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1、5.2 金属矿物金属矿物 铁的冶炼铁的冶炼1、地壳中含量最多的前两位金属元素是哪些？2、试想这些元素的化学性质是否活泼，在地壳中是以什么状态形式存在？为什么？3、俗话说：“沙里淘金”，金可以从河沙里淘出，这说明金是以什么形式存在的？为什么呢？常见的金属矿物在自然界中，除了极少数不活泼的金在自然界中，除了极少数不活泼的金属（如铂、金、银等）能以单质形式存在，属（如铂、金、银等）能以单质形式存在，其余其余大多数金属以化合物存在大多数金属以化合物存在，金属化合，金属化合物在自然界中以金属矿物的形式存在。铁物在自然界中以金属矿物的形式存在。铁矿石是最常见的矿石。矿石是最常见的矿石。常见几种金属矿物常见
2、几种金属矿物磁铁矿磁铁矿褐铁矿褐铁矿赤铁矿赤铁矿Fe3O4Fe2O3XH2OFe2O3铁矿石铁矿石黄铁矿黄铁矿 FeS2FeCO3菱铁矿菱铁矿常见几种金属矿物的成分常见几种金属矿物的成分孔雀石孔雀石Cu2(OH)2CO3赤铜矿赤铜矿铜矿石铜矿石黄铜矿黄铜矿金属矿物自自然然界界以以单单质质形形式式存存在在的的银银自自然然界界以以单单质质形形式式存存在在的的金金铝铝土土矿矿1.地壳中元素含量由高到低的顺序是_（前5位），其中位于金属元素第二位且应用最广的是_。2.铁的化学性质比较活泼，在自然界中主要以_形式存在，常见的铁矿石有： _ （主要成分为 ）、 （主要成分为 ）、菱铁矿、黄铁矿等。 Fe化
3、合物赤铁矿磁铁矿Fe2O3Fe3O4我国几个大型的铁矿辽宁鞍山湖北大冶四川攀枝花 磁铁矿磁铁矿主要成分为主要成分为Fe3O4 黄铁矿的主要成分是黄铁矿的主要成分是FeS2 铁的几种矿石铁的几种矿石赤铁矿赤铁矿(主要成分主要成分Fe2O3) 菱铁矿主要成分菱铁矿主要成分FeCO3 铁的质量分数铁的质量分数铁的质量分数铁的质量分数:70%:70%铁的质量分数铁的质量分数铁的质量分数铁的质量分数:48%:48%铁的质量分数铁的质量分数铁的质量分数铁的质量分数:72%:72%铁的质量分数铁的质量分数铁的质量分数铁的质量分数:47%:47%金属的冶炼:即：金属化合物金属单质化合态单质态转变成转变成使金属
4、矿物变成金使金属矿物变成金属的过程属的过程.铁的冶炼：铁的冶炼：铁的化合物转变成转变成铁单质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？ 1.可在可在 一定条件下，使一定条件下，使Fe2O3直接失氧，转直接失氧，转变为铁。变为铁。 2.可在可在 一定条件下，可加入某类物质，让一定条件下，可加入某类物质，让其与其与Fe2O3中的中的O元素结合，元素结合， 主动夺取主动夺取Fe2O3中中的的“O”元素，使元素，使Fe2O3转变成金属转变成金属Fe。Fe2O3Fe1、许多金属的冶炼，是把它们的矿物跟焦炭或氢气、一氧化碳等物质一起加热反
5、应。（如锰、锌、铁、镍、铅等）2、有些金属比较活泼，很难从其矿物中提取出来，需用电解的方法。（如铝等）指导阅读：课本指导阅读：课本P120“P120“拓展视野拓展视野”2Al2O3=4Al+3O2通电通电C+2ZnO=2Zn+COC+2ZnO=2Zn+CO2 2 高温高温高温高温Fe2O3Fe氧化氧化+O-O-O还原还原还原还原得氧氧化，失氧还原得氧氧化，失氧还原一氧化碳与氧化铁反应CO澄清石灰水气囊Fe2O3讨论CO变浑浊磁铁澄清石灰水讨论实验前观察实验前观察实验前观察实验前观察:Fe:Fe2 2OO3 3颜色：颜色：能否被磁铁吸起？能否被磁铁吸起？红棕色红棕色否否实验后观察实验后观察实验后
6、观察实验后观察: :产物产物产物产物颜色：颜色：能否被磁铁吸起？能否被磁铁吸起？澄清石灰水澄清石灰水_ 黑色黑色能能变浑浊变浑浊实验步骤：实验步骤： 气气灯灯灯灯气气1.红棕色的固体逐渐变成黑色，且能被磁铁吸引；2.产生能使澄清的石灰水变浑浊的气体。实验现象实验现象化学反应方程式：化学反应方程式：CO+ Fe2O3 Fe+ CO2高温高温32 3反应中有铁和二氧化碳生成反应中有铁和二氧化碳生成结论（产物）：结论（产物）：1、澄清石灰水的作、澄清石灰水的作用是什么？用是什么？2、为什么要进行尾气处理？尾气如何处理？、为什么要进行尾气处理？尾气如何处理？3、实验中为什么要先通一段时间、实验中为什么
