《金属矿物与冶炼》金属PPT课件2

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新 知 预 习

一 金属的存在及金属矿物

1．金属的存在：金属来自地壳中天然存在的矿物。

(1)单质形态：少数化学性质_________的金属，以单质形态存在于矿物中，如____、____、____(白金)。

(2)化合物形态：绝大多数金属都是以________的形态存在于矿物之中。

2．金属的含量：地壳中所占的质量分数最高的金属是____，其次是____。

3．金属矿物

常见的金属矿物：赤铁矿(主要成分是_______)、磁铁矿(主要成分是______)、铝土矿(主要成分是Al2O3)、孔雀石[主要成分是___________]。

二　炼铁原理——一氧化碳还原氧化铁

1．反应原理：___________________。

2．实验装置(如图6－3－1)

3．实验现象：红棕色粉末逐渐变成______；澄清石灰水_________；尾气________，产生_______色火焰。

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三　工业上钢铁的冶炼

1．生铁的冶炼

(1)原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。

(2)炼铁设备：高炉。

(3)焦炭作用

①产生还原剂CO。

(__________________)

②给反应提供能量。

(4)石灰石作用：使铁矿石中的______转变成炉渣而除去。

(5)工业炼铁产品：生铁的含碳量为___________，是_____________。

2．钢的冶炼

(1)原料：生铁、氧气、脱氧剂、生石灰。

(2)原理：利用氧化剂(纯氧)把生铁里过多的碳和磷、硫等其他杂质除去。

(3)特性：硬而韧、____________、________，性能优越于生铁。钢的含碳量为___________，是铁的合金。

[点拨] 生铁和钢的主要区别是_________不同。

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互 动 探 究

探究点一　一氧化碳还原氧化铁

[问题探究]为什么金可以直接从沙里淘得，而钢铁却需要进行冶炼呢？实验室用一氧化碳还原氧化铁时应注意什么？

[归纳提升]多数金属在自然条件下能与空气中的成分发生反应而以化合物形态存在，有少数很不活泼的金属，如金、银、铂以单质形态存在。实验室用一氧化碳还原氧化铁时应注意：一氧化碳“早来晚走”。①先点燃最后的酒精灯，处理尾气，防止有毒的一氧化碳污染空气；②通入一氧化碳，目的是排尽玻璃管内的空气；③点燃酒精喷灯；④继续通一氧化碳直到试管冷却，防止铁重新被氧化和石灰水倒流。

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[应用示例]

例1　如图6－3－2中甲是一氧化碳与氧化铁反应装置的示意图，图乙是高炉炼铁示意图。

请回答下列问题。

(1)写出图甲中的实验现象：红色粉末变黑，澄清石灰水变浑浊 。

(2)图甲中装置的不足之处是缺少尾气处理装置 。

(3)高炉炼铁原料中焦炭的作用是提供能量、提供还原剂CO 。

(4)请写出高炉中生成铁的化学方程式：3CO＋Fe2O3===高温2Fe＋3CO2。

[方法点拨] 炼铁的原理是利用还原剂一氧化碳在高温的条件下将铁从其氧化物中还原出来。反应前先通一氧化碳气体是为了排尽管内的空气，以防止管中一氧化碳与空气混合加热发生爆炸。同时要注意尾气一氧化碳的处理，防止污染空气，一般采用燃烧的方法将有毒的一氧化碳转化为无毒的二氧化碳。

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探究点二　关于含杂质物质的计算

[情景展示]高炉炼铁

[问题探究]要制得56 kg含杂质3%的生铁需要含Fe2O370%的赤铁矿石多少千克？如何进行含杂质物质的计算？

[归纳提升]

(1)纯净物与不纯物质量的换算

①纯净物质量＝不纯物质量×纯净物的质量分数

②不纯物质量＝纯净物质量/纯净物的质量分数

③物质的纯度＝纯净物质量/混合物质量＝1－杂质的质量分数

(2)含杂质物质的化学方程式的计算步骤

①将含杂质的物质质量换算成纯物质的质量。

②将纯物质质量代入化学方程式进行计算。

③将计算得到的纯物质质量换算成含杂质物质的质量。

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当 堂 检 测

知识点1　铁的冶炼

1．下列有关铁的说法不正确的是()

A．生铁和钢都是铁合金

B．铁是地壳中含量最多的金属元素

C．工业炼铁的原理是：3CO＋Fe2O3===高温2Fe＋3CO2

D．铁矿石、焦炭、石灰石和空气是高炉炼铁的原料

2．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应。某化学兴趣小组利用如图6-3-3所示装置进行实验探究，请按要求填空。

(1)A中观察到的现象是_____________。写出CO还原Fe2O3的化学方程式：________________。

(2)实验中盛有澄清石灰水的试管中可观察到的现象是________________。

(3)右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是________________。

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