从自然界中获取铁和铜

铁、铜的获取及应用——从自然界中获取铁和铜1铁和铜的应用实例2我国纪念1996年钢铁产量超亿吨而发行的邮票3铁器时代青铜时代多元材料时代石器时代4中国商代晚期的青铜器其合金成分为：铜84.77％，锡11.44％

，铅2.76％，其他0.9％。

是前已发现的中国古代形体最大和最重的青铜器，在世界上也是仅见的，反映出商代青铜冶铸业具有极高水平。司母戊鼎5汉代铜镜汉代铜奔马铜钱6圆明园十二生肖铜首7铁弯锄铁镢头铁灯铁熨斗中国历史博物馆收藏的宋辽时期铁器8铜柄铁剑

1957年甘肃省灵台县景家庄出土此剑柄用青铜铸成,剑叶铁质。这是中国迄今发掘出土的最早的人工冶铁制品之一,证明至迟在春秋早期,中国已经掌握了冶炼生铁的先进技术。91972年在河北台西村商代(公元前14世纪)遗址中出土了一件铁刃铜钺。经鉴定，残刃中没有人工冶铁的特征；镍的分布表明,该刃为陨铁制成，不可能用人工冶铁获得。铁刃铜钺10一.铁、铜在自然界中的存在：

地球上只存在少量单质铜，而铁单质只存在于陨石中。主要以化合态形式存在于自然界。铁、铜的存在11人类最早发现的铁是从天空落下来的陨石，陨石中含铁的百分比很高，是铁和镍、钴等金属的混合物。陈放在博物馆里面的陨石12陈列于新疆地质矿产博物馆重达30吨、世界排行第三(按重量)的大陨铁。

13常见的铁矿石磁铁矿(Fe3O4)赤铁矿(Fe2O3)褐铁矿(Fe2O3·nH2O)黄铁矿(FeS2)14天然的纯铜，在大自然中不多。到目前为止，发现最重的一块纯铜为420吨。冶炼厂出来的铜块15常见的铜矿石毛赤铜矿(Cu2O)黄铜矿（CuFeS2）孔雀石[Cu2(OH)2CO3

]蓝铜矿[Cu3(CO3)2(OH)2]161、自然界中，铁和铜主要以

(填“游离态”或“化合态”)形式存在，也有少量的铁、铜单质存在，其中铁单质主要只存在于

中。2、你知道如何将铁、铜从化合态转化为游离态吗？交流与讨论化合态陨铁17如何把铁铜从化合态转化为游离态生成铁的化学方程式生成铜的化学方程式2Al+Fe2O3

==Al2O3+2Fe高温3H2+Fe2O3

==2Fe+3H2O3CO+Fe2O3

==2Fe+3CO2

Fe+CuCl2

==Cu+FeCl2CO+CuO==Cu+CO2

H2+CuO==Cu+H2O高温3C+2Fe2O3

==4Fe+3CO2

C+2CuO==2Cu+CO2

C+2CuO==2Cu+CO2

181920二.铁的冶炼铁的冶炼—现代工业炼铁

阅读课本P72，用化学方程式回答下列问题:

⑴CO是怎样形成的?

⑵铁矿石是如何被还原的?

⑶石灰石的作用是什么?C+O2===CO2C+CO2===2CO点燃高温Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温CaCO3===CaO+CO2↑SiO2+CaO===CaSiO3(炉渣)高温高温21现代工业炼铁1、原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。2、设备：炼铁高炉3、原理：C+O2===CO2(放出大量的热)C+CO2===2CO（得到还原剂）Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2点燃高温高温4、造渣：CaCO3===CaO+CO2↑SiO2+CaO===CaSiO3(炉渣的主要成分)高温高温6、产品：生铁（含碳2%--4.5%）5、高炉煤气成分：N2COCO2等22

将生铁进一步炼制，可以得到用途更为广泛的钢（含碳量在0.03%—2%）铁的合金生铁钢C%2%－4.5%0.03%－2%其它杂质Si、Mn、S、P（较多）Si、Mn、S、P

