内容正文:
第一单元 金属的冶炼方法
生活中金属
铁
铝
铝
铜
金
银
自然界的金属
游离态:
自然金
自然银
自然铜
陨铁
化合态:
磁铁矿(Fe3O4)
毛赤铜矿(Cu2O )
孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )
银矿石
锌矿石
一、金属的冶炼
Mn+
思考:什么叫金属的冶炼,金属冶炼的本质是什么?
M
得电子
二、金属的冶炼历史
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb ( H ) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性逐渐减弱
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+( H )Cu2+Hg2+Ag+
金属阳离子得电子能力逐渐增强
K Ca Na Mg Al
Zn Fe Sn Pb ( H ) Cu
Hg Ag
Pt Au
电解法
高温热还原法
热分解法
三、金属的冶炼的方法
1.热分解法
2Ag2O 4Ag+O2 ↑
2HgO 2Hg+O2 ↑
中国古书《本草图经》上记载了水银的制作方法:水银出于丹砂者,乃是山石中采粗次朱砂,作炉置砂于中,下承以水,上覆以盎器,外加火煅养则烟飞于上,水银溜于下,其色小白浊。
2HgS 2Hg+S
2.高温热还原法
Mn+
M
C、CO、H2和活泼金属
------适用Zn Fe Sn Pb ( H ) Cu 等大多数金属
(1)高炉炼铁
-----CO还原铁矿石
观察并思考:
1.高炉炼铁的原料有哪些?
2.一氧化碳是怎么形成的?
3.铁矿石(Fe2O3)被还原的主要反应方程式?
4.石灰石的作用是什么?铁矿石中存在杂质SiO2(酸性氧化物),如何除去?
①产生还原剂:
②还原铁矿石:
③造渣(除SiO2):
3CO+ Fe2O3 ==== 2Fe+3CO2
高温
点燃
C+O2===CO2
CO2+C===2CO
高温
CaCO3 === CO2+CaO
高温
CaO+SiO2 === CaSiO3
高温
(2)铝热反应
铝的活泼性强于铁,那么铝能否从铁的化合物中置换出铁呢?
2Al+ Fe2O3 ==== 2Fe+Al2O3
高温
实验操作要点:
1.镁条的作用:
2.氯酸钾的作用:
3.沙子的作用:
氯酸钾做阻燃剂,受热分解出氧气,以保证镁条的继续燃烧。
镁条为引燃剂,燃烧放出热量,引发铝热反应
承接熔融的铁水,防止损坏实验台。
铝热反应的应用:
1、冶炼难熔的金属(如钒、铬、锰等)
2、焊接钢轨等大截面钢材部件
3、军事上可以制作铝热弹等强杀伤性的武器,还可以用作破坏敌军器材
4、传统的烟火剂
3.电解法
------适用K Ca Na Mg Al等活泼金属
2NaCl 2Na+Cl2↑
MgCl2 Mg+Cl2 ↑
2Al2O3 4Al+3O2 ↑
4.其他冶金方法
-----利用溶液中发生的化学反应冶炼金属
早在西汉时期的《淮南万毕术》中就记载“曾青得铁则化为铜”,成为现代湿法冶金的先驱。
CuSO4+Fe=Cu+FeSO4
①湿法冶金
②富集法
------利用物理方法筛选、淘洗,适用于Pt 、Au的冶炼。
四、金属矿物冶炼一般步骤
矿石富集
金属
冶炼
精炼
Al2O3
(主要杂质SiO2)
以铝土矿中提取铝为例:
思考:1.写出该流程涉及到的反应方程式。
2.过滤出的滤渣成分是什么?
3.加入冰晶石的目的是什么?
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