内容正文:
第5章 金属的冶炼与利用
第2节 金属矿物 铁的冶炼
第1课时
新课讲解
拓展延伸
随堂练习
课堂小结
新课导入
布置作业
重难点
1.知道一些常见金属矿物(铁矿、铝矿、铜矿)的主要成分。
2.了解实验室将氧化铁还原成铁的原理、注意事项。
3.知道工业炼铁的原理、设备及原料。
新课讲解
拓展延伸
随堂练习
课堂小结
布置作业
新课导入
铝罐
黄金戒指
白银首饰
纯铜电线
目前人们生活中常使用的金属有哪些呢?
这些金属是如何得到的呢?
自然界的单质金
自然界的单质银
金属元素在自然界分布很广,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。含有矿物的岩石被称为矿石。
观察教材第123页图5-8一些金属矿物,认识一些金属矿物,并归类各属于哪类金属矿物。
铁的矿物
赤铁矿
主要成分Fe2O3
磁铁矿
主要成分Fe3O4
菱铁矿
主要成分FeCO3
铜的矿物
黄铜矿
主要成分CuFeS2
辉铜矿
主要成分Cu2S
赤铜矿
主要成分Cu2O
7
铝的矿物
铝土矿
主要成分Al2O3
明矾石
主要成分KAl3(SO4)2(OH)6
8
铝 7.73%
铁 4.75%
氧 8.60%
硅26.30%
如何从铁矿石中提取铁呢?
铁(iron)在自然界中分布很广,地壳中铁元素的质量分数为4.75%,在金属元素中排第二。
9
销售额 氧 硅 铝 铁 钙 钠 钾 镁 氢 其他 48.6 26.3 7.73 4.75 3.45 2.74 2.47 2 0.76 1.2
比较:铁矿石中Fe2O3和Fe组成上的差别是什么?
从以前接触过的一些物质中寻找,如何通过化学反应使Fe2O3失去氧?
思考讨论
利用CO或C
原理:
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
CO来源于哪里呢?
此图片为视频缩略图,如需使用请下载【知识解析】高炉炼铁
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
将矿石中的二氧化硅转变为炉渣
铁矿石、焦炭、石灰石
高炉气体
高炉气体
出铁口
进风口
O2
N2
热空气
生铁
进风口
出渣口
炼铁高炉及炉内化学反应过程示意图
CO2+C 2CO
高温
C+O2 CO2
高温
CaCO3+SiO2 CaSiO3 + CO2↑
高温
炉渣
一氧化碳还原氧化铁的实验装置
具体的实验步骤是怎样的呢?
尾气点燃处理
检查装置气密性
装药品,
固定仪器
通入CO
气体
验纯后,点燃酒精灯
点燃酒精喷灯
反应结束后熄灭酒精喷灯
冷却后停止通入CO
熄灭酒
精灯
阅读课本,总结一氧化碳还原氧化铁的实验步骤。
一氧化碳还原氧化铁
实验现象:
红色粉末(氧化铁)逐渐变成黑色 澄清的石灰水逐渐变浑浊 尾气燃烧产生蓝色火焰
请你设计实验,验证所得的黑色粉末是铁粉,说出实验方案。
方案一:黑色粉末是否能被磁铁吸附;若能吸附,说明粉末是铁粉。
方案二:加稀盐酸,黑色粉末溶解,溶液变为浅绿色,说明黑色粉末是铁。
写出反应中有关的化学方程式。
(1)硬质玻璃管中:_________________________。
(2)试管中:_______________________________。
(3)酒精灯处:______________________________。
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
2CO+O2 2CO2
点燃
开始实验时,先通CO,再加热,目的是什么?
排出装置内的空气,防止装置内的CO与空气混合,加热发生爆炸。
实验完毕后,先停止加热继续通CO至冷却,目的是什么?
防止试管中石灰水倒流进玻璃管,造成试管炸裂。
回顾实验过程,请思考以下问题:
问题1
问题2
防止热的铁被空气中的氧气氧化;
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稀土的由来
稀土是元素周期表中的镧系元素和钪、钇共十七种金属元素的总称。自然界中有250种稀土矿。
最早发现稀土的是芬兰化学家加多林(John Gadolin)。1794年,他从一块形似沥青的重质矿石中分离出第一种稀土“元素”(钇土,即Y2O3)。
因为18世纪发现的稀土矿物较少,当时只能用化学法制得少量不溶于水的氧化物,历史上习惯地把这种氧化物称为“土”,因而得名稀土。
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随堂练习
1.在自然界中以单质形式存在的是( )
A.铁 B.铝 C.镁 D.