考：玻璃管内的固体固体物质在反应后质量会物质在反应后质量会减少减少，减少的是谁的质量？减少的是谁的质量？第27页/共28页感谢您的观看！第28页/共28页