金屬的冶煉與防護(hù)課件

1、金屬的冶煉與防護(hù)金屬的冶煉與防護(hù)金屬的冶煉與防護(hù)中學(xué)化學(xué)中學(xué)化學(xué)九年級(jí)下學(xué)期第十章九年級(jí)下學(xué)期第十章 第第3 3節(jié)節(jié)金屬的冶煉與防護(hù)少數(shù)少數(shù)金屬以金屬以單質(zhì)單質(zhì)形式存在形式存在, ,其他其他大多數(shù)大多數(shù)金金屬以屬以化合物化合物形式存在于金屬礦物中。形式存在于金屬礦物中。思考：金屬在自然界的存在形式思考：金屬在自然界的存在形式自然自然界以界以單質(zhì)單質(zhì)形式形式存在存在的金的金自然自然界以界以單質(zhì)單質(zhì)形式形式存在存在的銀的銀金屬的冶煉與防護(hù)一、認(rèn)識(shí)幾種常見(jiàn)的金屬礦物一、認(rèn)識(shí)幾種常見(jiàn)的金屬礦物赤鐵礦（主要成分赤鐵礦（主要成分FeFe2 2O O3 3）磁鐵礦（主要成分磁鐵礦（主要成分FeFe3 3O

2、O4 4）金屬的冶煉與防護(hù)一、認(rèn)識(shí)幾種常見(jiàn)的金屬礦物一、認(rèn)識(shí)幾種常見(jiàn)的金屬礦物菱鐵礦（主要成分菱鐵礦（主要成分FeCOFeCO3 3）黃鐵礦（主要成分黃鐵礦（主要成分FeSFeS2 2）金屬的冶煉與防護(hù)一、認(rèn)識(shí)幾種常見(jiàn)的金屬礦物一、認(rèn)識(shí)幾種常見(jiàn)的金屬礦物輝銅礦（主要成分輝銅礦（主要成分CuCu2 2S S）鋁土礦（主要成分鋁土礦（主要成分AlAl2 2O O3 3）金屬的冶煉與防護(hù)二、金屬冶煉史及方法二、金屬冶煉史及方法 商代商代四羊方尊四羊方尊金屬的冶煉與防護(hù)二、金屬冶煉史及方法二、金屬冶煉史及方法 商代商代后母戊鼎后母戊鼎金屬的冶煉與防護(hù)二、金屬冶煉史及方法二、金屬冶煉史及方法濕濕法法煉煉

3、銅銅工工藝藝流流程程金屬的冶煉與防護(hù)中中國(guó)國(guó)古古代代煉煉鐵鐵圖圖二、金屬冶煉史及方法二、金屬冶煉史及方法金屬的冶煉與防護(hù)春秋時(shí)代鐵鋤和鐵削春秋時(shí)代鐵鋤和鐵削二、金屬冶煉史及方法二、金屬冶煉史及方法金屬的冶煉與防護(hù)百煉成鋼百煉成鋼二、金屬冶煉史及方法二、金屬冶煉史及方法金屬的冶煉與防護(hù)中國(guó)古代在很中國(guó)古代在很多金屬的冶煉多金屬的冶煉技術(shù)上均居于技術(shù)上均居于世界前列。世界前列。二、金屬冶煉史及方法二、金屬冶煉史及方法金屬的冶煉與防護(hù)霍爾霍爾- -埃魯鋁電埃魯鋁電解法：以純凈解法：以純凈的氧化鋁為原的氧化鋁為原料，用熔化的料，用熔化的冰晶石冰晶石(Na(Na3 3AlFAlF6 6) )作熔作熔劑，

4、電解制鋁。劑，電解制鋁。二、金屬冶煉史及方法二、金屬冶煉史及方法金屬的冶煉與防護(hù)常常見(jiàn)見(jiàn)的的冶冶金金方方法法火法（碳還原法）火法（碳還原法）電解法電解法金屬氧化物或硫化物的直接金屬氧化物或硫化物的直接熱分解熱分解高溫高溫C+2CuOC+2CuO2Cu+CO2Cu+CO2 2通電通電2NaCl(2NaCl(熔融熔融) )2Na+Cl2Na+Cl2 22HgO2HgO2Hg+O2Hg+O2 2二、金屬冶煉史及方法二、金屬冶煉史及方法金屬的冶煉與防護(hù)三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉工業(yè)煉鐵的主要工業(yè)煉鐵的主要反應(yīng)原理反應(yīng)原理是：是：高溫下，用一氧化碳將鐵從高溫下，用一氧化碳將鐵從其氧化物中還原出來(lái)。其氧化物

