從自然界中獲取鐵和銅

1、第二單元 鐵、銅的獲取及應(yīng)用專專題題三三從自然界獲取從自然界獲取鐵鐵和和銅銅高爐煉鐵高爐煉鐵交流與討論 你在日常生活中見到過哪些金屬制品？ 這些金屬制品中，哪些含有鐵和銅？鐵、銅是人類使用最早、應(yīng)用最廣鐵、銅是人類使用最早、應(yīng)用最廣泛的兩種金屬泛的兩種金屬鐵、銅的存在及使用歷史鐵、銅的存在及使用歷史司母戊鼎司母戊鼎銅錢銅錢匕首匕首劍劍隕鐵你知道嗎? 商朝,就能夠制造出精美的青銅器。 春秋戰(zhàn)國時期就會冶鐵。 鐵、銅是人類使用最早、應(yīng)用最廣泛的兩種金屬，你知道中國古代何時能夠制造出精美的青銅器?何時會冶鐵?司司母母戊戊銅銅鼎鼎 商代的鐵刃銅鉞（北京平谷縣劉家河商墓中出土）鐵刃銅鉞殘長8.4cm，直

2、內(nèi)上有一穿孔。鉞身一面扁平，一面微凸。刃部為隕鐵鍛制，先將隕鐵鍛造成2mm左右的薄刃，再將薄刃與青銅澆鑄成一體，尤為珍異。問題問題1 1：人類首先發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用的是銅，其后：人類首先發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用的是銅，其后是鐵，為什么？是鐵，為什么？問題問題2 2：原始階段使用量發(fā)展較快的是銅，：原始階段使用量發(fā)展較快的是銅，而不是鐵，為什么？而不是鐵，為什么？自然界存在游離態(tài)的銅自然界存在游離態(tài)的銅銅比鐵易冶煉銅比鐵易冶煉思考：在自然界里，鐵思考：在自然界里，鐵、銅是以什么形式存在的？銅是以什么形式存在的？解析：鐵是一種活潑的金屬，因此，自然界解析：鐵是一種活潑的金屬，因此，自然界 里的鐵是以化合態(tài)的形式存在的。

3、除里的鐵是以化合態(tài)的形式存在的。除 了天外墜至地球的了天外墜至地球的隕鐵隕鐵外，自然界里外，自然界里 不存在游離態(tài)的鐵。而銅的化學(xué)性質(zhì)不存在游離態(tài)的鐵。而銅的化學(xué)性質(zhì) 比鐵穩(wěn)定，在自然界中主要以化合態(tài)比鐵穩(wěn)定，在自然界中主要以化合態(tài) 存在，也有少量單質(zhì)銅存在，也有少量單質(zhì)銅鐵礦石的成分和種類鐵礦石的成分和種類鐵礦石鐵礦石鐵化合物鐵化合物Fe3O4(磁鐵礦石磁鐵礦石)Fe2O3(赤鐵礦石赤鐵礦石)2Fe2O33H2O(褐鐵礦石褐鐵礦石)FeCO3(菱鐵礦石菱鐵礦石)銅礦石的成分和種類銅礦石的成分和種類黃銅礦（黃銅礦（CuFeS2）孔雀石（孔雀石（CuCO3Cu(OH)2）如何將鐵、銅從化合態(tài)轉(zhuǎn)化

4、為游離態(tài)？如何將鐵、銅從化合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)？生成鐵的化學(xué)方程式生成鐵的化學(xué)方程式生成銅的化學(xué)方程式生成銅的化學(xué)方程式3H2+Fe2O3 = 2Fe+3H2O3CO+Fe2O3 = 2Fe+3CO23C+2Fe2O3 = 4Fe+3CO22Al+Fe2O3 = 2Fe+Al2O3高溫高溫高溫高溫H2+CuO = Cu+H2OCO+CuO = Cu+CO22CuO+C = 2Cu+CO2Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu高溫一一 煉鐵：煉鐵： 鐵礦石（化合態(tài)）鐵礦石（化合態(tài)）鐵單質(zhì)（游離態(tài)）鐵單質(zhì)（游離態(tài)）（1 1）基本反應(yīng)原理：）基本反應(yīng)原理：利用氧化還原反應(yīng)，在高溫下，用還原利用氧化還原反

5、應(yīng)，在高溫下，用還原劑（主要是劑（主要是CO)從鐵礦石中還原出鐵。從鐵礦石中還原出鐵。（3）設(shè)備：）設(shè)備：煉鐵高爐煉鐵高爐（2）原料：）原料：鐵礦石，焦炭，石灰石，空氣鐵礦石，焦炭，石灰石，空氣 （4）煉鐵的主要反應(yīng)過程：煉鐵的主要反應(yīng)過程：3CO+ Fe3CO+ Fe2 2O O3 3 2Fe+3CO2Fe+3CO2 2高溫高溫?zé)掕F的主要反應(yīng)過程煉鐵的主要反應(yīng)過程產(chǎn)生還原劑：產(chǎn)生還原劑： C+O2 = CO2 CO2+C = 2CO （空氣，焦炭）（空氣，焦炭） 還原鐵礦石：還原鐵礦石： Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2 （鐵礦石）（鐵礦石）高溫高溫 造渣造渣(除脈石除脈石)： Ca

