从自然界获取铁和铜课件

§3.2.1从自然界获取铁和铜

程英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.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刖人守门方鼎西周中期高17.7cm口长9.2cm宽11.9cm1976年12月陕西扶风庄白村周窖藏出土，周原博物馆藏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

)菱铁矿FeCO3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

)斑铜矿Cu5FeS4辉铜矿Cu２S交流、讨论与练习

1、如何将铁、铜从“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。生成铁的反应Zn+FeSO4

══Fe+ZnSO4生成铜的反应交流、讨论

2、上述反应中，在实验室或在工业上实际应用的有哪几种？

原理（方程式）：

原料：实验室如何制取少量的铁粉装置与仪器：现象：塑料袋的作用：3H2+Fe2O3

2Fe+3H2O

或:3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2

3H2（或CO）、氧化铁

CO澄清石灰水气囊Fe2O3设备：原料：原理：高温下，用还原剂(主要是CO)将铁从铁矿石中还原出来工业上是如何冶炼生铁的

铁矿石、焦炭、石灰石和空气高炉C+O2===CO2(放出大量的热)C+CO2===2CO（得到还原剂）Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2造渣：CaCO3===CaO+CO2↑

SiO2+CaO===CaSiO3(炉渣的主要成分)

高温高温高炉煤气成分：

N2COCO2等产品：生铁（含碳2%--4.5%）高温高温高温铁的冶炼将生铁进一步炼制，可以得到用途更为广泛的钢（含碳量在0.03%—2%）铁的合金生铁钢

C%

2%－4.5%

0.03%－2%其它杂质Si、Mn、S、P（较多）Si、Mn、S、P（较少）机械性能用途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、锅炉等阅读课本P7３归纳：工业炼铜的主要方法：阅读与归纳２、湿法炼铜：Cu2+Cu３、生物炼铜：CuSCuSO4Cu成本低，污染小，反应条件简单1、工业炼铜：黄铜矿粗铜精铜高温电解精炼FeFe细菌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

↑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+CO2ΔCO+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）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（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1．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

2．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＋2