5、中還原出來(lái)。金屬的冶煉與防護(hù)三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉1.1.藥品選擇藥品選擇還原劑還原劑含鐵化合物含鐵化合物COCO Fe Fe2 2O O3 3 Fe Fe3 3O O4 4 FeCO FeCO3 3 FeS FeS2 2FeFe2 2O O3 3 COCO還原還原FeFe2 2O O3 3金屬的冶煉與防護(hù)2.2.儀器選擇、裝置組裝儀器選擇、裝置組裝三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉COCO還原還原FeFe2 2O O3 3選擇反應(yīng)裝置選擇反應(yīng)裝置請(qǐng)思考：選擇反應(yīng)裝置的依據(jù)？請(qǐng)思考：選擇反應(yīng)裝置的依據(jù)？反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件金屬的冶煉與防護(hù)2.2.儀器選擇、裝置組裝儀器選擇、裝置

6、組裝發(fā)生發(fā)生裝置裝置熱源熱源三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉COCO還原還原FeFe2 2O O3 3金屬的冶煉與防護(hù)2.2.儀器選擇、裝置組裝儀器選擇、裝置組裝組裝好的反應(yīng)裝置組裝好的反應(yīng)裝置三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉COCO還原還原FeFe2 2O O3 3金屬的冶煉與防護(hù)2.2.儀器選擇、裝置組裝儀器選擇、裝置組裝猜想：猜想： FeFe2 2O O3 3 + + COCO高溫高溫FeFe + + ？ COCO2 2用什么試劑檢驗(yàn)：用什么試劑檢驗(yàn)： 澄清石灰水澄清石灰水三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉COCO還原還原FeFe2 2O O3 3金屬的冶煉與防護(hù)2.2.儀器選擇、裝置組裝儀器選擇、裝置組裝三、鐵

7、的冶煉三、鐵的冶煉COCO還原還原FeFe2 2O O3 3用什么裝置：用什么裝置：金屬的冶煉與防護(hù)2.2.儀器選擇、裝置組裝儀器選擇、裝置組裝此套裝置仍有不足，為什么？此套裝置仍有不足，為什么？COCO有毒，未經(jīng)處理，不能直接排放到空氣中，有毒，未經(jīng)處理，不能直接排放到空氣中，會(huì)造成會(huì)造成污染污染。三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉COCO還原還原FeFe2 2O O3 3金屬的冶煉與防護(hù)2.2.儀器選擇、裝置組裝儀器選擇、裝置組裝如何處理多余的如何處理多余的COCO？轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化再利用再利用三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉COCO還原還原FeFe2 2O O3 3資料：資料：COCO有毒，有毒，且具有可燃性且具

8、有可燃性金屬的冶煉與防護(hù)三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉COCO還原還原FeFe2 2O O3 3金屬的冶煉與防護(hù)請(qǐng)同學(xué)們看視頻，請(qǐng)同學(xué)們看視頻，關(guān)注關(guān)注實(shí)驗(yàn)操作順序?qū)嶒?yàn)操作順序觀察并記錄觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉COCO還原還原FeFe2 2O O3 3現(xiàn)象現(xiàn)象硬質(zhì)玻璃管中硬質(zhì)玻璃管中試管中試管中末端酒精燈處末端酒精燈處金屬的冶煉與防護(hù)資料資料三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉COCO還原還原FeFe2 2O O3 3金屬的冶煉與防護(hù)1.1.實(shí)驗(yàn)操作順序：實(shí)驗(yàn)操作順序： 為什么先通為什么先通COCO，再點(diǎn)燃酒精噴燈？，再點(diǎn)燃酒精噴燈？而實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先熄滅酒精噴燈，而實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先熄滅酒

