从自然界中获取铁和铜

1、第二单元 铁、铜的获取及应用专专题题三三从自然界获取从自然界获取铁铁和和铜铜高炉炼铁高炉炼铁交流与讨论 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？铁、铜是人类使用最早、应用最广铁、铜是人类使用最早、应用最广泛的两种金属泛的两种金属铁、铜的存在及使用历史铁、铜的存在及使用历史司母戊鼎司母戊鼎铜钱铜钱匕首匕首剑剑陨铁你知道吗? 商朝,就能够制造出精美的青铜器。 春秋战国时期就会冶铁。 铁、铜是人类使用最早、应用最广泛的两种金属，你知道中国古代何时能够制造出精美的青铜器?何时会冶铁?司司母母戊戊铜铜鼎鼎 商代的铁刃铜钺（北京平谷县刘家河商墓中出土）铁刃铜钺残长8.4cm，直

2、内上有一穿孔。钺身一面扁平，一面微凸。刃部为陨铁锻制，先将陨铁锻造成2mm左右的薄刃，再将薄刃与青铜浇铸成一体，尤为珍异。问题问题1 1：人类首先发现并应用的是铜，其后：人类首先发现并应用的是铜，其后是铁，为什么？是铁，为什么？问题问题2 2：原始阶段使用量发展较快的是铜，：原始阶段使用量发展较快的是铜，而不是铁，为什么？而不是铁，为什么？自然界存在游离态的铜自然界存在游离态的铜铜比铁易冶炼铜比铁易冶炼思考：在自然界里，铁思考：在自然界里，铁、铜是以什么形式存在的？铜是以什么形式存在的？解析：铁是一种活泼的金属，因此，自然界解析：铁是一种活泼的金属，因此，自然界 里的铁是以化合态的形式存在的。

3、除里的铁是以化合态的形式存在的。除 了天外坠至地球的了天外坠至地球的陨铁陨铁外，自然界里外，自然界里 不存在游离态的铁。而铜的化学性质不存在游离态的铁。而铜的化学性质 比铁稳定，在自然界中主要以化合态比铁稳定，在自然界中主要以化合态 存在，也有少量单质铜存在，也有少量单质铜铁矿石的成分和种类铁矿石的成分和种类铁矿石铁矿石铁化合物铁化合物Fe3O4(磁铁矿石磁铁矿石)Fe2O3(赤铁矿石赤铁矿石)2Fe2O33H2O(褐铁矿石褐铁矿石)FeCO3(菱铁矿石菱铁矿石)铜矿石的成分和种类铜矿石的成分和种类黄铜矿（黄铜矿（CuFeS2）孔雀石（孔雀石（CuCO3Cu(OH)2）如何将铁、铜从化合态转化

4、为游离态？如何将铁、铜从化合态转化为游离态？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+3H2O3CO+Fe2O3 = 2Fe+3CO23C+2Fe2O3 = 4Fe+3CO22Al+Fe2O3 = 2Fe+Al2O3高温高温高温高温H2+CuO = Cu+H2OCO+CuO = Cu+CO22CuO+C = 2Cu+CO2Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu高温一一 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）（1 1）基本反应原理：）基本反应原理：利用氧化还原反应，在高温下，用还原利用氧化还原反

5、应，在高温下，用还原剂（主要是剂（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：）设备：炼铁高炉炼铁高炉（2）原料：）原料：铁矿石，焦炭，石灰石，空气铁矿石，焦炭，石灰石，空气 （4）炼铁的主要反应过程：炼铁的主要反应过程：3CO+ Fe3CO+ Fe2 2O O3 3 2Fe+3CO2Fe+3CO2 2高温高温炼铁的主要反应过程炼铁的主要反应过程产生还原剂：产生还原剂： C+O2 = CO2 CO2+C = 2CO （空气，焦炭）（空气，焦炭） 还原铁矿石：还原铁矿石： Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2 （铁矿石）（铁矿石）高温高温 造渣造渣(除脉石除脉石)： Ca

6、CO3 = CO2+CaO CaO+SiO2 = CaSiO3 （熔剂：石灰石）（熔剂：石灰石）高温高温高温（5）炼铁产品：）炼铁产品： 生铁生铁(6)炼铁和环保节能炼铁和环保节能高炉煤气：高炉煤气：CO、CO2、N2工业炼铜简介工业炼铜简介 工业上采用高温冶炼黄铜矿（主要成分是CuFeS2）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Ag、Au、Fe、Zn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电解精炼，电解精炼得到的铜，含铜量高达99.95%99.98%1、电解精炼铜、电解精炼铜 99.95%99.98%2、生物炼铜、生物炼

7、铜请同学们阅读课本请同学们阅读课本P71的相关内容，用的相关内容，用笔画出重点的字词。笔画出重点的字词。练习：练习：1 1、高炉煤气的主要成分是什么？如何处理高炉、高炉煤气的主要成分是什么？如何处理高炉煤气？煤气？ 2 2、炼铁中为什么要用石灰石？、炼铁中为什么要用石灰石？ 3 3、高炉煤气能够废物利用变为燃料，炉渣能否、高炉煤气能够废物利用变为燃料，炉渣能否 也可废物利用？也可废物利用？ 4 4、炼铁中得到的铁是纯铁吗？、炼铁中得到的铁是纯铁吗？课堂练习在化学反应：在化学反应：Fe3O43H2 3Fe4H2O中，中，Fe3O4作作 A 还原剂还原剂 B 氧化剂氧化剂 C 催化剂催化剂 D 溶

8、剂溶剂B2在化学反应：在化学反应：2Ag2O 4Ag+O2中，中，Ag2O作作 A 还原剂还原剂 B 氧化剂氧化剂 C 催化剂催化剂 D 溶剂溶剂AB5Fe是地壳中含量很丰富的元素，也是生物体所必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，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：外，还需加入焦炭和石灰石。请填空：写出磁铁矿主要成分的化学式：写出磁铁矿主要成分的化学式：。写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式：写出赤铁矿被还原成铁

9、的化学方程式： 。写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方程式：写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方程式： 。写出写出CaCO3所参与反应的两个化学方程式：所参与反应的两个化学方程式： 。课堂练习Fe3O4 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 C+O2 CO2 CO2+C 2CO CaCO3 CaO+CO2 CaO+SiO2 CaSiO3 金属冶炼的一般方法金属冶炼的一般方法 归纳与总结归纳与总结1、热分解法：、热分解法：2HgO 2Hg+O2 、 2Ag2O 4Ag+O22、热还原法：、热还原法： （使用（使用H2 、C、CO或或“用活泼金属用活泼金属”还原）还原） CuO+H2 Cu+H2O CuO+CO Cu+CO2 2CuO+C 2Cu+CO2 2Al+Fe2O3 2Fe+ Al2O3 3、电解方法、电解方法: 2Al2O3