（较少）机械性能硬而脆，铸造性好，不能锻压坚硬、韧性大，可塑性好,可铸可煅23为了防锈又在合金中加入铬和镍，这种钢称为不锈钢。不锈钢通常是指含铬量在12—30%的合金钢。不锈钢外观呈微灰色或银白色。结构紧密，不易氧化生成氧化铁，故有不锈之称。不锈钢是能抵抗酸、碱、盐等腐蚀作用的合金钢的总称。常见的铁合金：不锈钢24阅读课本P73，归纳：工业炼铜的主要方法铜的冶炼1.（99.95%~99.98%）（99.5%~99.7%）黄铜矿粗铜精铜电解高温(CuFeS2)253.湿法冶铜：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu2.生物炼铜：

我国西汉时的炼丹家刘安所著《淮南万毕术》中记载“曾青得铁，则化为铜。”意思是说铜盐遇到铁时，就有铜生成。实质就是我们现在所说的：铁和可溶性铜盐发生的置换反应。这一发现要比西方国家早1700多年。在宋朝时采用这一方法炼铜已有相当规模，每年炼铜500吨。这种炼铜方法在我国最早，是湿法冶金的先驱。硫化铜矿石细菌O2硫酸铜26铁铜建材;炊具;铸件;制铁合金;制磁铁等。广泛用于电气工业；制铜合金；各种仪表的零件3.具有良好的延展性。2.是电和热的良导体（仅次于银）；1.纯铜呈紫红色;4.具有良好的延展性。3.是电和热的良导体;2.能被磁体吸引;1.银白色,有金属光泽;金属应用物理性质铁和铜的密度较大，熔沸点较高铁铜的物理性质与用途27交流与讨论：阅读下图KNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgAu约200年前约2500年前约6000年前约6000年前（1）你认为金属开发、利用的的时间先后与其活动性活动性存在怎样的联系？（2）结合你学过的知识，选择几种金属，指出它们的冶炼方法，并写出有关化学方程式。通过比较你是否发现一些规律？金属冶炼的一般原理28MgCl2Mg+Cl2↑2Al2O34Al+3O2

↑2HgO2Hg+O2↑2NaCl2Na+Cl2↑

TiCl4+4NaTi+4NaCl4Al+3MnO23Mn+2Al2O3△高温700℃~800℃

冶炼金属的实质是利用氧化还原反应使金属由化合态转变为游离态。不同的金属其冶炼方法也不同，金属越活泼越难冶炼。电解法热还原法常用的还原剂有：Na、Al、CO、H2等热分解法29KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg电解法热还原法热分解法不同金属冶炼方法的选择KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）Cu

HgAg2HgO=2Hg+O2↑△Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温MgCl2=Mg+Cl2↑通电301.铁和铜在自然界中主要以_______的形式存在.工业上铁的冶炼是在_________中进行的，原料有_______

、____、____、_______等。冶炼的过程将氧化铁还原为单质铁的方程式为：______________________。化合态炼铁高炉铁矿石

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

高温焦炭空气石灰石巩固练习312.在高温下可还原氧化铁的化合物是(

)

A.焦炭

B.氢气

C.二氧化碳

D.一氧化碳D3.下列情况中，能通过置换反应得到铁的是（）A.铜与氯化亚铁溶液常温下混合B.一氧化碳通过灼热的三氧化二铁C.氢气通入硫酸亚铁溶液D.铝和四氧化三铁混合加热到高温D324.已知一些金属单质的发现与其金属活动性存在着某种必然的联系，你认为下列事件发生在铁器时代之前的是（）①金属铝的冶炼②青铜器时代③金银的使用④戴维发现金属钠⑤15世纪中国使用锌铸币A．②③⑤B．②③C．①②③D．①④⑤B5.金属冶炼的实质是（）A．金属元素失去电子B．金属元素获得电子 C．金属元素被还原了D．金属元素被氧化了BC331.铁与盐酸反应

;

2.铁在氯气中燃烧

;3.铁与硫酸铜溶液反应

;4.铜与硝酸银溶液反应

;

5.

、

;6.

、

.

请你写出下列反应的化学方程式，若是氧化还原反应指出氧化剂、还原剂。你还知道有铁、铜参加的其他反应吗？

铁铜的单质的化学性质342Fe+3Cl2点燃2FeCl3点燃Cu+Cl2CuCl23Fe+2O2点燃Fe3O4不反应Fe+2HClFeCl2+H2Cu+2AgNO3