内容正文:
第六章 金属
课题3 金属矿物与冶炼
学习目标
1.知道元素有两种存在形态,认识几种金属矿物。
2.了解钢铁是怎样炼成的,了解生铁和钢的区别和主要性能。
3.认识还原反应及物质的还原性。
新课导入
为人类做出许多贡献的金属是从哪里来的呢?
单质:少数化学性质较不活泼的金属,如金、银等
自然界以单质形式存在的银
自然界以单质形式存在的金
新课讲解
一、几种金属矿物
闪锌矿
铝土矿
较活泼
化合物
化合物:如铁、锌、钠和钙等
新课讲解
地壳中,铝和铁的含量最多。
新课讲解
铁
矿
石
赤铁矿 Fe2O3
磁铁矿 Fe3O4
黄铁矿FeS2
菱铁矿FeCO3
新课讲解
铜
矿
石
黄铜矿 CuFeS2
辉铜矿 Cu2S
赤铜矿 (Cu2O)
孔雀石Cu(OH)2CO3
新课讲解
新课讲解
常见的铁矿石
黄铁矿、赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿
铁矿石
铁
Fe
Fe3O4 、Fe2O3
还原剂
?
磁铁矿:Fe3O4 (黑色)
赤铁矿: Fe2O3(红色)
二、炼铁的基本原理
新课讲解
红色粉末变成黑色
尾气处理,防止CO污染空气
澄清的石灰水变浑浊
新课讲解
现象:红棕色的Fe2O3变黑,同时产生使石灰
水变浑浊的气体。
Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2
高温
基本原理:
氧化反应:得到氧的反应
还原反应:失去氧的反应
新课讲解
练习:请写出H2和C还原Fe2O3的化学方程式。
高温
3H2+Fe2O3 == 2Fe+3H2O
具有还原性的物质: CO、H2 和 C。
高温
3C+2Fe2O3 == 4Fe+3CO2
新课讲解
H2和C还原CuO实验装置图比较
新课讲解
三、铁的冶炼
原料:铁矿石(赤铁矿)、焦炭、石灰石、空气
焦炭
过量空气
CO2
焦炭
CO
高温
高温
Fe
赤铁矿
高温
反应过程:
设备:高炉
1.炼铁
新课讲解
涉及反应化学方程式:
3CO + Fe2O3 == 2Fe + 3CO2
高温
C + CO2 == 2CO
高温
C + O2 == CO2
点燃
产品:生铁(含碳量2~4.3%)、钢(含碳量0.03~2%),二者都是合金。
新课讲解
2.炼钢:
生铁
氧气
钢
高温
类别 含碳量(%) 含杂质 机械性能 机械加工
生铁 2~4.3 多 硬而脆 可铸不可锻
钢 0.0