从自然界获取铁与铜最终稿

从自然界获取铁和铜【苏教版】专题3从矿物到基础材料第二单元铁铜的获取及应用越王剑5000多年前的新石器时代晚期，人们在采取石块做工具时，无意中发现了一块与普通石料不同的美丽石块，当用力摩擦，表面锈迹脱落，奇迹般地出现灿烂夺目的紫红色金属，这就是天然纯铜。4000多年前进入铜器时代。一、历史的荣耀铜器时代一、历史的荣耀春秋战国时期，常见的铁器石器时代铜器时代铁器时代多元材料时代?自然界中是否大量存在铁和铜？铁和铜在自然界中主要以什么形式存在呢？人类最早利用的单质铁和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，所以古人称为“天石”，而铜则来自于地球上自然存在的少量单质铜。1898年，在中国新疆准噶尔盆地东部也发现一块陨铁，重约30吨，现在陈列在乌鲁木齐展览馆。

天然铜铁铜的存在赤铁矿:Fe2O3黄铁矿:

FeS2菱铁矿:

FeCO3磁铁矿:Fe3O4铁和铜在自然界主要以化合态形式存在黄铜矿：CuFeS2

孔雀石CuCO3.Cu(OH)2人类社会在4000多年前已进入铜器时代，在2000多年前已进入铁器时代，你知道我们的祖先是怎样获得铁和铜的吗？2.湿法炼铜

Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

古老的冶炼技术1.火烧孔雀石炼铜[Cu2(OH)2CO3]

我国劳动人民很早就认识了铜盐溶液里的铜能被铁置换，从而发明了湿法炼铜。它成为湿法冶金术的先驱，在世界化学史上占有光辉的一页。水法炼铜的原理是：CuSO4+Fe=Cu+FeSO4

在汉代许多著作里有记载“石胆能化铁为铜”，晋葛洪《抱朴子内篇·黄白》中也有“以曾青涂铁,铁赤色如铜”的记载。Cu2(OH)2CO3=2CuO+H2O+CO22CuO+C=2Cu+CO2张潜，北宋湿法炼铜家二、先人的足迹古代炼铜（公元前约3800年前）二、先人的足迹地炉（春秋战国）小竖炉（宋）古代炼铁铁、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Fe+CuSO4=Cu+FeSO4H2+CuO=Cu+H2OΔC+2CuO=2Cu+CO2Δ

CO+CuO=Cu+CO2ΔZn+FeSO4=Fe+ZnSO43CO+Fe2O3=2Fe+3CO2Δ3H2+Fe2O3=2Fe+3H2OΔ2Al+Fe2O3==2Fe+Al2O3高温你知道如何将铁、铜从化合态转化为游离态吗？请尽可能多地写出实现上述转化的化学方程式。把金属从矿石中提炼出来，这就是金属的冶炼思考：在工业上炼铁实际应用的是哪一种？现代工业炼铁1、原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。2、反应原理：C+O2

CO2点燃C+CO22CO高温Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温(产生大量的热)(得到还原剂CO)3、造渣：CaCO3

CaO+CO2↑高温SiO2+CaOCaSiO3高温(炉渣的主要成分)焦炭作用石灰石的作用：形成炉渣，除去铁矿石中的SiO2等杂质4、主要设备：炼铁高炉5、高炉煤气成分：N2

、CO、CO2等6、产品：生铁（含碳2%～4.5%）高炉结构图C+O2=CO2CO2+C=2CO3CO+Fe2O3=2Fe+3CO22%—4.5%0.03%—2%铁的合金生铁钢含碳的质量分数铁的合金

为了防锈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，是能抵抗酸、碱、盐等腐蚀作用的合金钢的总称。不锈钢

提高纯度2、生物炼铜：1、高温炼铜：

铜的新型冶炼技术见P:73页【资料卡】2CuFeS2＋O2＝Cu2S＋2FeS+SO2↑△2Cu2O+Cu2S＝6Cu+SO2↑△2Cu2S＋3O2＝2Cu2O+2SO2↑△利用细菌将矿石分化得到铜精铜（99.95～99.98%）粗铜（99.5～99.7%）含Au、Ag、Fe、Zn等杂质电解精炼新闻链接CuSCuSO4Cu成本低，污染小，反应条件简单Fe细菌根据下图所示实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验装置，回答以下问题：①反应过程中发生的现象是

；②塑料袋的作用是

。【课堂巩固练习】铜KCaAlZnSnPb（H）HgAg

PtAuNaMgFeCu问题2：你已经学习过哪些制备金属单质的方法了？电解法分解法热还原法铁金属单质问题1：金属元素在自然界的存在形式主要是由什么决定的？物理富集法化合态或以化合态为主游离态1921年1880年3000多年前4000多年前矿物

明确存在形式掌握提炼原理优化冶炼工艺矿物金属单质

存在形