6、CO3 = CO2+CaO CaO+SiO2 = CaSiO3 （熔劑：石灰石）（熔劑：石灰石）高溫高溫高溫（5）煉鐵產(chǎn)品：）煉鐵產(chǎn)品： 生鐵生鐵(6)煉鐵和環(huán)保節(jié)能煉鐵和環(huán)保節(jié)能高爐煤氣：高爐煤氣：CO、CO2、N2工業(yè)煉銅簡介工業(yè)煉銅簡介 工業(yè)上采用高溫冶煉黃銅礦（主要成分是CuFeS2）的方法獲得銅。用這種方法冶煉得到的銅，含銅量為99.5%99.7%，還含有Ag、Au、Fe、Zn等雜質(zhì)。要達(dá)到電氣工業(yè)生產(chǎn)用銅的要求，這種由黃銅礦高溫冶煉得到的銅還必須經(jīng)過電解精煉，電解精煉得到的銅，含銅量高達(dá)99.95%99.98%1、電解精煉銅、電解精煉銅 99.95%99.98%2、生物煉銅、生物煉

7、銅請同學(xué)們閱讀課本請同學(xué)們閱讀課本P71的相關(guān)內(nèi)容，用的相關(guān)內(nèi)容，用筆畫出重點的字詞。筆畫出重點的字詞。練習(xí)：練習(xí)：1 1、高爐煤氣的主要成分是什么？如何處理高爐、高爐煤氣的主要成分是什么？如何處理高爐煤氣？煤氣？ 2 2、煉鐵中為什么要用石灰石？、煉鐵中為什么要用石灰石？ 3 3、高爐煤氣能夠廢物利用變?yōu)槿剂?，爐渣能否、高爐煤氣能夠廢物利用變?yōu)槿剂?，爐渣能否 也可廢物利用？也可廢物利用？ 4 4、煉鐵中得到的鐵是純鐵嗎？、煉鐵中得到的鐵是純鐵嗎？課堂練習(xí)在化學(xué)反應(yīng)：在化學(xué)反應(yīng)：Fe3O43H2 3Fe4H2O中，中，F(xiàn)e3O4作作 A 還原劑還原劑 B 氧化劑氧化劑 C 催化劑催化劑 D 溶

8、劑溶劑B2在化學(xué)反應(yīng)：在化學(xué)反應(yīng)：2Ag2O 4Ag+O2中，中，Ag2O作作 A 還原劑還原劑 B 氧化劑氧化劑 C 催化劑催化劑 D 溶劑溶劑AB5Fe是地殼中含量很豐富的元素，也是生物體所必是地殼中含量很豐富的元素，也是生物體所必需的元素。自然界中鐵礦石主要有赤鐵礦和磁鐵礦，需的元素。自然界中鐵礦石主要有赤鐵礦和磁鐵礦，金屬鐵是在高爐中冶煉的，高爐煉鐵除了加入鐵礦石金屬鐵是在高爐中冶煉的，高爐煉鐵除了加入鐵礦石外，還需加入焦炭和石灰石。請?zhí)羁眨和?，還需加入焦炭和石灰石。請?zhí)羁眨簩懗龃盆F礦主要成分的化學(xué)式：寫出磁鐵礦主要成分的化學(xué)式：。寫出赤鐵礦被還原成鐵的化學(xué)方程式：寫出赤鐵礦被還原成鐵

9、的化學(xué)方程式： 。寫出焦炭在高爐中參與反應(yīng)的兩個化學(xué)方程式：寫出焦炭在高爐中參與反應(yīng)的兩個化學(xué)方程式： 。寫出寫出CaCO3所參與反應(yīng)的兩個化學(xué)方程式：所參與反應(yīng)的兩個化學(xué)方程式： 。課堂練習(xí)Fe3O4 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 C+O2 CO2 CO2+C 2CO CaCO3 CaO+CO2 CaO+SiO2 CaSiO3 金屬冶煉的一般方法金屬冶煉的一般方法 歸納與總結(jié)歸納與總結(jié)1、熱分解法：、熱分解法：2HgO 2Hg+O2 、 2Ag2O 4Ag+O22、熱還原法：、熱還原法： （使用（使用H2 、C、CO或或“用活潑金屬用活潑金屬”還原）還原） CuO+H2 Cu+H2O CuO+CO Cu+CO2 2CuO+C 2Cu+CO2 2Al+Fe2O3 2Fe+ Al2O3 3、電解方法、電解方法: 2Al2O3