化学321从自然界获取铁和铜课件苏教版版必修1

化学321从自然界获取铁和铜课件苏教版版必修1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巧的青铜器?何时会冶铁炼钢?你知道吗?商朝,就能够制造出精巧的青铜器,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Cu２S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：１.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.铁与水反响常温时不反响,在高温时可反响3.铁与酸反响铁与氧化性酸:①常温时在浓硫酸,浓硝酸中钝化;②加热时反响,变成三价铁离子3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2↑4.铁与盐溶液反响1.铁与非金属反响!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。生成铁的反响生成铜的反响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生成铁的化学方程式生成铜的化学方程式3H2+Fe2O32Fe+3H2OΔ3CO+Fe2O32Fe+3CO2Δ2Al+Fe2O32Fe+Al2O3高温Zn+FeSO4Fe+ZnSO4H2+CuOCu+H2OΔCO+CuOCu+CO2ΔC+2CuO2Cu+CO2↑ΔFe+CuSO4Cu+FeSO4原理：原料：实验室如何制取少量的铁粉装置与仪器：操作步骤与本卷须知：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高炉构造图C+O2=CO2CO2+C=2CO3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2生铁与钢铁合金生铁钢含碳量其它杂质机械性能机械加工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参加铬和镍，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。构造严密，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→电解精炼总结铁（Fe）铜（Cu）含量存在形式主要矿石化合态转化为游离态冶炼方法主要流程Fe+CuSO4

══Cu+FeSO4H2+CuO══Cu+H2OΔC+2CuO══2Cu+CO2↑ΔCO+CuO══Cu+CO2ΔZn+FeSO4

══Fe+ZnSO42Al+Fe2O3

══2Fe+Al2O3高温3CO+Fe2O3

══2Fe+3CO2Δ3H2+Fe2O3

══2Fe+3H2OΔ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适宜的冶炼方法如何精炼金属的冶炼简单，实用，节省的原那么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。2HgO==2Hg+O2↑2Ag2O==4Ag+O2↑冶炼方法的选择2．热复原法多数金属的冶炼过程属于热复原法。常用的复原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等。高温高温高温Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2WO3+3H2==W+3H2OCr2O3+2Al==2Cr+Al2O33．电解法在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种金属的复原性很强，这些金属都很容易失去电子，因此不能用一般的方法和复原剂使其从化合物中复原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。2Al2O3====4Al+3O2↑2NaCl====2Na+Cl2↑电解电解优点：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，本钱较高。KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg电解法热复原法热分解法不同金属冶炼方法的选择KCaNaMgAlZnFeSnPb〔H〕CuHgAg3．高温下可用于复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１．在化学反响：Fe3O4＋3H23Fe＋4H2O中，Fe3O4作A复原剂B氧化剂C催化剂D溶剂B2．在化学反响：2Ag2O4Ag+O2↑中，Ag2O作A复原剂B氧化剂 C催化剂D溶剂A、BD练习平台：5．在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中参加适量锌粉，首先置换出的是〔〕A.MgB.CuC.AgD.H24．西汉时期发现、宋朝初期应用于生产的湿法冶金术的反响原理是〔〕A．CuO+H2Cu+H2OB．CuO+COCu+CO2C．Fe+CuSO4FeSO4+CuD．2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2CC6．冶炼金属一般有以下四种方法：①焦炭法；②水煤气法〔H2或CO〕；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法均有应用。古代有：Ⅰ火烧孔雀石炼铜；Ⅱ湿法冶金术炼铜；现代有：Ⅲ铝热法炼铬；Ⅳ从光卤石〔KCl·MgCl2·6H2O〕中炼镁。以下对它们的冶炼方法的分析中，不正确的选项是〔〕A．Ⅰ用①B．Ⅱ用②C．Ⅲ用③D．Ⅳ用④B7．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，高炉炼铁除了参加铁矿石外，还需参加焦炭和石灰石。请填空：①写出磁铁矿主要成分的化学式： 。②写出赤铁矿被复原成铁的化学方程式： 。③写出焦炭在高炉中参与反响的两个化学方程式： 。④写出CaCO3所参与反响的两个化学方程式： 。Fe3O4

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

C+O2CO2CO2+C2CO

C