粤教版九年级下册化学第六章6.3《金属矿物与冶炼》课件(共32张PPT)解析

钢
生铁和钢的比较
生铁
钢
组成 元素
碳元素 含量
铁及少量碳、硅、锰、 硫、磷
2%～4.3%
铁及少量碳、硅、锰几 乎不含硫、磷
0.03%～2%
分类 用途
机械 性能
白口铁：用于炼钢 灰口铁：制造化工机械、铸件 球墨铸铁：机械强度高，可代替 钢
硬而脆、无韧性、可铸 不可锻
碳素钢（低碳钢、中碳钢、高碳 钢） 合金钢（锰钢、不锈钢、硅钢、 钨钢）
反应原理： C+O2===CO2 用氧化剂把生铁中的杂质 氧化除去
产品： 钢
炼钢和炼铁的比较
生铁冶炼
炼钢
原料 铁矿石、焦炭、空气、石灰石 生铁、废钢
原理
主要 设备 产品
在高温下，用一氧化碳从铁的 氧化物中将铁还原出来。
高温
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
高炉
生铁
用氧气或铁的氧化 物除去生铁中多余 的碳元素 转炉、平炉、电炉
金属铁的冶炼,以赤铁矿为例，通常使
用的还原剂是CO,用CO 去抢Fe2O3 中的O 。其化学方程式为：
高温
3CO+ Fe2O3 ——2 Fe+3CO2
▪ 在高温条件下，用还原剂一氧化
碳从铁的氧化物中将铁还原出来。
-----炼铁的原理
炼铁的原理
实验现象
1、红色的固体逐渐变成黑色，且能被磁铁吸引； 2、澄清的石灰水变浑浊。
化学方程式
3CO+ Fe2O3 高温 3CO2 + 2 Fe
CO2+Ca(OH)2===CaCO3 +H2O
还原反应和还原性
• 像Fe2O3这样，氧化物失去氧的反应，叫做 还原反应。
• 像CO这样，能夺取含氧化合物里的氧，使 它发生还原反应的物质，具有还原性，化 学实验和生产中可做为还原剂，H2、C都可 以作还原剂。
使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的 冶炼。
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？
可在 一定条件下，可加入某类物质，让其与 Fe2O3中的O元素结合， 主动夺取Fe2O3中的“O”元 素，使Fe2O3转变成金属Fe。
• 二、炼铁的原理
随堂练习
1.工业上以赤铁矿（Fe2O3）为原料冶炼铁。 某钢铁厂冶炼896Kg铁，需要含Fe2O364% 的赤铁矿多少千克？
2、8gCO在高温下跟5.8g某种铁的氧化物 完全反应，这种氧化物是（ ）
A、FeO
B、Fe2O3 C、Fe3O4
谢谢
磁铁矿（Fe3O4） 软锰矿（MnO2）
常见的金属矿物
黄铁矿（FeS2）
褐铁矿（Fe2O3·nH2O）
黄铜矿（CuFeS2）
方铅矿（PbS）
小资料
由于铁的化学性质比较活泼,它在自然界中 以化合物的形式存在, 在地壳中含量位居金属 元素的第二位，仅次于铝，约占地壳总质量 的4.75%。
我国大型铁矿有：辽宁鞍山、湖北大冶、 四川攀枝花，我省马鞍山。
粤教版九年级下册化学第六章6.3《金属矿 物与冶炼》课件(共32张PPT)解析
1、在生产和日常生活中应用 最广泛的金属是什么？
2、你对它还有什么了解？
1、铁的化学性质如何?
2、地壳中铁的含量怎么样?
3、铁在自然界中主要以化合物形 式还是单质的形式存在?
一、常见的金属矿物
赤铁矿（Fe2O3） 孔雀石（Cu2(OH)2CO3）
1、炼铁的主要设备是：高炉
主要反应
3CO+Fe2O3=高=温2Fe+3CO2
高温
C+CO2==2CO
点燃
C+O2==CO2
• 四、钢的冶炼
纯铁 铁的合金
（含碳量不同）
生铁 （2%~4.3%）硬度比 纯铁硬
钢
（0.03%~2%）硬度、 抗腐蚀性能增强
炼钢
原料： 生铁、氧气 设备： 电炉、平炉或转炉
加热
直接加热法: 2HgO = 2Hg+O2
4.稳定金属(如Pt、Au) : 直接以单质形式存在
• 六、有关不纯物质的计算
例:要炼出含2%杂质的生铁1600吨,需要含氧化铁 质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？
解:设需要含80%的赤铁矿石的质量为x
1600吨生铁含纯铁的质量为：1600吨×(1－2%)= 1568吨
用磁铁靠近，黑色粉末能被吸引。 至实验失败。
三、铁的冶炼
炼铁
原料： 铁矿石、焦炭、石灰石 设备： 高炉 反应原理：
用还原剂将铁从它的化合物中 还原出来 产品： 生铁
2、炼铁中各原料的作用：
• 铁矿石-- 提供铁 元素 • 焦 炭--a、燃烧产生热量
b、产生还原剂 CO
• 石灰石-- 制造炉渣 • 空 气--提供氧气
观察与思考
1、通入一氧化碳前要先 检查装置的气密性 。 2、澄清石灰水的作用是什么？实验中会出现
什么现象？ 验证反应是否产生CO2；浑浊 3、尾气应如何处理？CO有剧毒，要燃烧或收集起来 ！ 4、实验中为什么要先通一段时间CO，再加
热Fe2O3 ？ 防止试管内空气与一氧化碳受热发生爆炸！ 5、实验结束时应如何操作? 先熄灭酒精灯，继续通 6、如何验证实验中产生了铁？一Fe会又儿被一氧氧化化成碳Fe，2O防3以止
坚硬、韧性大、塑性好、 可Fra bibliotek、可锻、可压延
对金属而言:
越活泼的金属,越容易与其他物质形成 化合物,也就越难从化合物中还原出金 属单质.
越不活泼的金属, 越不容易与其他物质 形成化合物,也就越容易从化合物中还 原出金属单质.
金属在自然界的存在
银、金、铂等金属，化学活动 性很弱，在自然界里，它们常以 游离态（单质形式）存在。
活泼金属都化合态（以化合物 的形式）存在
• 五、金属的冶炼方法
冶炼金属的常用方法:
1.活泼金属(如K Na Mg AI)
电解法:
通电
2AI2O3 = 4AI+3O2
2.一般金属(如Zn Fe Sn Pb Cu)
高温
热还原法: Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2
3.较稳定金属(如Hg Ag)
Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2 160 112 x×80% 1568吨
160 112 x×80% ＝1568吨 解得: x = 2800吨 答:需这种赤铁矿石2800吨。
小结：
• 1. 认识自然界常见的矿物； • 2. 炼铁的原理和注意事项； • 3. 铁和钢的冶炼； • 4. 金属的冶炼方法； • 5. 有关不纯物的计算。