第六章

金屬資源綜合利用第1節(jié)

金屬礦物及鐵的冶煉預(yù)習(xí)清單1.金屬元素在自然界中分布很廣，除極少數(shù)不活潑的金屬(如鉑、金、銀等)以

形式存在外，其余大多數(shù)以

形式存在。金屬元素在自然界中一般以

的形式存在。2.鐵的礦物主要有赤鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦和

礦等

。銅的礦物主要有黃銅礦、輝銅礦和

等。鋁的礦物主要有

礦和明礬石等。3.使金屬礦物轉(zhuǎn)化成金屬的過程稱為

。4.工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備是

；原料有

；主要原理是

(用化學(xué)方程式表示)。單質(zhì)化合物礦物黃鐵孔雀石鋁土金屬冶煉高爐鐵礦石、焦炭、石灰石3CO+Fe2O3====3CO2+2Fe高溫導(dǎo)入鐵在日常生活和國民生產(chǎn)中有著很重要的地位

那么以鐵礦石為原料冶煉出鐵的反應(yīng)原理及過程是什么那么以鐵礦石為原料冶煉出鐵的反應(yīng)原理及過程是什么任務(wù)一：常見的金屬礦物1.地殼中部分元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)地殼中含量最多的前四位金屬元素分別是鋁、鐵、鈣、鈉任務(wù)一：常見的金屬礦物2.地殼中元素的存在形式金、銀等不活潑的金屬以單質(zhì)的形式存在金銀任務(wù)一：常見的金屬礦物2.地殼中元素的存在形式大部分金屬元素在自然界中一般以礦物的形式存在，鐵的礦物主要有赤鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦任務(wù)一：常見的金屬礦物2.地殼中元素的存在形式銅的礦物主要有黃銅礦、輝銅礦和孔雀石等，鋁的礦物主要有鋁土礦、明礬石等任務(wù)一：常見的金屬礦物3.金屬冶煉金屬礦物作為原料，通過一系列物理變化、化學(xué)變化可以得到相應(yīng)的金屬單質(zhì)。而使金屬礦物轉(zhuǎn)化成金屬的過程稱為金屬冶煉任務(wù)二：鐵冶煉的化學(xué)原理1.鐵生活中使用最多的金屬在自然界中分布很廣，在地殼中含量居所有金屬元素的第二位《天工開物》中對古代煉鐵的描述：“凡鐵一爐載土二千余斤，或用硬木柴，或用煤炭，或用木炭，南北各從利便。扇爐風(fēng)箱必用四人、六人帶拽。土化成鐵后，從爐腰孔流出?！比蝿?wù)二：鐵冶煉的化學(xué)原理2.實(shí)驗(yàn)室模擬鐵的冶煉實(shí)驗(yàn)步驟：在硬質(zhì)玻璃管中放入少量氧化鐵粉末，先通入一氧化碳，排出裝置內(nèi)的空氣后，再用酒精噴燈加熱玻璃管中的氧化鐵，當(dāng)紅棕色粉末變成黑色時(shí)停止加熱。待玻璃管內(nèi)物質(zhì)冷卻后，停止通入一氧化碳。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象任務(wù)二：鐵冶煉的化學(xué)原理2.實(shí)驗(yàn)室模擬鐵的冶煉實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：紅棕色粉末逐漸變成黑色，且黑色粉末可以被磁鐵吸引；澄清石灰水變渾濁實(shí)驗(yàn)結(jié)論：3CO+Fe2O3====3CO2+2Fe高溫任務(wù)二：鐵冶煉的化學(xué)原理2.實(shí)驗(yàn)室模擬鐵的冶煉注意事項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)時(shí)先通一氧化碳?xì)怏w，目的是排出裝置內(nèi)的空氣，防止一氧化碳中混有空氣，在加熱時(shí)發(fā)生爆炸紅棕色粉末完全變黑后先撤走酒精噴燈,待裝置冷卻后再停止通一氧化碳，防止生成的熱的鐵被空氣中的氧氣氧化因?yàn)橐谎趸加卸?，不能直接排放到空氣中，需要尾氣處理（方法：點(diǎn)燃、用氣囊收集、用一根長導(dǎo)管將尾氣通到酒精噴燈火焰上。任務(wù)二：鐵冶煉的化學(xué)原理2.工業(yè)煉鐵設(shè)備：高爐原料：鐵礦石、焦炭、石灰石原理：焦炭燃燒，生成的二氧化碳與焦炭在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳?xì)怏w，一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成鐵任務(wù)三：金屬的冶煉方法2.金屬氧化物的還原金屬(如錳、鋅、鐵、鎳和鉛等)的冶煉，是把它們的礦物跟焦炭或氫氣、一氧化碳等物質(zhì)一起加熱反應(yīng)通常把金屬(如鐵)跟氧結(jié)合生成金屬氧化物(如氧化鐵)的過程稱為金屬的氧化。金屬氧化物跟焦炭、氫氣或一氧化碳等物質(zhì)反應(yīng)，失去氧轉(zhuǎn)化為金屬的過程，稱為金屬氧化物的還原3CO+Fe2O3====3CO2+2Fe高溫任務(wù)三：金屬的冶煉方法2.電解法金屬(如鈉、鉀、鎂和鋁等)很難從其礦物中提取出來。為了制得這些金屬,需要用電解的方法2Al2O3====3O2↑+4Al通電任務(wù)四：含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式計(jì)算1.不純物與純凈物之間的質(zhì)量關(guān)系

