6.3金屬礦物與冶煉

1、金屬金屬日常生活中的金屬制品日常生活中的金屬制品鈦鈦鋁鋁錫錫銅銅金金鐵鐵鐵鐵鐵鐵福州四十中福州四十中 林熙林熙一、金屬在自然界的存在一、金屬在自然界的存在游離態(tài)（單質(zhì)）：游離態(tài)（單質(zhì)）：Ag, Pt, AuAg, Pt, Au化合態(tài)（化合物）：化合態(tài)（化合物）： Fe, Cu, NaFe, Cu, Na等絕大多數(shù)金屬等絕大多數(shù)金屬金礦石金礦石(Au)以單質(zhì)存在的金屬礦以單質(zhì)存在的金屬礦銀礦石銀礦石(Ag)常見(jiàn)的金屬礦物常見(jiàn)的金屬礦物常見(jiàn)的金屬礦物常見(jiàn)的金屬礦物磁鐵礦磁鐵礦(Fe3O4)赤鐵礦赤鐵礦(Fe2O3) 褐鐵礦褐鐵礦(Fe2O3nH2O )黃鐵礦黃鐵礦(FeS2 )赤銅礦赤銅礦（Cu2

2、O）孔雀石孔雀石Cu2(OH)2CO3以化合物存在的金屬礦以化合物存在的金屬礦要如何將金要如何將金屬?gòu)慕饘俚V物中屬?gòu)慕饘俚V物中分離出來(lái)？分離出來(lái)？鋼鐵是怎樣煉成的？鋼鐵是怎樣煉成的？原料：原料： . .主要反應(yīng)原理：主要反應(yīng)原理： . .高爐高爐鐵礦石、焦碳、石灰石、空氣鐵礦石、焦碳、石灰石、空氣工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備：工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備： . .FeFe2 2O O3 3 +3CO 2Fe+3CO +3CO 2Fe+3CO2 2高溫高溫 在在加熱加熱的條件下，利用的條件下，利用一氧化碳奪取一氧化碳奪取金屬氧化物中的金屬氧化物中的氧氧，使金屬氧化物，使金屬氧化物還原還原成金屬單質(zhì)的方法成金屬單質(zhì)的

3、方法-熱還原法熱還原法熱還原法熱還原法-煉銅煉銅氧化銅氧化銅(CuO)銅銅(Cu)實(shí)驗(yàn)探究：熱還原實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究：熱還原實(shí)驗(yàn)討論：實(shí)驗(yàn)過(guò)程注意事項(xiàng)討論：實(shí)驗(yàn)過(guò)程注意事項(xiàng)1、實(shí)驗(yàn)前氫氣要、實(shí)驗(yàn)前氫氣要驗(yàn)純。驗(yàn)純。3、反應(yīng)后要、反應(yīng)后要先停止加熱先停止加熱，再通氫氣至試管冷卻再通氫氣至試管冷卻，防止，防止高溫的銅又被氧化。高溫的銅又被氧化。2、反應(yīng)前、反應(yīng)前先通氫氣再先加熱先通氫氣再先加熱 ，防，防止加熱后氫氣和空氣相混合，發(fā)生止加熱后氫氣和空氣相混合，發(fā)生爆炸。爆炸。氫氣還原氧化銅氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)探究：熱還原實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究：熱還原實(shí)驗(yàn)認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)，完成學(xué)案上的問(wèn)題：認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)，完成學(xué)案上的問(wèn)題：

4、（1）黑色的固體變成紅色）黑色的固體變成紅色（2）試管口有水珠生成）試管口有水珠生成2、寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)的化學(xué)方程式：、寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)的化學(xué)方程式：H2 + CuO= Cu + H2O1、寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：熱還原法熱還原法氫氣還原氧化銅氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)探究：熱還原實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究：熱還原實(shí)驗(yàn)赤鐵礦赤鐵礦(Fe2O3) 鋼鐵（鋼鐵（Fe）一氧化碳還原氧化鐵一氧化碳還原氧化鐵學(xué)以致用：熱還原實(shí)驗(yàn)學(xué)以致用：熱還原實(shí)驗(yàn)觀看視頻，回答學(xué)案上的問(wèn)題觀看視頻，回答學(xué)案上的問(wèn)題一氧化碳還原氧化鐵一氧化碳還原氧化鐵學(xué)以致用：熱還原實(shí)驗(yàn)學(xué)以致用：熱還原實(shí)驗(yàn)1 1、你在此中觀察到了哪些現(xiàn)象？你在此中觀察到了哪些現(xiàn)象？ 2

