高中化学 专题3 从矿物到基础材料 第二单元 铁、铜的获取及应用 第1课时 从自然界中获取铁和铜课件 苏教版必修1.ppt

第1课时从自然界中获取铁和铜 专题3第二单元铁 铜的获取及应用 学习目标定位1 熟知铁 铜的冶炼原理和方法 会写有关的化学方程式 2 初步了解金属冶炼的一般方法和原理 内容索引 新知导学 新知探究点点落实 达标检测 当堂检测巩固反馈 新知导学 1 铁和铜在自然界中主要以的形式存在 1 常见的铁矿有磁铁矿 主要成分为 赤铁矿 主要成分为 黄铁矿 主要成分为fes2 菱铁矿 主要成分为feco3 等 2 常见的铜矿有孔雀石 主要成分为 黄铜矿 主要成分为 等 2 人们最早利用的单质铁和单质铜均直接来自于自然界 所不同的是铁单质只存在于从天而降的陨铁中 所以古代人称铁为 天石 而铜则来自于地球上自然存在的少量单质铜 化合态 fe3o4 一 铁 铜的存在形式 fe2o3 cuco3 cu oh 2 cufes2 1 铁 铜元素在自然界中的存在形式既有游离态也有化合态 2 铁在地壳中的含量仅次于氧 硅 铝 居第四位 1 铜在自然界存在于多种矿石中 下列矿石的主要成分中铜元素的质量分数最高的是a 黄铜矿cufes2b 斑铜矿cu5fes4c 辉铜矿cu2sd 孔雀石cuco3 cu oh 2 答案 解析 解析设均含有2个cu原子 比较 fe2s4 fes s h2co5 的式量可知 cu2s中铜的质量分数最高 cufes2中的cu的质量分数最低 1 铁的冶炼 1 原料 等 2 设备 3 反应原理 用还原剂将铁从其化合物中还原出来 4 工艺流程 从高炉下方鼓入空气与反应产生并放出大量的热量 再与灼热的反应 生成 在高温下将氧化铁还原为金属铁 铁矿石 焦炭 二 铁 铜的冶炼 空气 石灰石 炼铁高炉 co2 co2 焦炭 焦炭 co co 5 铁矿石中含有二氧化硅需除去 石灰石在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳 氧化钙与铁矿石中的二氧化硅等反应生成炉渣 炉渣的密度比铁水小 故浮在铁水上面 从而分离得到铁水 6 用这种方法炼出来的铁是含碳的生铁 将生铁进一步炼制 就可以得用途更广泛的钢 含碳0 03 2 2 4 5 2 铜的制备与精炼工业上主要采用 主要成分是 的方法获得铜 用这种方法冶炼得到的铜 含铜量为99 5 99 7 还含有 等杂质 要达到电气工业生产用铜的要求 这种由黄铜矿高温冶炼得到的铜还必须经过 其得到的铜 含铜量高达99 95 99 98 高温冶炼黄铜矿 cufes2 ag au zn fe 电解精炼 1 炼铁的主要化学反应 1 还原剂的形成 2 铁的还原 3 炉渣的形成 2 金属冶炼的一般方法 1 电解法 适合冶炼金属活动性较强的金属 一般为金属活动性顺序表中铝及铝前面的金属 2 高温还原法 用还原剂 co c h2 al等 还原金属氧化物 适合冶炼金属活动性顺序表中zn到cu之间的大多数金属 3 热分解法 适合于冶炼金属活动性较差的金属 提醒 1 在工业上还有一种冶炼方法叫做湿法冶金 即利用活泼金属把不活泼金属从它的盐溶液中置换出来 例如 cuso4 fe cu feso4 2 金属的冶炼方法与金属活动性的关系 kcanamgalznfesnpb h cuhgagptau 电解法热还原法热分解法物理提 炼法 2 高炉炼铁生产中下列说法正确的是a 还原氧化铁的还原剂是焦炭b 采用富氧空气可以得到纯铁c 加石灰石的目的主要是为了除去过量碳d 用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿 赤铁矿 答案 解析 易错提醒 解析a项中 焦炭发生的反应 c o2co2 co2 c2co 其中co将铁矿石中的铁还原成铁单质 a项错误 高炉炼铁得到的只是含碳量为2 4 5 的生铁 不会得到纯铁 b项错误 加入石灰石的目的是它在高温下分解成生石灰 继而再与sio2反应生成casio3炉渣 除去杂质sio2 故c项错误 易错提醒 易错提醒高炉炼铁时 虽然加入的是焦炭 实际上的还原剂是co 3 火法炼铜首先要焙烧黄铜矿 其反应为2cufes2 o2 cu2s 2fes so2 下列说法正确的是a so2是氧化产物b cufes2仅作还原剂 硫元素被氧化c 每生成1molcu2s 有4mol硫被氧化d 每转移1 2mol电子 有0 2mol硫被氧化 答案 解析 解析由反应方程式知 cufes2中cu化合价降低被还原为cu2s cufes2中的s化合价升高 被氧化为so2 o2在反应后化合价降低 被还原为so2 因此可知so2既是氧化产物又是还原产物 a项错误 cufes2既是氧化剂又是还原剂 b项错误 每生成1molcu2s 有1mols被氧化 c项错误 利用反应知转移6mole 有1mols被氧化 d项正确 达标检测 1 下列物质中含铜元素的是a 天石b 孔雀石c 赤铁矿d 石灰石 解析孔雀石的主要成分为cuco3 cu oh 2 1 2 3 4 答案 解析 解析a项 关于金属冶炼的本质和方法的叙述是正确的 b项 湿法炼铜是用铁置换出铜 c项 炼铁中加入石灰石是为了除去二氧化硅杂质 d项 工业上用电解熔融氧化铝的方法生产铝 2 下列关于金属冶炼的说法正确的是a 金属冶炼的本质是将化合态金属还原为游离态 冶炼方法由金属的活动性决定b cu的湿法冶炼是将金属钠投入到cuso4溶液中 从而置换出铜c fe通常采用热还原法冶炼 加入石灰石的目的是除去过量的碳d 由于al的活动性强 故工业上采用电解熔融氯化铝的方法生产铝 1 2 3 4 答案 解析 3 下列有关金属的工业制法中正确的是a 制钠 用海水为原料制得精盐 再电解纯净的nacl溶液b 制铝 从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体 电解熔融的氯化铝得到铝c 制镁 用海水为原料 经一系列过程制得氧化镁固体 h2还原得镁d 制铁 以铁矿石为原料 co还原得铁 解析分别电解熔融的nacl mgcl2 al2o3 和冰晶石 来制取na mg al a b c三项均错 1 2 3 4 答案 解析 4 冶炼金属一般有下列四种方法 焦炭法 水煤气法 或h2或co 活泼金属置换法 电解法 四种方法在工业上均有应用 古代有 火烧孔雀石炼铜 湿法炼铜 现代有 铝热法炼铬 从光卤石中炼镁 对它们的冶炼方法