9、精噴燈，再停止通再停止通COCO？通通COCO 點(diǎn)燃尾氣處酒精燈點(diǎn)燃尾氣處酒精燈 點(diǎn)燃酒精噴燈點(diǎn)燃酒精噴燈熄滅酒精噴燈熄滅酒精噴燈 停止停止COCO 滅尾氣處酒精燈滅尾氣處酒精燈三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉COCO還原還原FeFe2 2O O3 3金屬的冶煉與防護(hù)28爆炸爆炸 三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉COCO還原還原FeFe2 2O O3 3金屬的冶煉與防護(hù)實(shí)驗(yàn)結(jié)束，先滅酒精噴燈，再停通實(shí)驗(yàn)結(jié)束，先滅酒精噴燈，再停通COCO：排盡管內(nèi)空氣，防止排盡管內(nèi)空氣，防止COCO與空氣混合，加熱時(shí)與空氣混合，加熱時(shí)發(fā)生爆炸。發(fā)生爆炸。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，先通實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，先通COCO，再點(diǎn)燃酒精噴燈：，再點(diǎn)燃酒精噴燈：三

10、、鐵的冶煉三、鐵的冶煉COCO還原還原FeFe2 2O O3 3金屬的冶煉與防護(hù)三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉COCO還原還原FeFe2 2O O3 3炸裂炸裂金屬的冶煉與防護(hù)實(shí)驗(yàn)結(jié)束，先滅酒精噴燈，再停通實(shí)驗(yàn)結(jié)束，先滅酒精噴燈，再停通COCO：排盡管內(nèi)空氣，防止排盡管內(nèi)空氣，防止COCO與空氣混合，加熱時(shí)與空氣混合，加熱時(shí)發(fā)生爆炸。發(fā)生爆炸。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，先通實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，先通COCO，再點(diǎn)燃酒精噴燈：，再點(diǎn)燃酒精噴燈：防止澄清石灰水倒吸，炸裂硬質(zhì)玻璃管。防止澄清石灰水倒吸，炸裂硬質(zhì)玻璃管。三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉COCO還原還原FeFe2 2O O3 3金屬的冶煉與防護(hù)2.2.實(shí)驗(yàn)中，你觀察到了什么現(xiàn)象

11、？實(shí)驗(yàn)中，你觀察到了什么現(xiàn)象？三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉COCO還原還原FeFe2 2O O3 3現(xiàn)象現(xiàn)象硬質(zhì)玻璃管中硬質(zhì)玻璃管中試管中試管中末端酒精燈處末端酒精燈處紅褐色固體變黑紅褐色固體變黑澄清石灰水變渾濁澄清石灰水變渾濁氣體燃燒，發(fā)出藍(lán)色火焰，氣體燃燒，發(fā)出藍(lán)色火焰，放熱放熱金屬的冶煉與防護(hù) 怎樣檢驗(yàn)有鐵生成？怎樣檢驗(yàn)有鐵生成？物理方法：用吸鐵石吸引管內(nèi)固體物理方法：用吸鐵石吸引管內(nèi)固體化學(xué)方法：向所得固體中加入足量稀鹽酸化學(xué)方法：向所得固體中加入足量稀鹽酸資料：資料：FeFe2 2O O3 3+6HCl=2FeCl+6HCl=2FeCl3 3+3H+3H2 2O O Fe+2HCl=Fe

12、Cl Fe+2HCl=FeCl2 2+H+H2 2三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉COCO還原還原FeFe2 2O O3 3金屬的冶煉與防護(hù)現(xiàn)象驗(yàn)證了猜想，反應(yīng)現(xiàn)象驗(yàn)證了猜想，反應(yīng)生成生成FeFe和和COCO2 2，你能寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式么？你能寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式么？3CO+Fe3CO+Fe2 2O O3 3 2Fe+3CO2Fe+3CO2 2高溫高溫三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉COCO還原還原FeFe2 2O O3 3金屬的冶煉與防護(hù)工業(yè)煉鐵是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程?？匆曨l，了解工業(yè)煉鐵是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。看視頻，了解工業(yè)煉鐵過(guò)程。工業(yè)煉鐵過(guò)程。從原料、原理、設(shè)備及產(chǎn)物從原料、原理、設(shè)備及產(chǎn)物等方面比較剛

