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1、一、常见金属矿物一、常见金属矿物1 1、分布和存在、分布和存在极少数金属以单质（游离态）存在极少数金属以单质（游离态）存在自自然然界界中中以以单单质质存存在在的的银银自然界中以单质存在的自然界中以单质存在的金金第1页/共28页化合态金属在自然界中以矿物的形式存在。含有矿物的岩石称为矿石。大多数金属以化合物（化合态）存在大多数金属以化合物（化合态）存在思考：为什么金、银等少数金属以单质的形式思考：为什么金、银等少数金属以单质的形式存在？而大多数金属以化合物的形式存在呢？存在？而大多数金属以化合物的形式存在呢？第2页/共28页2 2、常见矿石、常见矿石赤铁矿赤铁矿FeFeFeFe2 2 2 2O
2、O O O3 3 3 3黄铁矿黄铁矿FeSFeSFeSFeS2 2 2 2磁铁矿FeFeFeFe3 3 3 3O O O O4 4 4 4第3页/共28页菱铁矿FeCOFeCOFeCOFeCO3 3 3 3铝土矿AlAlAlAl2 2 2 2O O O O3 3 3 3褐铁矿褐铁矿FeFeFeFe2 2 2 2O O O O3 3 3 3XHXHXHXH2 2 2 2O O O O第4页/共28页孔雀石CuCuCuCu2 2 2 2(OH)(OH)(OH)(OH)2 2 2 2COCOCOCO3 3 3 3赤铜矿CuCuCuCu2 2 2 2O O O O黄铜矿CuFeSCuFeSCuFeSC
3、uFeS2 2 2 2第5页/共28页 铁元素在自然界中分布很广，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%4.75%。使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。第6页/共28页 选择冶炼原料选择冶炼原料时，通常考虑矿石的价格、时，通常考虑矿石的价格、金属的含量、安全无污染等。金属的含量、安全无污染等。第7页/共28页 炼铁选用的铁矿石通常不仅要求含铁量高，而且要“有害元素”少，下列铁矿石你认为不适宜炼铁的是：（）A.A.磁铁矿（FeFe3 3O O4 4）72.4%72.4%B.B.赤铁矿（FeFe2 2O O3 3）70%70%C.C.菱铁矿（FeCOFeCO
4、3 3）48.3%48.3%D.D.黄铁矿（FeSFeS2 2）46.7%46.7%D D思考题：第8页/共28页 铁矿石是怎样炼成铁的呢？让我们通过实验来研究铁冶炼的化学原理。进行课本124124页的实验，实验过程中注意安全（一氧化碳有毒），注意观察实验现象并记录。第9页/共28页第10页/共28页ABC第11页/共28页实验步骤:1.1.反应前先检查装置的2.2.装入药品3.3.先通一会儿COCO气体,再用酒精灯对着氧化铁加热。4.4.反应结束，先撤氧化铁处酒精灯，冷却后停止通COCO气体5.5.待冷却后取出产物，用磁铁吸引，看能否被吸起。气密性第12页/共28页 A A处处：固体由：固体
5、由红色红色变成变成黑色黑色；B B处处：澄清石灰水变浑浊。：澄清石灰水变浑浊。ABC实验现象：反应的化学方程式：A A A A处：处：处：处：FeFeFeFe2 2 2 2O O O O3 3 3 3+3CO=2Fe+3CO+3CO=2Fe+3CO+3CO=2Fe+3CO+3CO=2Fe+3CO2 2 2 2高温B B处：处：COCO2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2=CaCO=CaCO3 3+H+H2 2O OC处：2CO+O+O2 2=2CO2=2CO2点燃C处：尾气燃烧发蓝色火焰第13页/共28页实验要注意1、实验开始时，先通入 CO，后给药品加热2、实验结束后，先停止 加热，后停
6、止通入CO目的是：排尽装置中的空气，目的是：排尽装置中的空气，防止防止COCO与氧气混合受热爆炸与氧气混合受热爆炸目的是：防止灼热的被氧化目的是：防止灼热的被氧化;同时还可以防止石灰水倒吸。同时还可以防止石灰水倒吸。3、尾气要进行处理目的是：防止未反应的目的是：防止未反应的COCO污染大气污染大气第14页/共28页尾气的处理：方法一：；方法二：，方法三：，目的：。点燃用气球收集防止污染空气用排水法收集起来，再利用第15页/共28页 在探究用赤铁矿(主要成分Fe2O3)炼铁的主要反应原理时,老师设计的实验装置如图,实验中,小明发现一氧化碳白白烧掉太浪费了，对装置又进行了改进。猜一猜小明是怎样改进
7、的？ABC第16页/共28页工业炼铁上述反应原理也用于工业炼铁:原料：主要反应:高炉 铁矿石、焦炭、热空气、石灰石工业炼铁的主要设备：提供热源、维持炉温；生成还原气COCO。除去炉渣FeFe2 2O O3 3+3CO+3CO 2Fe+3CO2Fe+3CO2 2高温第17页/共28页原料炼 铁 高 炉 的 结 构 高炉内主要反应：1、C+O2=CO22、CO2+C=2CO3、3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2点燃点燃高温第18页/共28页利用利用还原剂还原剂在在高温高温下将下将金属金属从化合物中从化合物中还原出来还原出来。通常把金属（如铁）跟氧气结合生成金属氧化物（如氧化铁）的过程称为金属的氧
