从自然界中获取铁和铜
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从自然界中获取铁与铜
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写一写：
请完成P72交流与讨论表3-3.
查漏补缺：
生成铁的化学方程式 生成铜的化学方程式
3H2+Fe2O3 3CO+Fe2O3 3C+2Fe2O3 2Al+Fe2O3 2Fe+3H2O 2Fe+3CO2 4Fe+3CO2 Al2O3+2Fe H2+CuO CO+CuO C+2CuO Fe+CuSO4 Cu+H2O Cu+CO2 2Cu+CO2 Cu+FeSO4
从 自 然 界 获 取 铁 和 铜
猎户座流星雨景象
狮子座流星划过天空
陈列于新疆地质矿产博物馆重达30吨、 世界排行第三(按重量)的大陨铁。
交流与讨论
你在日常生活中见 到过哪些铁或铜的金属 制品？
铁熨斗
铁镢头
铁弯锄 铁灯
建筑中的杰作——鸟巢
重达42000吨的钢结构自立于地面
你知道吗
1、自然界中，铁和铜主要以 化合态(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 单质主要只存在于陨铁(天石) 中。 2、含有铁的矿石主要有哪些？含有铜的 矿石主要有哪些？
(1)请写出所发生反应的化学方程式:
ZnCO3 ZnO+CO2↑ ZnO+C(过量) Zn+CO↑ ； ______________________________________
Cu2O+C(过量) 2Cu+CO↑ ______________________________________;
铜锌合金 (2)从“合金”的角度看,药金的成分是 ________. (3)现在市面上出现了以药金制作的假元宝
从自然界中获取铁、铜
高温
点燃
CO2 + C = 2CO CaO + SiO2 = CaSiO3
高温
高温
还原剂生成反应
造渣反应
生铁
铁碳合金， 含碳2 % ~4.5%
除碳
钢
铁碳合金， 含碳0.03 % ~2%
2、铜 黄铜矿 CuFeS2
方法一：高温冶炼黄铜矿
高温
2CuFeS2 + O2 = Cu2S + 2FeS + SO2↑
铁的物理性质 一、铁、铜的物理性质
铁 银白色金属光泽，铁 粉为黑色 可被磁铁吸引 具有良好的导热性、 导电性、延展性 铜 紫红色金属光泽 具有良好的导热性、 导电性、延展性
二、铁、铜单质的化学性质
铁 盐酸（稀硫酸） 醋酸 铜 盐酸、稀硫酸、醋酸 不反应
某些盐（硫酸铜）
细菌பைடு நூலகம்
Fe
Cu
四、不同金属冶炼方法的选择
Na+KCl=K↑+NaCl
电解氯化物
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au
电解法 Al2O3 热还原法 热分解 富集法
（C、CO、H2、
活泼金属）
铁、铜及其化合物的应用
铁的应用 回忆铁、铜的应用， 试说两者的物理性质
3CO+Fe2O3 =2Fe+3CO2
提供还原剂提 供热量 CO2+C=2CO C+O2=CO2 放热
生铁 （含碳2%-4.5%）
小结：1、设备 2、原料 3、原理
：炼铁高炉 ：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等 ：3CO + Fe2O3 ══ 2Fe + 3CO2
点燃
CO2 + C = 2CO CaO + SiO2 = CaSiO3
高温
高温
还原剂生成反应
造渣反应
生铁
铁碳合金， 含碳2 % ~4.5%
除碳
钢
铁碳合金， 含碳0.03 % ~2%
2、铜 黄铜矿 CuFeS2
方法一：高温冶炼黄铜矿
高温
2CuFeS2 + O2 = Cu2S + 2FeS + SO2↑
铁的物理性质 一、铁、铜的物理性质
铁 银白色金属光泽，铁 粉为黑色 可被磁铁吸引 具有良好的导热性、 导电性、延展性 铜 紫红色金属光泽 具有良好的导热性、 导电性、延展性
二、铁、铜单质的化学性质
铁 盐酸（稀硫酸） 醋酸 铜 盐酸、稀硫酸、醋酸 不反应
某些盐（硫酸铜）
细菌பைடு நூலகம்
Fe
Cu
四、不同金属冶炼方法的选择
Na+KCl=K↑+NaCl
电解氯化物
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au
电解法 Al2O3 热还原法 热分解 富集法
（C、CO、H2、
活泼金属）
铁、铜及其化合物的应用
铁的应用 回忆铁、铜的应用， 试说两者的物理性质
3CO+Fe2O3 =2Fe+3CO2
提供还原剂提 供热量 CO2+C=2CO C+O2=CO2 放热
生铁 （含碳2%-4.5%）
小结：1、设备 2、原料 3、原理
：炼铁高炉 ：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等 ：3CO + Fe2O3 ══ 2Fe + 3CO2
从自然界获取铁和铜
新型冶炼技术： 新型冶炼技术：
（1）高温冶炼黄铜矿（ CuFeS2） ）高温冶炼黄铜矿（ （2）生物炼铜等 ）