13、才實(shí)驗(yàn)與工業(yè)煉鐵的異同點(diǎn)。等方面比較剛才實(shí)驗(yàn)與工業(yè)煉鐵的異同點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)工業(yè)煉鐵工業(yè)煉鐵相同否相同否原料原料原理原理設(shè)備設(shè)備產(chǎn)物產(chǎn)物三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉COCO還原還原FeFe2 2O O3 3金屬的冶煉與防護(hù)三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉工業(yè)煉鐵工業(yè)煉鐵資料資料金屬的冶煉與防護(hù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn) 工業(yè)煉鐵工業(yè)煉鐵相同否相同否原料原料 COCO、FeFe2 2O O3 3（純凈物）（純凈物）三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉工業(yè)煉鐵工業(yè)煉鐵 鐵礦石、鐵礦石、 焦炭、焦炭、石灰石石灰石（混合物）（混合物）不同不同金屬的冶煉與防護(hù)金屬的冶煉與防護(hù)原理原理實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)工業(yè)煉工業(yè)煉鐵鐵相同否

14、相同否三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉工業(yè)煉鐵工業(yè)煉鐵主要原理相同主要原理相同3CO+Fe3CO+Fe2 2O O3 3 2Fe+3CO2Fe+3CO2 2高溫高溫C+OC+O2 2 COCO2 2 點(diǎn)燃點(diǎn)燃COCO2 2+C+C 2CO2CO高溫高溫3CO+Fe3CO+Fe2 2O O3 3 2Fe+3CO2Fe+3CO2 2高溫高溫金屬的冶煉與防護(hù)上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐金屬的冶煉與防護(hù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn) 工業(yè)煉鐵工業(yè)煉鐵相同否相同否設(shè)備設(shè)備三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉工業(yè)煉鐵工業(yè)煉鐵硬質(zhì)玻璃管硬質(zhì)玻璃管酒精噴燈酒精噴燈高爐高爐不同不同金屬的冶煉與防護(hù)高高爐爐出出鐵鐵金屬的冶

15、煉與防護(hù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn) 工業(yè)煉鐵工業(yè)煉鐵相同否相同否產(chǎn)物產(chǎn)物三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉工業(yè)煉鐵工業(yè)煉鐵FeFe粉粉鐵水鐵水（含（含C C、SiSi、MnMn、S S、P P等）等）不同不同金屬的冶煉與防護(hù)三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉工業(yè)煉鋼工業(yè)煉鋼生鐵與鋼有什么區(qū)別？生鐵與鋼有什么區(qū)別？含碳量不同，生鐵含碳量高于鋼。含碳量不同，生鐵含碳量高于鋼。怎樣將生鐵轉(zhuǎn)變?yōu)殇?？怎樣將生鐵轉(zhuǎn)變?yōu)殇摚拷档吞己?。降低碳含量。如何降碳？如何降碳？用氧氣，與過(guò)量的碳反應(yīng)。用氧氣，與過(guò)量的碳反應(yīng)。金屬的冶煉與防護(hù)工業(yè)煉鋼工業(yè)煉鋼的原理是：的原理是：高溫下，用氧氣把生鐵中高溫下，用氧氣把生鐵中過(guò)量的碳過(guò)量的碳和其他雜

16、質(zhì)，分批氧化成氣體或爐和其他雜質(zhì)，分批氧化成氣體或爐渣而除去。渣而除去。三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉工業(yè)煉鋼工業(yè)煉鋼金屬的冶煉與防護(hù)氧氧氣氣頂頂吹吹轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)爐爐煉煉鋼鋼三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉工業(yè)煉鋼工業(yè)煉鋼金屬的冶煉與防護(hù)郵電部為紀(jì)念我國(guó)鋼產(chǎn)量突破郵電部為紀(jì)念我國(guó)鋼產(chǎn)量突破1 1億噸億噸而發(fā)行的郵票（而發(fā)行的郵票（19961996）三、鐵的冶煉三、鐵的冶煉工業(yè)煉鋼工業(yè)煉鋼金屬的冶煉與防護(hù)四、金屬的腐蝕與防護(hù)四、金屬的腐蝕與防護(hù)據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，現(xiàn)在世界上每年因腐蝕據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，現(xiàn)在世界上每年因腐蝕而損失的金屬材料和設(shè)備竟然相當(dāng)于其年而損失的金屬材料和設(shè)備竟然相當(dāng)于其年產(chǎn)量的產(chǎn)量的1/41/4左右！左