8、化 金属氧化物跟焦碳、氢气、一氧化碳等物质反应，失去氧转化为金属的过程称为金属氧化物的还原金属的常用冶炼方法FeFeFeFe2 2 2 2O O O O3 3 3 3+3CO=2Fe+3CO+3CO=2Fe+3CO+3CO=2Fe+3CO+3CO=2Fe+3CO2 2 2 2高温FeFeFeFe2 2 2 2O O O O3 3 3 3+3H+3H+3H+3H2 2 2 2=2Fe+3H=2Fe+3H=2Fe+3H=2Fe+3H2 2 2 2O O O O高温2Fe2Fe2Fe2Fe2 2 2 2O O O O3 3 3 3+3C=4Fe+3CO+3C=4Fe+3CO+3C=4Fe+3CO+3
9、C=4Fe+3CO2 2 2 2高温第19页/共28页 如在反应3CO3COFeFe2 2O O3 3 2Fe2Fe3CO3CO2 2中，FeFe2 2O O3 3失去氧的过程，称为FeFe2 2O O3 3被还原。FeFe2 2O O3 3发生的反应就叫还原反应。FeFe2 2O O3 3是氧化剂，COCO跟氧结合被氧化，是还原剂。高温高温第20页/共28页 有些较活泼的金属（如铝、镁等）很难从矿物中提取出来。为了得到这些金属，需要用电解的方。2Al2Al2 2O O3 3=4=4AlAl+3O+3O2 2 MgCl MgCl2 2=Mg+Cl=Mg+Cl2 2通电通电金属的常用冶炼方法 用
10、活泼金属将一些不太活泼的金属从其盐溶液中置换出来。如 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu第21页/共28页有关杂质问题的计算例1、1000t含杂质20%的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少？氧化铁的质量：1000t（1-20%）=800t纯物质的质量=不纯物质的质量物质的质量分数第22页/共28页例2：用1000t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？解：设生铁的质量为x 高温3COFe2O3=2Fe3CO21601000t80%112x96%X=583.3t答:可以炼出含铁96%的生铁583.3t1601121000t80%x96%=第23页/共28页 1 1、写出四
11、氧化三铁分别与焦炭、氢气、一氧化碳在高温下反应的化学方程式。2C+Fe2C+Fe2C+Fe2C+Fe3 3 3 3O O O O4 4 4 4=3Fe+2CO=3Fe+2CO=3Fe+2CO=3Fe+2CO2 2 2 2高温高温4H4H4H4H2 2 2 2+Fe+Fe+Fe+Fe3 3 3 3O O O O4 4 4 4=3Fe+4H=3Fe+4H=3Fe+4H=3Fe+4H2 2 2 2O O O O高温高温4CO+Fe4CO+Fe4CO+Fe4CO+Fe3 3 3 3O O O O4 4 4 4=3Fe+4CO=3Fe+4CO=3Fe+4CO=3Fe+4CO2 2 2 2高温高温随堂练习
12、第24页/共28页随堂练习 2 2、工业上以赤铁矿（FeFe2 2O O3 3）为原料冶炼铁。某钢铁厂冶炼896Kg896Kg铁，需要含FeFe2 2O O3 364%64%的赤铁矿多少KgKg？（2000 Kg 2000 Kg 2000 Kg 2000 Kg）第25页/共28页3、要炼出含杂质2%的生铁3200吨，需要含氧 化铁质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？随堂练习第26页/共28页 4 4、如图是用一氧化碳还原氧化铜的实验装置，回答下列问题：（1 1）有下列实验步骤：加热；通入一氧化碳。请用上述实验步骤的标号填空，实验开始时，应先_，然后_。（2 2）实验进行一段时间后，A A装置中出现的现象为_ _ _，说明有_ _ _生成，B B装置中出现的现象为_，说明有_生成。（3）装置A A中的反应化学方程式为_，装置B B中的反应化学方程式为_，装置C C中的目的是_。（4 4）反应结束，应先_，待冷却后_。粉末由黑变红粉末由黑变红CuCuCuCu石灰水变浑石灰水变浑COCOCOCO2 2 2 2CO+CuO=Cu+COCO+CuO=Cu+CO2 2COCO2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2=CaCO=CaCO3 3+H+H2 2O O除尾气，防污染除尾气，防污染停止加热停止加热停止通气停止通气第27页/共28页感谢您的观看！第28页/共28页