3.2.1从自然界获取铁和铜.ppt

从自然界获取铁和铜 专题3第二单元铁 铜的获取及应用 铁在实际中的应用 铜在实际中的应用 你在日常生活中见到过哪些金属制品 这些金属制品中 哪些含有铁和铜 交流与讨论 这些东西有哪些相似的物理性质 导电 导热 有延展性 有光泽 中国古代何时能够制造出精美的青铜器 何时会冶铁炼钢 你知道吗 商朝 就能够制造出精美的青铜器 春秋战国时期就会冶铁炼钢 三牺鼎 河北平山出土河北省文物研究所藏 错银牛灯东汉早期高46cm长36 4cm1980年江西赣江出土南京博物院藏 成王方鼎西周早期高28 5cm口径18 1cm美国纳尔逊美术馆藏 1 根据金属活动性顺序 铁属于金属 铜属于金属 填活泼 比较活泼 不太活泼 极不活泼 2 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 交流与讨论 比较活泼 不活泼 化合态 陨铁 天石 3 含有铁的矿石主要有哪些 含有铜的矿石主要哪些 陨铁 常见的铁矿石 磁铁矿 Fe3O4 赤铁矿 Fe2O3 褐铁矿 Fe2O3 nH2O 黄铁矿 FeS2 菱铁矿FeCO3 常见的铜矿石 黄铜矿 CuFeS2 蓝铜矿 Cu2 CO3 2 OH 2 毛赤铜矿 Cu2O 斑铜矿Cu5FeS4 辉铜矿Cu S 孔雀石 CuCO3 Cu OH 2 一 自然界中存在的铁 由于铁的化学性质比较活泼 在自然界往往以化合态形式存在 自然界中的铁单质只能存在在从天而降的陨石中 古代称为 天石 书上P69页图片 二 铁的物理性质 银白色 有金属光泽 质软 2 具有良好的延展性 3 是电和热的良导体 5 特性 具铁磁性 4 密度是7 86g CM3 沸点是2750 C 熔点1535 C 三 铁的化学性质 2 铁与水反应 常温时不反应 在高温时可反应 3 铁与酸反应 铁与氧化性酸 常温时在浓硫酸 浓硝酸中钝化 加热时反应 变成三价铁离子 3Fe 4H2O g Fe3O4 4H2 4 铁与盐溶液反应 1 铁与非金属反应 Cl2与S氧化性谁强 铁与非氧化性酸 变成亚铁离子 高温 四 工业炼铁方法 1 如何将铁从 化合态 转化为 游离态 根据已学过的知识 你能写出多少种上述转化的化学方程式 生成铁的反应 生成铜的反应 把金属从矿石中提炼出来 这就是人们常说的金属的冶炼 铁 铜从化合态转化为游离态 原理 原料 实验室如何制取少量的铁粉 装置与仪器 操作步骤与注意事项 3H2 Fe2O32Fe 3H2O 或 3CO Fe2O32Fe 3CO2 3H2 或CO 氧化铁 CO 澄清石灰水 气囊 Fe2O3 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 4 造渣 6 产品 生铁 含碳2 4 5 5 高炉煤气成分 N2COCO2等 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 石灰石作熔剂除掉SiO2 高炉结构图 C O2 CO2 CO2 C 2CO 3CO Fe2O3 2Fe 3CO2 生铁与钢 2 4 5 0 03 2 Si Mn S P 少 Si Mn S P 多 质硬而脆 无韧性 坚硬 韧性大 塑性好 可铸不可锻 可铸 可锻 可压延 拓展知识 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 不锈钢 知识拓展 2 生物炼铜请同学们阅读课本P71的相关内容 用笔画出重点的字词 1 电解精炼铜99 95 99 98 归纳 工业炼铜的主要方法 2 生物炼铜 含硫的铜矿硫酸铜 炼铜 1 高温冶炼黄铜矿 电解精炼 总结 Fe CuSO4 Cu FeSO4 Zn FeSO4 Fe ZnSO4 多 少 游离态 陨铁 少量 主要化合态 游离态 少量 主要化合态 高炉炼铁 高温冶炼黄铜矿 磁铁矿 Fe304 赤铁矿 Fe203 黄铜矿 CuFeS2 孔雀石 CuCO3 Cu OH 2 高炉中炼成生铁 生铁进一步炼制成钢 高温冶炼得到含铜在99 5 99 7 的铜 电解精炼得到纯度更高的铜 自然界中的金属大都以化合态存在 用化学的方法把化合态的金属变成游离态 要考虑的问题 矿石的富集 合适的冶炼方法 如何精炼 金属的冶炼 简单 实用 节省的原则 1 热分解法有些不活泼金属仅用热分解法就能制得 在金属活动性顺序表中 位于氢后面的某些金属的氧化物受热就能分解 冶炼方法的选择 2 热还原法多数金属的冶炼过程属于热还原法 常用的还原剂有焦炭 一氧化碳 氢气和活泼金属等 3 电解法在金属活动性顺序中 钾 钠 钙 铝等几种金属的还原性很强 这些金属都很容易失去电子 因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来 而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼 优点 用该法得到的金属一般纯度较高 缺点 该法要消耗大量电能 成本较高 电解法 热还原法 热分解法 不同金属冶炼方法的选择 KCaNaMgAlZnFeSnPb H CuHgAg 3 高温下可用于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 在化学反应 Fe3O4 3H23Fe 4H2O中 Fe3O4作 A 还原剂B 氧化剂C 催化剂D 溶剂 B 2 在化学反应 2Ag2O4Ag O2 中 Ag2O作 A 还原剂B 氧化剂C 催化剂D 溶剂 A B D 练习平台 5 在含有Cu NO3 2 Mg NO3 2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉 首先置换出的是 A MgB CuC AgD H2 4 西汉时期发现 宋朝初期应用于生产的湿法冶金术的反应原理是 A CuO H2Cu H2OB CuO COCu CO2C Fe CuSO4FeSO4 CuD 2Cu2O Cu2S6Cu SO2 C C 6 冶炼金属一般有下列四种方法 焦炭法 水煤气法 H2或CO 活泼金属置换法 电解法 四种方法均有应用 古代有 火烧孔雀石炼铜 湿法冶金术炼铜 现代有 铝热法炼铬 从光卤石 KCl MgCl2 6H2O 中炼镁 下列对它们的冶炼方法的分析中 不正确的是 A 用 B 用 C 用 D 用 B 7 Fe是地壳中含量很丰富的元素 也是生物体所必需的元素 自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿 金属铁是在高炉中冶炼的 高炉炼铁除了加入铁矿石外 还需加入焦炭和石灰石 请填空 写