7、要先通一段时间CO，再加热，再加热Fe2O3？4、实验结束后、实验结束后,为什么要先停止加热继续通为什么要先停止加热继续通CO直至试管直至试管内物质冷却？内物质冷却？点燃或用气球收集点燃或用气球收集检验生成的二氧化碳检验生成的二氧化碳因为因为CO有毒会污染环境有毒会污染环境排出装置中的空气，以免加热时排出装置中的空气，以免加热时CO与空气混合，可能会发与空气混合，可能会发生爆炸。生爆炸。防止热的铁再次被氧化以及防止石灰水倒吸防止热的铁再次被氧化以及防止石灰水倒吸铁的冶炼铁的冶炼1.工业炼铁的主要设备是： 高炉高炉工工业炼铁2.2.工业炼铁的原料及其作用：工业炼铁的原料及其作用：（1 1）铁矿石
8、：）铁矿石：（2 2）焦）焦 炭炭: :（3 3）石灰石：）石灰石：（4 4）空）空 气气: :提供铁元素提供铁元素提供铁元素提供铁元素a.a.a.a.提供热源、维持炉温提供热源、维持炉温提供热源、维持炉温提供热源、维持炉温b.b.b.b.提供提供提供提供COCOCOCO形成炉渣形成炉渣形成炉渣形成炉渣 提供氧气提供氧气提供氧气提供氧气高炉中的主要反应3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2C+CO2=2COC+O2=CO2高温高温高温高温点燃点燃工业上炼得的不是纯铁（工业上炼得的不是纯铁（生铁）生铁）混合物混合物1.（1）用）用CO与赤铁矿石炼铁的实验步骤：与赤铁矿石炼铁的实验步骤：加热加热通通
9、CO熄灭酒精灯熄灭酒精灯停止通停止通CO（2）尾气要处理的原因：）尾气要处理的原因：（3）如果将）如果将CO改为改为H2还要进行尾气处理吗？还要进行尾气处理吗？CO有剧毒会污染空气有剧毒会污染空气不需要，因为不需要，因为H2无毒无毒2.2.炼铁的原料是（炼铁的原料是（ ）A A、铁矿石、一氧化碳、空气、铁矿石、一氧化碳、空气 B B、铁矿石、烟煤、生石灰、铁矿石、烟煤、生石灰 C C、铁矿石、焦炭、空气、铁矿石、焦炭、空气 D D、铁矿石、焦炭、石灰石、空气、铁矿石、焦炭、石灰石、空气D3.现有现有磁铁矿（主要成分：磁铁矿（主要成分：Fe3O4)黄铁矿黄铁矿（主要成分（主要成分FeS2)赤铁矿
10、（主要成分赤铁矿（主要成分Fe2O3），），请你从多角度分析三种矿石中哪种不适合用来炼铁，请你从多角度分析三种矿石中哪种不适合用来炼铁，（填写序号）（填写序号）；原因：原因：含铁量不高且会产生二氧化硫污染空气分析：分析：磁铁矿（磁铁矿（Fe3O4）Fe%=72%赤铁矿（赤铁矿（Fe2O3）Fe%=70%黄铁矿（黄铁矿（FeS2）Fe%=47%5.5.某钢铁公司用某钢铁公司用490490万吨含氧化铁万吨含氧化铁（FeFe2 2O O3 3） 60%60%的赤铁矿石炼铁，所的赤铁矿石炼铁，所得到的生铁中最多含铁多少万吨？得到的生铁中最多含铁多少万吨？(Fe-56)(Fe-56)关于含杂质物质的化学
11、方程式关于含杂质物质的化学方程式的计算的计算解题原理将含杂质的物质转化为纯物质后，再代入化学方程式中进行计算公式公式纯净物的质量纯净物的质量=不纯物质量不纯物质量纯净物质量分数纯净物质量分数不纯物质量不纯物质量=纯净物的质量纯净物的质量纯净物质量分数纯净物质量分数纯净物的质量纯净物的质量=不纯物质量不纯物质量（1-杂质杂质%）纯净物质量分数纯净物质量分数=纯净物的质量纯净物的质量不纯物的质量不纯物的质量100% 某钢铁公司用某钢铁公司用490490万吨含氧化铁万吨含氧化铁（FeFe2 2O O3 3） 60%60%的赤铁矿石炼铁，所的赤铁矿石炼铁，所得到的生铁中最多含铁多少万吨？得到的生铁中最
12、多含铁多少万吨？(Fe-56)(Fe-56) 工业上用含氧化铁工业上用含氧化铁480t480t的赤铁矿为的赤铁矿为原料炼铁，得到含杂质原料炼铁，得到含杂质4%4%的生铁多的生铁多少吨？少吨？(Fe-56)(Fe-56)例1：用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出铁多少？【解】1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：1000t*80%=800t 设：800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为xFe2O3+3CO =2Fe+3CO2高温160112800tx160:800t=112：xX=560t答：理论上可以炼出铁560t。练习题：工业上高温煅烧100t含碳酸钙90%的石灰石，可以得到氧化钙多少？【解】100t石灰石中碳酸钙的质量为：100t*90%=90t设可以得到氧化钙的质量为xCaCO3=CaO+CO21005690tx100:90t=56：xx=50.4t答：可以得到氧化钙50.4t。高温1、工业炼铁的化学原理2、工业炼铁主要原料及设备、产物小结：作业：课后作业及练习册谢谢大家!
