九年级化学金属的冶炼方法

金属的冶炼方法金属冶炼是指将矿石中的金属元素提取出来，经过一系列的物理和化学过程，得到纯净金属的工艺过程。

金属冶炼方法的选择对于金属的提纯程度、能源消耗以及环境影响都有着重要的影响。

下面将介绍几种常见的金属冶炼方法。

一、火法冶炼。

火法冶炼是一种通过高温将金属矿石中的金属元素提取出来的方法。

常见的火法冶炼方法包括熔炼法、焙烧法和还原法。

熔炼法是将金属矿石与熔剂一起加热至高温，使金属熔化并与熔剂分离的方法。

焙烧法是通过加热将金属矿石中的非金属部分氧化或挥发，使金属得以提取的方法。

还原法则是通过加入还原剂，使金属矿石中的氧化物还原成金属的方法。

二、湿法冶炼。

湿法冶炼是一种利用溶剂将金属元素从矿石中提取出来的方法。

常见的湿法冶炼方法包括浸出法、电解法和水热法。

浸出法是通过将金属矿石浸泡在溶剂中，使金属溶解并从中提取出来的方法。

电解法是将金属矿石溶解在电解质溶液中，利用电流使金属离子还原成金属的方法。

水热法则是利用高温高压的水溶液来溶解金属矿石中的金属元素，并通过调节温度和压力来实现金属的提取。

三、气相冶炼。

气相冶炼是一种利用气体将金属元素从矿石中提取出来的方法。

常见的气相冶炼方法包括气相还原法和气相沉积法。

气相还原法是通过将金属矿石加热至高温，使金属与还原气体发生化学反应，从而提取金属的方法。

气相沉积法则是将金属矿石加热至高温，使金属蒸发并在冷凝器中凝结成为纯净金属的方法。

四、电熔冶炼。

电熔冶炼是一种利用电能将金属矿石加热至高温，使金属熔化并从中提取出来的方法。

这种方法通常用于提炼高纯度金属，如硅、铝等。

电熔冶炼具有能耗低、环境友好等优点，因此在一些高纯度金属的生产中得到了广泛应用。

在金属冶炼过程中，不同的金属和矿石性质会影响冶炼方法的选择。

同时，冶炼过程中需要考虑能源消耗、环境影响以及金属提纯程度等因素。

因此，选择合适的冶炼方法对于金属生产具有重要意义。

随着科学技术的不断发展，金属冶炼方法也在不断创新和改进，以满足人们对于高效、低能耗、环保的需求。

初中金属冶炼
金属冶炼是一种将金属从矿石中提取出来的过程，其方法的选择取决于金属的性质和矿石的品位。

对于活泼性较强的金属，如钠、镁、铝等，通常采用电解法进行冶炼。

例如，工业上常用电解熔融的氯化钠（NaCl）来制备钠，电解熔融的氧化镁（MgO）和铝矾土（Al2O3）来制备镁和铝。

对于一些不活泼金属，如铜、铁、锌等，通常采用热还原法进行冶炼。

例如，工业上常用焦炭还原氧化铜（CuO）来制备铜，用一氧化碳还原氧化铁（Fe2O3）来制备铁，用碳还原硫酸锌（ZnSO4）来制备锌。

此外，还有一些金属可以通过化学反应进行冶炼。

例如，工业上常用氢气还原氯化镍（NiCl2）来制备镍，用汞齐化法从富集的海绵锡中制备锡等。

总的来说，金属冶炼的方法有很多种，不同的金属需要采用不同的方法进行冶炼。

在实际生产中，还需要考虑矿石品位、生产成本、环境保护等因素。