提高纯度
电解精炼
高温冶炼黄铜矿（ 高温冶炼黄铜矿（ CuFeS2）
主要反应过程 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
铜（ Cu） ）
少 游离态（少量） 游离态（少量） 主要化合态 黄铜矿（ 黄铜矿（CuFeS2） 孔雀石（ 孔雀石（CuCO3•Cu(OH)2）
H2 + CuO ∆ Cu + H2O ══ ∆ CO + CuO ══ Cu + CO2 ∆ C + 2 CuO ══ 2Cu + CO2 Fe + CuSO4 ══ Cu + FeSO4 （1）湿法炼铜 ） (2)火烧孔雀石 火烧孔雀石 （3）高温冶炼黄铜矿 ） （4）电解精炼 ） （5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 的铜， 的铜 得到纯度更高的铜
冶炼方法
金属
很 活 泼 金 属
存在形式 NaCl MgCl2 Al2O3
冶炼方法
Na Mg Al
较
泼 金 属 和 不 活 活 泼
Fe Cu
金属的冶炼
7.实验室制取少量铁粉可以采用还原法制取 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： 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 。
Fe2O3 CO
从自然界中获取铁和铜
鞍钢2000立方米高炉外景 鞍钢2000立方米高炉外景 图
高炉结构图
3CO+Fe2O3 =2Fe+3CO2
CO2+C=2CO C +O2=CO2
陨铁
磁 铁 矿
赤铁矿
黄铜矿 天然铜 蓝铜矿 天 然 铜 孔 雀 石
●
分组讨论
如何将铁、铜从化合态转化为游离态？ 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
炼铁和炼铜
炼铁： 一 炼铁：
铁矿石（化合态） 铁单质 游离态） 铁单质（ 铁矿石（化合态）→铁单质（游离态）
高温
基本反应原理： （1）基本反应原理：3CO+ Fe2O3
2Fe+3CO2
然后把冰铜移入转炉中，加入熔剂（石英砂） 然后把冰铜移入转炉中，加入熔剂（石英砂）后 鼓入空气进行吹炼（ ）。由于 鼓入空气进行吹炼（1 100 ℃～1 300 ℃）。由于 铁比铜对氧有较大的亲和力， 铁比铜对氧有较大的亲和力，而铜比铁对硫有较 大的亲和力，因此冰铜中的FeS先转变为 先转变为FeO，跟 大的亲和力，因此冰铜中的 先转变为 ， 熔剂结合成渣，而后Cu 才转变为 才转变为Cu ， 熔剂结合成渣，而后 2S才转变为 2O，Cu2O 反应生成粗铜（ 跟Cu2S反应生成粗铜（含铜量约为 反应生成粗铜 含铜量约为98.5%）。 ）。 2Cu2S＋3O2＝2Cu2O+2SO2↑ ＋ 2Cu2O+Cu2S＝6Cu+SO2↑ ＝ 再把粗铜移入反射炉，加入熔剂（石英砂）， ），通 再把粗铜移入反射炉，加入熔剂（石英砂），通 入空气，使粗铜中的杂质氧化， 入空气，使粗铜中的杂质氧化，跟熔剂形成炉渣 而除去。在杂质除到一定程度后，再喷入重油， 而除去。在杂质除到一定程度后，再喷入重油， 由重油燃烧产生的一氧化碳等还原性气体使氧化 亚铜在高温下还原为铜。得到的精铜约含铜99.7% 亚铜在高温下还原为铜。得到的精铜约含铜
高一化学课件：从自然界中提取铁和铜 (共23张PPT)
2、高炉炼铁生产中，下列各说法正确的是
（ D）
A、焦炭和一氧化碳都作为炼铁的主要还 原剂
B、从炼铁高炉出铁口流出的是纯铁 C、加石灰石的目的主要是为了得到CO2 D、用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、
赤铁矿等
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/222021/11/222021/11/2211/22/2021
▪7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/222021/11/22November 22, 2021
1、主要是含碳量不同
C﹪
2 ﹪ ～4.5 ﹪
铁
0.03 ﹪ ～2 ﹪
钢
２、钢冶炼主要是减低含碳量 ３、钢用途更广
高炉结构图
3CO+Fe2O3 =2Fe+3CO2
CO2+C=2CO C +O2=CO2
根据炼铁原理，用化学方程式 回答下列问题：
1、一氧化碳是怎么形成的？ 2、铁矿石是如何被还原的？ 3、石灰石的作用是什么？ 将讨论结果填在书本73页。
从 自 然 界 中 获 取 铁 和 铜
世界第三大铁陨石掉在新疆北部阿勒泰地区，重达30吨
龙泉宝剑：陨铁剑
常见的铁矿石
赤铁矿(Fe2O3)
菱铁矿 FeCO3
磁铁矿(Fe3O4)
褐铁矿(Fe2O3·nH2O )
黄铁矿(FeS2 )
常见的铜矿石
黄铜矿(CuFeS2 )
孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )
高温
从自然界中获取铁和铜
二、铁和铜的冶炼