17、右！金屬的冶煉與防護(hù)鋼鐵表面生成的鋼鐵表面生成的鐵銹鐵銹，主要成分，主要成分為為FeFe2 2O O3 3。探究：鐵生銹的條件探究：鐵生銹的條件四、金屬的腐蝕與防護(hù)四、金屬的腐蝕與防護(hù)金屬的冶煉與防護(hù)探究：鐵生銹的條件探究：鐵生銹的條件 提出問(wèn)題提出問(wèn)題 鐵生銹的條件是什么？鐵生銹的條件是什么？ 猜想假設(shè)猜想假設(shè) 猜想猜想1 1：鐵與氧氣接觸：鐵與氧氣接觸猜想猜想2 2：鐵與水接觸：鐵與水接觸猜想猜想3 3：鐵與氧氣、水：鐵與氧氣、水同時(shí)接觸同時(shí)接觸金屬的冶煉與防護(hù) 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 研究研究因素因素控制控制因素因素裝置圖裝置圖1 1氧氣氧氣水水2 2水水氧氣氧氣3 3氧氣氧氣和水和水探究：鐵

18、生銹的條件探究：鐵生銹的條件金屬的冶煉與防護(hù) 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作操作 現(xiàn)象現(xiàn)象試管試管1 1試管試管2 2試管試管3 3第第1 1天天第第2 2天天第第3 3天天第第4 4天天第第5 5天天第第6 6天天第第7 7天天探究：鐵生銹的條件探究：鐵生銹的條件金屬的冶煉與防護(hù) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 第一天第一天第七天第七天第四天第四天探究：鐵生銹的條件探究：鐵生銹的條件金屬的冶煉與防護(hù) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 探究：鐵生銹的條件探究：鐵生銹的條件試管試管1 1、2 2中的鐵中的鐵釘不生釘不生銹銹試管試管3 3中的鐵中的鐵釘生銹釘生銹了了金屬的冶煉與防護(hù) 實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論 鐵生銹需鐵與氧氣、水等同時(shí)接觸鐵生銹需鐵與氧

19、氣、水等同時(shí)接觸FeFeO O2 2H H2 2O O生銹生銹探究：鐵生銹的條件探究：鐵生銹的條件對(duì)比實(shí)驗(yàn)，對(duì)比實(shí)驗(yàn)，需控制實(shí)驗(yàn)需控制實(shí)驗(yàn)條件相同條件相同金屬的冶煉與防護(hù)四、金屬的腐蝕與防護(hù)四、金屬的腐蝕與防護(hù)鐵銹鐵銹本身帶水本身帶水，且表面，且表面疏松多孔疏松多孔，具有，具有吸吸水性水性，不僅不能阻礙內(nèi)部的鐵與氧氣、水，不僅不能阻礙內(nèi)部的鐵與氧氣、水蒸氣等接觸，而且能蒸氣等接觸，而且能加速銹蝕加速銹蝕，最終導(dǎo)致，最終導(dǎo)致鋼鐵全部被腐蝕。鋼鐵全部被腐蝕。金屬的冶煉與防護(hù)思考：生活中有哪些常見(jiàn)的防銹方法？思考：生活中有哪些常見(jiàn)的防銹方法？這些防銹方法利用了什么這些防銹方法利用了什么原理原理？搪瓷盆搪瓷盆汽車噴漆汽車噴漆水龍頭鍍鉻水龍頭鍍鉻四、金屬的腐蝕與防護(hù)四、金屬的腐蝕與防護(hù)金屬的冶煉與防護(hù)FeFeO O2 2H H2 2O O生銹生銹切斷鐵生銹的任意一個(gè)條件，即，切斷鐵生銹的任意一個(gè)條件，即，使鋼鐵使鋼鐵與氧氣或水