金属冶炼的步骤金属冶炼是将金属矿石或其他含有金属元素的原料经过一系列的物理化学处理，提取出所需的金属元素的过程。

这个过程可以分为以下几个步骤：1. 选矿：选矿是指从原料中分离出所需的金属矿物。

这个过程通常包括物理选别和化学选别两种方法。

物理选别是通过重力、密度、电性等特性将矿石分离出来；化学选别则是利用化学反应将不需要的杂质去除。

2. 破碎：将选好的矿石通过机械设备进行粉碎，使其达到所需要的颗粒度。

这个步骤通常使用机械式或者压力式粉碎机进行。

3. 磨细：将粉碎后的矿石进一步细化，以便于后续步骤中的处理。

这个步骤通常使用球磨机或者立式滚筒式机器进行。

4. 浮选：浮选是指利用浮力原理，将含有目标金属元素的颗粒浮起来，从而分离出来。

这个过程涉及到很多化学反应和物理原理，通常使用浮选机进行。

5. 热处理：将浮选后的金属矿物通过高温处理，使其达到所需的化学组成和物理性质。

这个过程通常涉及到多种反应和处理方法，例如加热、冷却、淬火等。

6. 熔炼：将经过热处理后的金属矿物放入高温环境中，使其熔化成为液态金属。

这个过程通常需要使用高温设备，例如电弧炉、感应炉等。

7. 铸造：将液态金属倒入模具中进行铸造，以制成所需的形态和尺寸。

这个步骤通常需要进行多次反复操作，以确保铸造出来的产品符合要求。

8. 加工：将铸造好的金属制品进行加工和修整，以便于达到最终要求。

这个步骤通常需要使用切削、打磨、抛光等工具和设备。

以上就是金属冶炼的主要步骤。

不同类型的金属冶炼可能会有所不同，但总体来说都包括了以上几个基本步骤。

在实际操作中，还需要注意安全问题，并对每一个步骤进行严格的控制和监测，以确保整个过程的顺利进行。

1．知识与技能(1)认识几种常见的金属矿物。

(2)了解从铁矿中将铁还原出来的方法。

2．过程与方法(1)学习从日常生活事物中发现和提出问题。

(2)指导学生通过各种媒体和资料收集、整理和加工信息。

3．情感、态度与价值观(1)了解我国钢铁工业的发展。

(2)认识金属冶炼的重要性。

重点：(1)铁的冶炼。

(2)含杂质物质的化学方程式的计算。

难点：(1)含杂质物质的化学方程式的计算。

(2)“一氧化碳与氧化铁反应”的演示实验。

(1)让学生观看炼铁厂的录像，了解从铁矿石开采到铁水出炉的大致生产过程。

(2)要求学生调查日常生活中我们用到了哪些金属。

(3)教师了解其他常见金属的冶炼方法，准备“一氧化碳与氧化铁反应”的演示实验。

学习课题教师活动学生活动设计意图一、组织教学、音乐欣赏、导入新课在电脑中给出工人采矿炼铁的画面，背景音乐为《咱们工人有力量》片断。

提问：画面上展示的是哪种劳动？在观看画面的同时欣赏背景音乐。

回答。

激发学生兴趣，活跃课堂气氛。

二、常见金属矿物【过渡】1．地壳中含量最多的前四位金属元素是哪些？2．试想这些元素的化学性质是否活泼，在地壳中是以什么状态存在的？3．俗话说：“沙里淘金”，金可以从河沙里淘出，这说明金是以什么形式存在交流、讨论、回答。