从氧化还原反应原理分析，如何将铁矿石和铜矿 石转化为单质铁和铜？
还原剂
矿石 ？ 单质
常见的还原剂：H2、C、CO、金属
古代炼铁（最早为春秋战国时期）
土炉里边堆上柴火，上面放上铁矿石，炼出的铁水顺炉内通 道汇聚于炉底，再从一小口流出，便可以作为生铁使用了。
高炉炼铁
【交流与讨论】 (1)原料是什么？ (2)设备是什么？ (3)炼铁过程中发
高炉结构图
3CO+Fe2O3
=2Fe+3CO2
CO2+C=2CO
C +O2=CO2
炼铜的方法 自学：书本73页（包括
资料卡） 1.湿法炼铜：Fe+CuSO4= FeSO4+Cu
2.火法炼铜(高温冶炼黄铜矿CuFeS2)： 黄铜矿 还原剂 粗铜 电解 精铜
（99.5%~99.7%） （99.95%~99.98%）
4、湿法冶金：Fe+CuSO4= FeSO4+Cu 5、生物冶金：含硫的铜矿→硫酸铜→炼铜
【交流与讨论】
？ 为什么铜使用比铁早？
①地球上存在少量单质铜，单质铁只存在陨铁中 ②铁的性质比铜活泼，容易氧化生锈 ③铁的熔点（1539℃）又比铜（1083 ℃ ） 高得多，就使得它比铜难于熔炼
课堂练习
1、下列得到铁的反应中，不属于置换反
3.生物炼铜：
湿法炼铜
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。” 意思是说铜盐遇到铁时，就有铜生成。实质
是：铁和可溶性铜盐发生的置换反应。
这一发现要比西方国家早1700多年。
湿法炼铜的过程：
酸
铁
含氧化铜的矿石
铜盐溶液
《从自然界中获取铁和铜》
课堂练习
5.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 。 Fe2O3
COLeabharlann 石灰水不同金属冶炼方法的选择
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
电解法
热还原法
热分解法
生成铁的化学方程式 生成铜的化学方程式
2Al+Fe2O3 3H2+Fe2O3 3CO+Fe2O3 Al2O3+2Fe 2Fe+3H2O 2Fe+3CO2 H2+CuO CO+CuO Cu+H2O Cu+CO2
Fe+CuSO4 = Cu+FeSO4 2Al+3CuO Al2O3+3Cu
Mg+FeSO4 =Fe+MgSO4
现代炼铁
炼铁： 铁矿石（化合态）→铁单质（游离态）
（1）原料： 铁矿石，焦炭，石灰石，空气 （2）基本反应原理： 3CO+ Fe2O3
高温
2Fe+3CO2
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 （4）炼铁的主要反应过程：
宝钢高炉
高炉结构图
C
古代炼铁
我国在西汉初时已经懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁， 领先欧洲一千余年，南宋末年的工匠又掌握了用焦炭炼铁，而 欧洲最早直到500年后，才掌握这一技术。
现代炼铁 铁的冶炼 工业炼铁过程: 思考下列问题: ⑴ CO是怎样形成的? ⑵ 铁矿石是如何被还原的? ⑶ 石灰石的作用是什么? (视频展示)
电解
精铜
从自然界获取铁和铜ppt
课堂巩固练习
化合态 1.铁和铜在自然界中主要以_______ 的形式存在。工业上铁的冶炼是在 炼铁高炉 中进行的，原料有铁矿石 ________ _____ 、 焦炭 空气 、 石灰石 ____、____ _____等。冶炼的过程 还原 氧化铁被___ __成单质铁，CO作为 还原 剂。 ______
当堂练习
7．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： Fe3O4 。 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： 。 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ③写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方程式： 。 C+O2 CO2 CO2+C 2CO ④写出CaCO3所参与反应的两个化学方程式： 。 CaCO3 CaO+CO2 ↑ CaO+SiO2 CaSiO3
从 自 然 界 中 获 取 铁 和 铜
交流与讨论
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？
这些东西有哪些相似的物理性质？
你知道吗?
中国古代何时能够制造出精 美的青铜器?何时会冶铁炼钢? 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.
交流与讨论
1、根据金属活动性顺序，铁属于比较活泼金 不太活泼 属、铜属于 金属（填活泼、比较活 泼、不太活泼、极不活泼）。 化合态 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 陨铁(天石) 中。 3、含有铁的矿石主要有哪些？含有铜的 矿石主要哪些？