《从自然界获取铁和铜》

1、专题专题3第一课时第一课时 从自然界获取铁和铜从自然界获取铁和铜第二单元第二单元 铁、铜的获取及应用铁、铜的获取及应用 秦始皇统一中国之后秦始皇统一中国之后, ,在陕西咸阳建在陕西咸阳建造一座很大的宫殿造一座很大的宫殿, ,叫做阿房宫。据说秦叫做阿房宫。据说秦始皇很担心有人会谋害他，所以阿房宫的始皇很担心有人会谋害他，所以阿房宫的北门门洞用北门门洞用磁石磁石砌成，这样若有人带刀剑砌成，这样若有人带刀剑或穿盔甲走过此门，就会被发现，以此来或穿盔甲走过此门，就会被发现，以此来预防刺客。预防刺客。 化学史话化学史话列举你所熟悉的铁、铜制品，并根据它们的列举你所熟悉的铁、铜制品，并根据它们的应用，说出

2、它们的物理性质吗？应用，说出它们的物理性质吗？导热性导热性导电性导电性延展性延展性 想一想想一想共同点共同点不同点不同点铁铁铜铜四四.单质的物理性质单质的物理性质具有金属光泽，具有金属光泽，密度较大，密度较大，熔点较高，熔点较高，易导电、导热。易导电、导热。纯净的单质铁为银白色，纯净的单质铁为银白色，有良好的延展性，质地有良好的延展性，质地较软的固体，可被磁化。较软的固体，可被磁化。铜具有与众不同的紫红铜具有与众不同的紫红色，质地较硬的固体。色，质地较硬的固体。常见的铁矿石常见的铁矿石磁铁矿磁铁矿(Fe3O4)赤铁矿赤铁矿(Fe2O3) 褐铁矿褐铁矿(Fe2O3nH2O )黄铁矿黄铁矿(FeS

3、2 )陨铁陨铁常见的铜矿石常见的铜矿石毛赤铜矿毛赤铜矿(Cu2O )黄铜矿（黄铜矿（CuFeS2）孔雀石孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )蓝铜矿蓝铜矿(Cu3 (OH)2 (CO3) 2)一一.铁、铜在自然界中的存在：铁、铜在自然界中的存在：地球上只存在少量单质铜，地球上只存在少量单质铜，而铁单质只存在于陨石中而铁单质只存在于陨石中你知道你知道吗吗主要以化合态形式存在于自然界。主要以化合态形式存在于自然界。为什么铜使用比铁早？为什么铜使用比铁早？地球上存在少量单质铜，单质铁只存在陨铁中地球上存在少量单质铜，单质铁只存在陨铁中铁的性质比铜活泼，铁的性质比铜活泼，容易氧化生锈容易氧化生锈铁铁的熔点

4、（的熔点（1539）又比铜（）又比铜（1083 ）高得多，就使得它比铜难于熔炼高得多，就使得它比铜难于熔炼【交流与讨论交流与讨论】小小化学家小小化学家 根据所学的化学知识根据所学的化学知识,你能写出哪些从自然界获得铁和铜单质你能写出哪些从自然界获得铁和铜单质的化学反应方程式的化学反应方程式?生成铁的化学方程式生成铁的化学方程式生成铜的化学方程式生成铜的化学方程式 3H2+Fe2O3 2Fe+3H2OH2+CuO Cu+H2O CO+CuO Cu+CO2 Fe+CuSO4 Cu+FeSO4 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 C+CuO Cu+CO Zn + FeSO4 Fe + ZnSO42

5、Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe高温高温里边堆上柴火，上面放上铁矿石，炼出的铁水顺炉内通道里边堆上柴火，上面放上铁矿石，炼出的铁水顺炉内通道汇聚于炉底，再从一小口流出，便可以作为生铁使用了。汇聚于炉底，再从一小口流出，便可以作为生铁使用了。 先人的足迹先人的足迹 炼铁：炼铁：铁矿石（化合态）铁矿石（化合态）铁单质（游离态）铁单质（游离态）（2 2）基本反应原理：）基本反应原理：利用氧化还原反应，在高温下，用还原剂利用氧化还原反应，在高温下，用还原剂（主要是（主要是CO)从铁矿石中还原出铁。从铁矿石中还原出铁。（3）设备：高炉）设备：高炉（1）原料：）原料：铁矿石，焦炭，石灰石，空气铁矿石，