观察教材第123页图5－8一些金属矿物，认识一些金属矿物，并归类各属于哪种金属的矿物。

①铁的矿物主要有：赤铁矿(主要成分Fe2O3)、磁铁矿(主要成分Fe3O4)、菱铁矿(主要成分FeCO3)、培养学生的自学能力。

的？为什么呢？【教师总结】除了金、银、铂这些化学性质不活泼的金属以单质形式存在以外，其余大多数金属在自然界中以化合物的形式存在。

化合态的金属在自然界中以矿物的形式存在。

黄铁矿(主要成分Fe2O3·x H2O)②铜的矿物主要有：黄铜矿、赤铜矿(主要成分Cu2O)、孔雀石【主要成分Cu2(OH)2CO3】、斑铜矿等。

铝的矿物主要有：铝士矿、明矾石等。

5.2金属矿物铁的冶炼教学目标【知识与能力】1.了解一些常见金属矿物（铁矿、铝矿等）的主要成分。

2.了解实验室将氧化铁还原为Fe的原理、装置、步骤和实验注意事项。

3.认识工业炼铁的主要原料及设备和反应原理。

4.能利用化学方程式进行不纯物质的相关计算。

【过程与方法】1.通过铁的冶炼,使学生了解工业炼铁的原理、设备、原料,从而将书本上的化学知识与工业生产相结合。

2.通过含杂质物质的化学方程式的计算,让学生明白实际应用与理论计算之间的差异。

【情感态度价值观】通过对铁的冶炼原理的分析,培养学生安全操作意识和良好的环保意识。

教学重难点【教学重点】1.了解常见的金属矿物。

2.理解铁的冶炼方法及原理。

3.含杂质物质的化学方程式的计算。

【教学难点】1.工业炼铁的化学原理、设备及原料。

2.能利用化学方程式对不纯物质进行相关计算。

课前准备仪器：铁架台、硬质粗玻璃管、酒精喷灯、试管、导气管等。

药品：氧化铁粉末、一氧化碳、澄清石灰水等。

教学过程【情景引入】上节课我们学习了金属的性质,了解铁、铝、铜等金属的物理性质和化学性质。

那么,大家知道这些金属是怎么来的吗？在自然界能找到这些金属吗？它们是以什么形式存在的？一、常见的金属矿物1.金属矿物的存在形式自然界中,极少数不活泼的金属（如铂、金、银等）以游离态（单质）存在,大多数金属以化合态（化合物）存在。

2.常见的金属矿物（1）铁矿石：赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、菱铁矿（FeCO3）和黄铁矿（FeS2）等。

（2）铜矿石：黄铜矿（CuFeS2）、孔雀石[Cu2(OH)2CO3]、斑铜矿（Cu5FeS4）和赤铜矿（Cu2O）等。

（3）铝矿物：铝土矿（Al2O3）、明矾石（KAlSO4·12H2O）。

【过渡】用金属矿石可以冶炼金属。

使金属矿物变成金属的过程,叫做金属的冶炼。

铁在自然界中分布很广,我国辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型铁矿。

那么,怎么用铁矿石冶炼铁呢？二、铁的冶炼1.实验室探究工业炼铁的原理实验目的：探究工业炼铁的化学原理实验原理：3CO + Fe2O高温2Fe +3CO2实验装置：见下图实验步骤：（1）组装仪器,检查装置的气密性。

九年级上册科学第二章金属的冶炼、氧化还原反应专题知识点提纲1.金属冶炼就是要把金属从化合态变成游离态（单质）。

（1）湿法炼铜：先用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的硫酸铜，再将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来方程式：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O CuSO4+Fe=Cu+FeSO4（2）火法炼铜：一、让碳与金属氧化物在高温下反应，碳能夺取金属氧化物中的氧，从而得到金属（图1）。

C + 2CuO高温2Cu + CO2↑实验步骤：①检查气密性；②装药品固定试管；③点燃；④移导管，熄灭酒精灯实验现象：黑色固体变红色，生成使澄清石灰水变浑浊的气体。

（1）（2）二、炽热的炭在高温条件下与二氧化碳反应，生成一氧化碳（一氧化碳会使窒息中毒）。

一氧化碳也会夺取金属氧化物中的氧，产生游离态的金属单质（图2）。

C + CO2高温2 CO CO + CuO加热Cu + CO2实验步骤：反应前需检验气体纯度。

还原过程分四步：一通，二点，三撤，四停。

实验现象：①黑色粉末逐渐变成红色；②生成的气体使澄清石灰水变浑浊。

因CO有毒,增加对尾气处理装置（点燃法或收集法），防止CO污染空气。

实验说明：①先通入一定量的CO，目的是排尽装置内原有的空气，防止加热爆炸；②实验结束：先移开酒精灯，继续通入CO，直到装置冷却；目的是防止还原的铜又重新氧化。

拓展：炼铁，如下实验装置：一氧化碳还原氧化铁（图3）3CO + Fe2O3高温2Fe + 3CO2实验步骤说明和现象：①实验前检查气密性；②先点燃尾部酒精灯：防止CO逃逸，污染空气（尾气处理）；③先通入一定量的CO气体，目的是排尽装置内原有的空气，防止加热爆炸；④点燃酒精喷灯，观察实验现象：红色固体变黑色，石灰水变浑浊；⑤实验结束：先移开酒精喷灯，继续通入CO，直到装置冷却；目的是防止还原的铁粉又重新氧化。