任務(wù)四：含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式計(jì)算2.計(jì)算公式

任務(wù)四：含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式計(jì)算2.計(jì)算步驟例題：用2000噸含氧化鐵75%的赤鐵礦,可煉鐵多少噸?（1）將含雜質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量換算成純物質(zhì)的質(zhì)量（2）將純物質(zhì)的質(zhì)量代入化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算（3）將計(jì)算得到的純物質(zhì)的質(zhì)量換算成含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量

3CO+Fe2O3====3CO2+2Fe高溫1601500

噸2×56x核心總結(jié)1.常用的金屬礦物(1)鐵的礦物主要有赤鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦等。(2)銅的礦物主要有黃銅礦、輝銅礦和孔雀石等。(3)鋁的礦物主要有鋁土礦、明礬石等2.一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)(1)裝置核心總結(jié)(2)實(shí)驗(yàn)步驟:①檢查裝置的氣密性；②裝入氧化鐵粉末并固定好玻璃管；③向玻璃管內(nèi)通入一會(huì)兒純凈的一氧化碳?xì)怏w；④用酒精噴燈給氧化鐵加熱；⑤停止加熱；⑥停止通一氧化碳。(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：紅棕色粉末逐漸變成黑色，澄清石灰水變渾濁。(4)注意事項(xiàng)：①實(shí)驗(yàn)時(shí)先通一氧化碳?xì)怏w，目的是排出裝置內(nèi)的空氣，防止一氧化碳中混有空氣，在加熱時(shí)發(fā)生爆炸。②紅棕色粉末完全變黑后應(yīng)先撤走酒精噴燈，繼續(xù)通一氧化碳到裝置冷卻，目的是防止生成的熱的鐵被空氣中的氧氣氧化。核心總結(jié)3.工業(yè)煉鐵(1)原料：鐵礦石、焦炭和石灰石(2)原理：(3)設(shè)備：高爐4.金屬的冶煉方法(1)金屬氧化物還原；(2)電解法5.含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式的計(jì)算(1)不純物與純凈物之間的質(zhì)量關(guān)系；(2)計(jì)算公式；(3)計(jì)算步驟3CO+Fe2O3====3CO2+2Fe高溫1.下列變化過程不屬于金屬冶煉的是()A.電解氧化鋁B.鐵在氧氣中燃燒C.金屬氧化物和焦炭在高溫下反應(yīng)D.高溫下CO還原CuO2.今有赤鐵礦樣品10g，經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析，其中含氧化鐵8g，該鐵礦石中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為()A.80%B.70%C.56%D.30%課堂評(píng)價(jià)BC2.同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖。對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析并回答:(1)給玻璃管加熱的儀器叫酒精噴燈，要用其

(填“外焰”“內(nèi)焰”或“焰心”)進(jìn)行加熱。課堂評(píng)價(jià)外焰(2)實(shí)驗(yàn)中玻璃管里氧化鐵粉末的顏色變化是

，觀察到澄清石灰水的現(xiàn)象是

。(3)實(shí)驗(yàn)前“通入CO”與“開始加熱”的順序是

；實(shí)驗(yàn)后“停止通入CO”與“停止加熱”的順序是