从自然界获取铁和铜90500.ppt

1、从自然界中获取铁和铜,铁、铜在日常生活中的应用：,出土的铜器制品：,汉代铜奔马,越王剑,司母戊铜方鼎,颐和园铜牛,?,铁和铜从哪里来？ 怎么来的？,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 的铁只能从陨石中得到。,陨铁,铁和铜在自然界主要以化合态形式存在。,赤铁矿（Fe203）,磁铁矿(Fe304),常见的铁矿,黄铜矿（CuFeS2）,孔雀石（CuCO3Cu(OH)2）,常见的铜矿,黄铁矿(FeS2 ),蓝铜矿(Cu2(CO3)2(OH)2 ),Fe + CuSO4 Cu

2、 + FeSO4,Zn + FeSO4 Fe + ZnSO4,如何将铁、铜从化合态转化为游离态？,分组讨论,炼铁和炼铜,二 炼铁：,铁矿石（化合态）铁单质（游离态）,（2）基本反应原理：,利用氧化还原反应，在高温下，用还原剂（主要是CO)从铁矿石中还原出铁。,（3）设备：高炉,（1）原料：铁矿石，焦炭，石灰石，空气,（4）炼铁的主要反应过程：,炼铁和炼铜,炼铁的主要反应过程,产生还原剂： C+O2=CO2 CO2+C=2CO （空气，焦炭）,还原铁矿石： Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2 （铁矿石）,造渣（除脉石）： CaCO3 = CO2+CaO CaO+SiO2 = CaSiO3,

3、高温,高温,高温,高温,高温,炼铁和炼铜,（5）炼铁产品：,生铁,(6)炼铁和环保节能,高炉煤气：,CO、CO2、N2,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% ）,生铁和钢的比较,生铁坚硬、耐磨、铸造性好但生铁脆，不能锻压, 可铸不煅,坚硬、韧性大，可塑性好, 可铸可煅,炼钢生铁用做炼钢的原料 ； 铸造生铁用于制造各种铸件，如机床 床座、铁管等； 球墨铸铁性能较好，制造齿轮、 活塞等高级铸件；,钢有不同型号，应用不同如钢丝网、铆钉、锅炉等,拓展知识：,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1230%的合金钢。 不锈钢外观呈微灰色或银白

4、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。,不锈钢,例题： 将200g钢铁样品置于氧气流中灼烧，得到0.4g二氧化碳，求此样品中碳的质量分数，它是钢还是铁？,（1）火烧孔雀石炼铜（CuCO3Cu(OH)2） （2）湿法炼铜,工业上铜的冶炼,Fe + CuSO4 Cu + FeSO4,提高纯度,古老的冶炼技术：,1.黄铜矿在氧气作用下生成硫化亚铁和硫化亚铜 2.硫化亚铁在氧气作用下生成氧化亚铁，并与二氧化硅反应生成矿渣 3.硫化亚铜与氧气反应生成氧化亚铜 4.硫化亚铜与氧化亚铜反应生成铜,高温冶炼黄铜矿（ CuFeS2）,主要反应过程,1、

5、2CuFeS2O2Cu2S2FeS+SO2,2、2FeS+3O22FeO+2SO2 FeO+SiO2FeSiO3,3、2Cu2S3O22Cu2O+2SO2,4、2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2,反应方程式,总结,Fe + CuSO4 Cu + FeSO4,Zn + FeSO4 Fe + ZnSO4,多,少,游离态（陨铁） 主要化合态,游离态（少量） 主要化合态,高炉炼铁,（1）湿法炼铜 (2)火烧孔雀石 （3）高温冶炼黄铜矿 （4）电解精炼 （5）生物炼铜等,磁铁矿（Fe304） 赤铁矿（ Fe203 ）,黄铜矿（CuFeS2） 孔雀石（CuCO3Cu(OH)2）,高炉中炼成生铁，生铁进一步

6、炼制成钢,高温冶炼得到含铜在99.599.7%的铜，电解精炼得到纯度更高的铜,很活泼金属,较活泼和不活泼金属,冶炼方法比较,海水中NaCl,海水MgCl2,铝土矿中Al2O3,赤铁矿 磁铁矿 等,黄铜矿 孔雀石 等,电解,电解,电解,还原剂还原,还原剂还原,（简单，实用，节省的原则）,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,金属的冶炼,电解法,热还原法,热分解法,不同金属冶炼方法的选择,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag,3高温下可用于还原氧化铁的物质最适合是( ) A.金属

7、铝 B.氢气 C.二氧化碳 D.一氧化碳,在化学反应：Fe3O43H2 3Fe4H2O中，Fe3O4作 A 还原剂 B 氧化剂 C 催化剂 D 溶剂,B,2在化学反应：2Ag2O 4Ag+O2中，Ag2O作 A 还原剂 B 氧化剂 C 催化剂 D 溶剂,AB,D,练习：,练习：,4、高炉煤气的主要成分是什么？ 5、炼铁中为什么要用石灰石？ 6、炼铁中得到的铁是纯铁吗？,7.实验室制取少量铁粉可以采用还原法制取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： 反应过程中发生的现象是 ； 塑料袋的作用是 。,高炉结构图,C,+O2=CO2,CO2+C=2CO,3CO+Fe2O3 =2Fe+3CO2,我国西汉时的炼丹家刘安所著淮南万毕术中记载“曾青得铁，则化为铜。” 意思