再熄灭尾部酒精灯（尾气处理）（3）（4）三、氢气也能将金属氧化物变成游离态金属(图4)。

冶炼金属的方法归纳王志荣冶炼金属是从矿石中提取金属单质的过程，除物理方法外，金属的冶炼都是使金属从化合态转化为游离态的化学过程。

根据金属的化学活动性不同，工业上冶炼金属一般有以下几种方法：一.物理方法用于提取最不活泼的金属。

Au Pt等金属在自然界中主要以单质形式存在，可用物理方法分离得到。

如“沙土淘金”就是利用水冲洗沙子，将沙土冲走，剩下密度很大的金砂，再进一步分离便可得到金属金（Au）。

二.化学方法绝大多数金属均用化学法提取。

这些金属冶炼的本质是用还原剂使矿石发生还原反应（或加热使金属元素还原），具体有以下三种：1.电解法该法适合冶炼金属活动性很强的金属，因为这类金属不能用一般的还原剂使其从化合物中还原出来，只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。

2A1 电解4鹿1 十T 2NaCl feB 2Na + Cl』T对于某些不活泼金属，如铜、银等，也常用电解其盐溶液的方法进行精炼。

如电解精炼铜，用硫酸铜（或氯化铜）溶液作为电解液，粗铜（含锌、铁、镍、银、金等杂质）铜板作为阳极，用纯铜薄钢板作为阴极。

、2C U SO4+ 2H.0 电解2C!u + 2H2SO4+O a T总反应：'C U Q T电解Cu十C^T2.热还原法该法可冶炼较活泼的金属，碳、一氧化碳、氢气、活泼金属等是常用的还原剂。

（1）用碳作还原剂（火法冶金）（缺点：易混入杂质，污染大）MgO+C A Mg + COT ZnO+C A Zn + COT（2）氢气作还原剂（优点：得到的金属较纯，污染小，但价格较贵）（3）用一氧化碳作还原剂（缺点：有污染）Fe3O3+ 3C0 高温2Fe + 3CO2（4）用比较活泼的金属作还原剂（缺点：易形成合金）Cr a O3 +2A1 高温2Cr +A1S O5（铝热反应）T I C14 +4bb 高温T I +4NaCl3.热分解法有些金属仅用加热的方法就可以从矿石中得到，用该法可冶炼某些不活泼金属。

金属冶炼的一般方法1．金属冶炼的实质金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。

即：M n ＋＋n e －===M(写反应通式，用M 表示金属)。

2．金属冶炼的一般步骤3．常见冶炼方法 (1)电解法——K ～Al Na ：2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑； Mg ：MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑；Al ：2Al 2O 3(熔融)=====电解4Al ＋3O 2↑。

(2)热还原法——Zn ～Cu 高炉炼铁：3CO ＋Fe 2O 3=====△2Fe ＋3CO 2； 铝热反应制铬：2Al ＋Cr 2O 3=====高温2Cr ＋Al 2O 3；焦炭还原铜：C ＋2CuO=====△2Cu ＋CO 2↑。

(3)热分解法——Hg 、Ag Hg ：2HgO=====△2Hg ＋O 2↑； Ag ：2Ag 2O=====△4Ag ＋O 2↑。

[注意] ①冶炼Mg 时电解熔融MgCl 2而不电解MgO ，原因是MgO 的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本。

①冶炼Al 时只能电解熔融Al 2O 3而不能电解AlCl 3，原因是AlCl 3是共价化合物，熔融态不导电；加入冰晶石(Na 3AlF 6)的目的是降低Al 2O 3的熔化温度。

①用热还原法得到的铜还要经过电解精炼才能得到精铜。

4．铝热反应[注意]①利用铝热反应只能冶炼活泼性比Al弱的金属，如Al与MgO不能发生铝热反应。

②用H2还原法冶炼得到的金属，纯度高，但成本也高；用CO和C还原法冶炼得到的金属，纯度低，冶炼成本也低；用铝热法可以冶炼熔点较高、难以冶炼的金属，但成本较高。

[细练过关]1．明代《天工开物》记载“火法”冶炼锌：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷定，毁罐取出……即倭铅也”(注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，泥罐中掺有煤炭)。

下列说法不正确的是()A．倭铅是指金属锌和铅的混合物B．煤炭中起作用的主要成分是CC．冶炼Zn的过程中有氧化还原反应发生D．该冶炼锌的方法属于热还原法解析：选A A项，由题意可知，倭铅是指金属锌，不是混合物；B项，反应中C作还原剂，则煤炭中起作用的主要成分是C；C项，碳酸锌与碳在高温下反应生成锌和一氧化碳，有氧化还原反应发生；D项，该反应是利用碳还原碳酸锌生成锌单质，属于热还原法。