6、焦炭，石灰石，空气3CO+ Fe3CO+ Fe2 2O O3 3 2Fe+3CO2Fe+3CO2 2高温高温二二.铁的冶炼铁的冶炼工业炼铁过程工业炼铁过程: 思考下列问题思考下列问题: CO是怎样形成的是怎样形成的? 铁矿石是如何被还原的铁矿石是如何被还原的? 石灰石的作用是什么石灰石的作用是什么? 还原铁矿石：还原铁矿石： Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2 （铁矿石）（铁矿石）高温高温（5）炼铁产品：）炼铁产品：生铁生铁 （4）炼铁的主要反应过程：）炼铁的主要反应过程：高温高温产生还原剂：产生还原剂： C+O2 CO2 CO2+C=2CO （空气，焦炭）（空气，焦炭）高温高温 造渣（

7、除脉石）：造渣（除脉石）： CaCO3 = CO2+CaO CaO+SiO2 = CaSiO3 高温高温根据工业炼铁的原理根据工业炼铁的原理实验室如何设计实验模拟一氧化碳还原氧化铁实验室如何设计实验模拟一氧化碳还原氧化铁?讨论与交流讨论与交流石灰水石灰水FeFe2 2O O3 3COCO下图为我国纪念下图为我国纪念1996年钢铁产量超亿吨而发行的邮票年钢铁产量超亿吨而发行的邮票建筑中的杰作建筑中的杰作鸟巢鸟巢重达重达4200042000吨的钢结构自立于地面吨的钢结构自立于地面2.高温冶炼黄铜矿：高温冶炼黄铜矿：1.湿法冶铜：湿法冶铜：Fe+CuSO4= FeSO4+Cu3.生物炼铜：生物炼铜：

8、（99.95%99.98%）（99.5%99.7%）黄铜矿黄铜矿 粗铜粗铜 精铜精铜 电解电解三、铜的冶炼：三、铜的冶炼：你知道吗你知道吗? ? 1. 从金属利用的历史来看，先是青铜器时代，而后从金属利用的历史来看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用是近百年的事。这个先后顺是铁器时代，铝的利用是近百年的事。这个先后顺序跟下列有关的是序跟下列有关的是地壳中的金属元素的含量地壳中的金属元素的含量金属活动性顺序金属活动性顺序金属的导电性金属的导电性金属冶炼的难易程度金属冶炼的难易程度金属的延展性金属的延展性A. B. C. D.D试一试试一试 、根据下图所示实验室用一氧化碳还原氧化铜的实验装置

9、，、根据下图所示实验室用一氧化碳还原氧化铜的实验装置，回答以下问题：回答以下问题：反应过程中发生的现象是反应过程中发生的现象是 ；装置中酒精灯的作用装置中酒精灯的作用 . .COCO试一试试一试3.用一定量的铁和足量的稀硫酸及足量的用一定量的铁和足量的稀硫酸及足量的CuO制取单制取单质铜，有人设计了一下两种方案：质铜，有人设计了一下两种方案：若要制取相同质量的铜，并按照实验原则进行若要制取相同质量的铜，并按照实验原则进行操作，则两者消耗的单质铁的量为（操作，则两者消耗的单质铁的量为（ ）A.一样多一样多 B. 多多 C. 多多 D.无法判断无法判断B试一试试一试我国古代的我国古代的药金药金外观和黄金相似外观和黄金相似,常被误认为金子常被误认为金子,其冶炼方法是其冶炼方法是:将炉甘石将炉甘石(ZnCO3),赤铜赤铜(Cu2O)与与木炭混合在高温下加热木炭混合在高温下加热,即可制得金光闪闪的即可制得金光闪闪的药金药金. (1)请写出所发生反应的化学方程式请写出所发生反应的化学方程式:_；_;(2)从从“合金合金”的角度看的角度看,药金的成分是药金的成分是_. (3)现在市面上出现了以药金制作的假元宝现在市面上出现了以药金制作的假元宝混充金元