一、金属的冶炼
【讲述】依据同学们的汇报,我们可以从金属元素的存在形式、冶炼流程、主要设备、核心反应几个方面对比总结金、铁、铜三种金属冶炼的异同。
【交流讨论】学生结合采集的高品位金矿样(采自赤城、崇礼县),指出由于金的存在形式是游离态,所以是物理筛选法,不需要用化学方法。而铁和铜以化合态存在,所以需要用氧化还原反应实现由化合态向游离态的转变。
【提问】铁和铜的冶炼流程上有什么共性?(回放宣钢炼铁视频)
【交流讨论】学生结合铜矿组的研究成果,讨论、回答问题:
⑴工业冶炼金属的一般步骤。
⑵从氧化还原角度分析工业炼铁炼铜的原理,反应需要在高温下使用还原剂还原,并得出金属冶炼的实质。
(3)从安全生产、成本核算以及反应条件等方面讨论得出工业上应该使用CO做还原剂,还原氧化铁。
【投影】三种金属冶炼方法对比表。(学生填写三种金属冶炼方法比较表。)
【板书】金属冶炼的步骤:选矿富集--金属冶炼---金属的精炼
金属冶炼的实质:Mn++ne-=M (金除外)
铁矿(以赤铁矿为例):Fe2O3+3CO==== 2Fe+3CO2
铜矿(以孔雀石为例):Cu2(OH)2CO3----- CuO----- Cu
【提问】那么实现CuO Cu转变,需要什么样的还原剂呢?
【小结】根据炼铁和炼铜的原理,总结出这类反应的特点,引出热还原法
【板书】热还原法
【提问】比较活动的金属也可以作还原剂。教材上有关于铝热法炼铁的记述,能否将该反应用于工业炼铁?铝热法在冶金工业有什么应用吗?
【交流讨论】(4)冶炼钒、铬、锰等熔点高的价格远高于铝的金属可以用铝热还原法。
Al+ MnO2 === Mn+Al2O3 Al+ V2O5 ===V + Al2O3 Co3O4+ Al===== Co+ Al2O3