5、 2、寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式、寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式FeFe2 2O O3 3 +3CO 2Fe+3CO +3CO 2Fe+3CO2 2高溫高溫一氧化碳還原氧化鐵一氧化碳還原氧化鐵學(xué)以致用：熱還原實(shí)驗(yàn)學(xué)以致用：熱還原實(shí)驗(yàn)（1 1）紅色紅色固體變成黑色固體變成黑色（2 2）澄清的石灰水變渾濁）澄清的石灰水變渾濁4.反應(yīng)后剩余的尾氣要反應(yīng)后剩余的尾氣要點(diǎn)燃點(diǎn)燃，防止一氧化碳，防止一氧化碳污染污染空氣。空氣。討論比較：兩個(gè)實(shí)驗(yàn)有什么異同點(diǎn)？討論比較：兩個(gè)實(shí)驗(yàn)有什么異同點(diǎn)？1.實(shí)驗(yàn)前要檢驗(yàn)一氧化碳的實(shí)驗(yàn)前要檢驗(yàn)一氧化碳的純度純度。2.反應(yīng)前要反應(yīng)前要先通一會(huì)兒一氧化碳先通一會(huì)兒一氧化碳，再加熱再加熱，

6、防止一氧化碳和空，防止一氧化碳和空氣相混合，在加熱條件下會(huì)發(fā)生爆炸。氣相混合，在加熱條件下會(huì)發(fā)生爆炸。3. 反應(yīng)結(jié)束時(shí)要反應(yīng)結(jié)束時(shí)要先停止加熱先停止加熱，繼續(xù)通一氧化碳直至玻璃管冷卻繼續(xù)通一氧化碳直至玻璃管冷卻，防止高溫的鐵又和氧氣反應(yīng)。防止高溫的鐵又和氧氣反應(yīng)。學(xué)以致用：熱還原實(shí)驗(yàn)學(xué)以致用：熱還原實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)前歸納總結(jié)：熱還原實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)：熱還原實(shí)驗(yàn)氣體要?dú)怏w要“早早 出出 晚晚 歸歸”酒精燈要酒精燈要“遲遲 到到 早早 退退”氣體要?dú)怏w要“驗(yàn)驗(yàn) 純純” “一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)” “氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)”共同點(diǎn)共同點(diǎn)尾氣尾氣使用的氣體有毒

7、，要處使用的氣體有毒，要處理，防止尾氣污染空氣。理，防止尾氣污染空氣。 “一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)” “氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)”不同點(diǎn)不同點(diǎn)歸納總結(jié)：熱還原實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)：熱還原實(shí)驗(yàn)熱還原法冶煉金屬的反應(yīng)原理熱還原法冶煉金屬的反應(yīng)原理FeFe2 2O O3 3 +3CO 2Fe+3CO +3CO 2Fe+3CO2 2高溫高溫CuO + HCuO + H2 2 = Cu + H = Cu + H2 2O O 能能奪取奪取金屬氧化物中的金屬氧化物中的氧氧，除了，除了H2，CO還有還有C（焦炭）（焦炭）拓展遷移：熱還原實(shí)驗(yàn)拓展遷移：熱還原實(shí)驗(yàn)拓展遷移：熱還原實(shí)驗(yàn)拓展遷

8、移：熱還原實(shí)驗(yàn)FeFe2 2O O3 3 +3H +3H2 2 2Fe+3H 2Fe+3H2 2O O加熱加熱Fe2O3 1、在加熱條件下，如果用、在加熱條件下，如果用H2代替代替CO還原還原Fe2O3，你能寫(xiě)出他們的反應(yīng)方，你能寫(xiě)出他們的反應(yīng)方程式嗎？程式嗎？2、在高溫條件下，如果進(jìn)行左圖中的、在高溫條件下，如果進(jìn)行左圖中的實(shí)驗(yàn)，你寫(xiě)出此反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎？實(shí)驗(yàn)，你寫(xiě)出此反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎？并預(yù)測(cè)出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。并預(yù)測(cè)出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。2CuO +C 2Cu+CO2CuO +C 2Cu+CO2 2高溫高溫 在不增加儀器的情況下，你能改裝下在不增加儀器的情況下，你能改裝下面這套裝置，使實(shí)驗(yàn)即環(huán)保又節(jié)能嗎？面這套裝置，使實(shí)驗(yàn)即環(huán)保又節(jié)能嗎？你的奇思妙想你的奇思妙想 用下面這套裝置還原氧化鐵，用下面這套裝置還原氧化鐵，B裝置起裝置起什么作用？什么作用？石石灰灰水水溶溶液液氧化鐵粉末氧化鐵粉末一氧化碳一氧化碳ABC你的奇思妙想你的奇思妙想今天的收獲：今天的收獲：3、探究用、探究用熱還原法熱還原法冶煉金屬鐵、銅冶煉金屬鐵、銅實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：（1）實(shí)驗(yàn)前氣體要）實(shí)驗(yàn)前氣體要驗(yàn)純驗(yàn)純 （2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，氣體要）實(shí)驗(yàn)時(shí)，氣體要“早出晚歸早出晚歸” 酒精燈要酒精燈要“遲到早退遲到早退”反應(yīng)原理：反應(yīng)原理：