第5章 第2节 金属矿物 铁的冶炼课件—2022-2023学年九年级化学沪教版上册

第5章 金属冶炼与利用 第二节 金属矿物 铁的冶炼 1.金属元素在自然界中的存在 自然界中除极少数不活泼的金属（如铂、金、银）有单质存在外，其余大多数以化合物存在。 金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。 铁元素以化合物的形式存在于铁矿石中 银(Ag) 铂(Pt) 金(Au) 2、常见矿石 赤铁矿 Fe2O3 黄铁矿 FeS2 褐铁矿 Fe2O3·XH2O 磁铁矿 Fe3O4 孔雀石 Cu2(OH)2CO3 赤铜矿 Cu2O 使铁的矿物变成金属铁的过程，叫做铁的冶炼 3 赤铁矿Fe2O3 磁铁矿 Fe3O4 黄铁矿FeS2 主要成分是： 选择冶炼原料时，通常考虑矿石的价格、金属的含量、安全无污染等，你觉得哪种原料不适合用来炼铁？为什么？ 主要成分中铁 元素的质量分数 黄铁矿不适合炼铁原因： 铁的矿物 70% 72.4% 46.7% ①含铁质量分数低 ②冶炼过程中会产生二氧化硫气体污染环境。 我反思 我提高 思考：1、比较Fe2O3和Fe的组成差别 在组成上Fe2O3比Fe多了氧。 思考：2、用什么方法能使Fe2O3 去氧呢？ 从多方面考虑，通常选用CO和Fe2O3 反应炼铁 赤铁矿Fe2O3 铁Fe 3CO+Fe2O3＝＝2Fe+3CO2 高温 4CO+Fe3O4＝＝3Fe+4CO2 高温 原理： 装置图： 硬质玻璃管 酒精喷灯 实验室模拟炼铁 3CO+Fe2O3＝＝2Fe+3CO2 高温 实验现象： 红棕色的固体逐渐变成黑色 澄清石灰水变浑浊 检验有二氧化碳生成 CO2+Ca(OH)2===CaCO3 +H2O 实验步骤： （1）检查装置的气密性。 （2）装入药品并固定装置。 （3）先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再点燃酒精喷灯。 （4）实验结束时，先熄灭酒精喷灯，待玻璃管内物质冷却后，再停止通入一氧化碳。 排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸。 实验室炼铁 防止灼热的铁与氧气反应；防止石灰水倒吸入玻璃管，使玻璃管炸裂。 CO“早出晚归” 酒精喷灯“迟到早退” 观察实验并思考下列问题: 你如何验证得到的黑色粉末是铁粉？ （1）用磁铁吸。 若黑色粉末能被吸引，则证明是铁。 （2）取少量黑色粉末加入稀盐酸。 若有气泡产生，溶液变成浅绿色，则证明是铁。 （3）取少量黑色粉末加入硫酸铜溶液。若有红色物质 析出，则证明是铁。 尾气为什么要处理？ 防止未反应的CO污染空气 含有哪 些气体？ 思考： 燃烧法 收集再处理法 尾气如何处理？ 思考： 10 原料 炼 铁 高 炉 的 结 构高炉炼铁工业炼铁.asf.swf 工业炼铁 原料： 主要反应: 高炉 铁矿石、焦炭、石灰石、热空气 主要设备： ｛ ①燃烧放热提高炉温； ②生成CO 将杂质转化为炉渣 Fe2O3+3CO ＝ 2Fe+3CO2 高温 ＿Fe3O4 +＿CO ＝ ＿Fe+＿CO2 高温 4 3 4 1 提供铁元素 高炉 产生CO 提供热量 生铁出口为什么低于炉渣出口？ 生铁（铁水）密度比炉渣密度大 放热 原料： . 主要反应 . Fe2O3 +3CO ===== 2Fe+3CO2 高温 高炉 铁矿石、焦炭、石灰石、空气 工业炼铁的主要设备： . 主要产物：生铁 或Fe3O4 +4CO ==== 3Fe+4CO2 高温 课堂总结： 一.常见的金属矿物 二.铁的冶炼 比较项目 实验室炼铁 工业炼铁 原料 涉及的 主要反应 产物 设备与生产连续性 废弃物处理 请你比较实验室炼铁和工业炼铁的不同之处，将你的收获写下来。 归纳比较 Fe2O3 铁矿石 （纯）、 （不纯）、 CO 焦炭、 石灰石、空气 Fe2O3＋3CO== 2Fe＋3CO2 高温 铁 粉（固态） 生铁 （液态）、 炉渣 装置横向 设备纵向 不连续 适合连续不断生产 尾气直接燃烧或收集后再处理 高炉废气可预热空气； 炉渣可生产水泥、制砖等 第三课时 2.某钢铁厂用高炉炼铁的主要原料是赤铁矿石、焦炭、空气等，主要反应过程如上图： （1）在上图方框中填出有关反应生成物的化学式 （2）写出反应的化学方程式 ①＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ③＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ C+O2 ===CO2 CO2+C ===2CO Fe2O3 +3CO === 2Fe+3CO2 点燃 点燃 高温 小结：在炼铁过程中 1、焦炭的作用： 2、石灰石的作用： （1）燃烧放热提高炉温 （2）转化为CO