苏教版必修一专题三1从自然界获取铁和铜1

从自然界获取铁和铜流星雨游离态形式的铁和铜铜在地壳中含量约为0.01%，少量以单质铜形式存在天然铜铁是自然界里分布最广的金属元素之一，在地壳中的质量约占5％左右，仅次于铝，游离态的铁只能从陨铁中得到。

陨铁?

为什么地球上只存在少量单质铜，而铁单质只存在于陨石中？铁和铜在自然界主要以化合态形式存在。一.铁、铜在自然界中的存在分组讨论如何将铁、铜从化合态转化为游离态？生成铁的化学方程式生成铜的化学方程式

2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe3H2+Fe2O32Fe+3H2OH2+CuOCu+H2OCO+CuOCu+CO2

Fe+CuSO4Cu+FeSO43CO+Fe2O3

2Fe+3CO2

3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑C+2CuO2Cu+CO2↑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太活泼化合态陨铁(天石)

3、含有铁的矿石主要有哪些？含有铜的矿石主要哪些？常见的铁矿石磁铁矿(Fe3O4)赤铁矿(Fe2O3)褐铁矿(Fe2O3·nH2O)黄铁矿(FeS2

)常见的铜矿石黄铜矿(CuFeS2

)蓝铜矿(Cu2(CO3)2(OH)2

)孔雀石(Cu2(OH)2CO3

)毛赤铜矿(Cu2O

)?铁和铜从哪里来？怎么来的？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(二)、金属的冶炼简单，实用，节省的原则1、热分解法2HgO

2Hg+O2↑2Ag2O

4Ag+O2↑冶炼方法的选择△△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。2．热还原法

C+2CuO2Cu+CO2↑Fe2O3＋3CO

2Fe＋3CO2高温高温TiCl4＋2Mg

Ti＋2MgCl2高温Cr2O3＋3Al

Cr＋Al2O3高温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：冶炼金属活动性顺序中铝以前的金属，也可用于一些金属的精炼MgCl2Mg＋Cl2↑直流电熔融直流电熔融2NaCl

2Na＋Cl2↑2Al2O3

4Al＋3O2↑直流电熔融KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg电解法热还原法热分解法不同金属冶炼方法的选择KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）Cu

HgAg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.1、原理（方程式）：2、原料：3、设备：工业上是如何冶炼生铁的

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

铁矿石、焦炭、石灰石和空气高炉在高温下，用还原剂(主要是CO)把铁从铁矿石里还原出来4、工业冶炼铁的生产过程C+O2=CO2

高温CO2+C=2CO高温Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温CaCO3=CaO+CO2高温CaO+SiO2=CaSiO3高温①还原剂的生成：②铁矿石的还原：③炉渣的形成：5、废渣气炉渣、高炉煤气（CO、CO2、CH4、N2等）交流、讨论P73生铁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%--4.3%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

不锈钢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原理（方程式）：

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+Fe2O3

2Fe+3H2O

或:3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2

3H2（或CO）、氧化铁

CO澄清石灰水气囊Fe2O3讨论2.高温冶炼黄铜矿：1.湿法冶铜：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu3.生物炼铜：（99.95%~99.98%）（99.5%~99.7%）黄铜矿粗铜精铜电解铜的冶炼：阅读课本，了解铜的冶炼方法。CuS硫杆菌

CuSO4Cu污染小、反应条件简单、低品位的矿石也可利用O2交流与练习写出已经学过的，在产物中含有金属单质（如Na、Mg、Al、Hg等

）的化学方程式MgCl2Mg+Cl2↑2Al2O34Al+3O2

↑2HgO2Hg+O2↑CaCl2Ca+Cl2↑2NaCl2Na+Cl2↑

TiCl4+4NaTi+4NaCl等2AgI2Ag+I2金属冶炼的一般方法

归纳与总结1、热分解法：2HgO2Hg+O2↑

、

2Ag2O4Ag+O2↑2、热还原法：

（使用H2

、C、CO或“用活泼金属”还原）CuO+H2Cu+H2OCuO+COCu+CO22CuO+C2Cu+CO2↑

2Al+Fe2O32Fe+Al2O33、电解方法:2Al2O34Al+3O2↑MgCl2Mg+Cl2↑4、湿法冶金：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu5、生物冶金：含硫的铜矿→硫酸铜→炼铜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.一氧化碳当堂练习１．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B2．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BD5．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.H24．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+CO2

C．Fe+CuSO4=FeSO4+CuD．2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2当堂练习CC6．冶炼金属一般有下列四种方法：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。下列对它们的冶炼方法的分析中，不正确的是（）A．Ⅰ用①B．Ⅱ用②C．Ⅲ用③D．Ⅳ用④当堂练习B7．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：①写出磁铁矿主要成分的化学式：

。②写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式：

。③写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方程式：

。④写出CaCO3所参与反应的两个化学方程式：

。当堂练习Fe3O4

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

C+O2CO2CO2+C2CO

CaCO3CaO+CO2↑CaO+SiO2CaSiO3

8．除去下列物质中混有的少量杂质应用怎样化学方法，写出有关反应的离子方程式。（1）铜粉中混有铁粉:

、

。（2）铁粉中混有铝粉:

、

。（3）FeCl3溶液中混有FeCl2:

、

。（4）FeCl2溶液中混有CuCl2

、

。当堂练习加入过量盐酸Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑

加入过量NaOH2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑

通入Cl22Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－

加入过量FeCu2＋＋Fe＝Fe2＋＋Cu

FeFe(III)Fe(II)

氧化剂S、I2、