《金屬礦物與冶煉》金屬PPT課件2

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新 知 預 習

一 金屬的存在及金屬礦物

1．金屬的存在：金屬來自地殼中天然存在的礦物。

(1)單質形態：少數化學性質_________的金屬，以單一形態存在於礦物中，如____、____、____(白金)。

(2)化合物形態：絕大多數金屬都是以________的形態存在於礦物之中。

2．金屬的含量：地殼中所佔的質量分數最高的金屬是____，其次是____。

3．金屬礦物

常見的金屬礦物：赤鐵礦(主要成分是_______)、磁鐵礦(主要成分是______)、鋁土礦(主要成分是Al2O3)、孔雀石[主要成分是___________] ;。

二　煉鐵原理—一氧化碳還原氧化鐵

1．反應原理：___________________。

2．實驗裝置(如圖6－3－1)

3．實驗現象：紅棕色粉末逐漸變成______；澄清石灰水_________；廢氣________，產生_______色火焰。

三　工業上鋼鐵的冶煉

1．生鐵的冶煉

(1)原料：鐵礦石、焦炭、石灰岩、空氣。

(2)煉鐵設備：高爐。

(3)焦炭作用

①產生還原劑CO。

②給反應提供能量。

(4)石灰石作用：使鐵礦石中的______轉變成爐渣而除去。

(5)工業煉鐵產品：生鐵的含碳量為___________，是_____________。

2．鋼的冶煉

(1)原料：生鐵、氧氣、脫氧劑、生石灰。

(2)原理：利用氧化劑(純氧)把生鐵裡過多的碳和磷、硫等其他雜質除去。

(3)特性：硬而韌、____________、________，性能優越於生鐵。鋼的含碳量為___________，是鐵的合金。

[點撥] 生鐵和鋼的主要差異是_________不同。

互 動 探 究

探究點一　一氧化碳還原氧化鐵

[問題探究]為什麼金可以直接從沙裡淘得，而鋼鐵卻需要進行冶煉？實驗室用一氧化碳還原氧化鐵時要注意什麼？

[歸納提升]多數金屬在自然條件下能與空氣中的成分反應而以化合物形態存在，有少數很不活潑的金屬，如金、銀、鉑以單質形態存在。實驗室用一氧化碳還原氧化鐵時應注意：一氧化碳「早來晚走」。 ①先點燃最後的酒精燈，處理廢氣，防止有毒的一氧化碳污染空氣；②通入一氧化碳，目的是排盡玻璃管內的空氣；③點燃酒精噴燈；④繼續通一氧化碳直到試管冷卻，防止鐵重新被氧化和石灰水倒流。

[應用範例]

例1　如圖6－3－2中甲是一氧化碳與氧化鐵反應裝置的示意圖，圖乙為高爐煉鐵示意圖。

請回答下列問題。

(1)寫出圖甲中的實驗現象：紅色粉末變黑，澄清石灰水變渾濁 。

(2)圖甲中裝置的缺點是缺少廢氣處理裝置 。

(3)高爐煉鐵原料中焦炭的作用是提供能量、提供還原劑CO 。

(4)請寫出高爐中生成鐵的化學方程式：3CO＋Fe2O3===高溫2Fe＋3CO2。

[方法點撥] 煉鐵的原理是利用還原劑一氧化碳在高溫的條件下將鐵從其氧化物中還原出來。反應前先通一氧化碳氣體是為了排出儘管內的空氣，以防止管中一氧化碳與空氣混合加熱發生爆炸。同時要注意廢氣一氧化碳的處理，防止污染空氣，一般採用燃燒的方法將有毒的一氧化碳轉化為無毒的二氧化碳。

探究點二　關於含雜質物質的計算

[情境展示]高爐煉鐵

[問題探究]要製得56 kg含雜質3%的生鐵需要含Fe2O370%的赤鐵礦石多少公斤？如何進行含雜質物質的計算？

[歸納提升]

(1)純淨物與不純物質量的換算

①純淨物質量＝不純物質量×純淨物的質量分數

②不純物質量＝純淨物質量/純淨物的質量分數

③物質的純度＝純淨物質量/混合物質量＝1－雜質的質量分數

(2)含雜質物質的化學方程式的計算步驟

①將含雜質的物質質量換算成純物質的質量。

②將純物質質量代入化學方程式進行計算。

③將計算所得的純物質質量換算成含雜質物質的質量。

當 堂 檢 測

知識點1　鐵的冶煉

1．下列有關鐵的敘述不正確的是()

A．生鐵和鋼都是鐵合金

B．鐵是地殼中含量最多的金屬元素

C．工業煉鐵的原理是：3CO＋Fe2O3===高溫2Fe＋3CO2

D．鐵礦、焦炭、石灰石和空氣是高爐煉鐵的原料

2．早在春秋戰國時期，我國就開始生產和使用鐵器。工業上煉鐵的原理是利用一氧化碳和氧化鐵的反應。某化學興趣小組利用如圖6-3-3所示裝置進行實驗探究，請依要求填空。

(1)A中觀察到的現像是_____________。寫出CO還原Fe2O3的化學方程式：________________。

(2)實驗中盛有澄清石灰水的試管中可觀察到的現像是________________。

(3)右邊導氣管口放置點燃的酒精燈的目的是________________。

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