從自然界獲取鐵和銅(陸高對外公開課)

第二單元鐵、銅的獲取及應用陸家高級中學——從自然界獲取鐵和銅專題3獵戶座流星雨景象

獅子座流星劃過天空

隕鐵天然銅磁鐵礦常見的鐵礦石赤鐵礦(Fe2O3)

(Fe3O4)常見的銅礦石黃銅礦孔雀石（CuFeS2）[Cu(CO3)·Cu(OH)2][知識整理]一、鐵、銅的存在：鐵、銅在自然界中主要以

的形式存在于自然界。常見的有磁鐵礦（主要成分為

）、赤鐵礦（主要成分為

）。常見的銅礦有黃銅礦（主要成分為

）、孔雀石（主要成分為

）等?；蠎B(tài)Fe2O3Fe3O4CuFeS2Cu(CO3)·Cu(OH)21．你知道如何將鐵從化合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)嗎？（從化合價角度分析）2．選用哪些還原劑？3.請回憶學過的知識，盡可能多的寫出實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化的方程式。交流與討論Fe2O3FeH2COC生成鐵的化學方程式生成銅的化學方程式鐵礦石（化合態(tài)）→鐵單質(zhì)（游離態(tài)）

土爐里邊堆上柴火，上面放上鐵礦石，煉出的鐵水順爐內(nèi)通道匯聚于爐底，再從一小口流出，便可以作為生鐵使用了。古代煉鐵高爐結(jié)構(gòu)圖C+O2=CO2CO2+C=2CO3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2石灰石（1）原理：在高溫下，用還原劑（主要是CO)從鐵礦石中還原出鐵。（2）設(shè)備：高爐（3）原料：鐵礦石，焦炭，石灰石，空氣3CO+Fe2O32Fe+3CO2高溫二、鐵的冶煉

（4）煉鐵的主要反應過程：（4）煉鐵的主要反應過程

②鐵礦石的還原：二、鐵的冶煉①還原劑的生成：

③爐渣的形成：C＋O2CO2

（5）煉鐵產(chǎn)品：含碳2％～4.5％的____________，將生鐵進一步煉制，就可以得到用途更廣泛的_______________(含碳0.03％～2％)生鐵鋼人類首先發(fā)現(xiàn)并應用的是銅而不是鐵，你知道為什么嗎？？①地球上存在少量單質(zhì)銅，單質(zhì)鐵只存在隕鐵中②鐵的性質(zhì)比銅活潑，容易氧化生銹③鐵的熔點（1539℃）又比銅（1083℃）高得多，就使得它比銅難于熔煉【交流與討論】

我國西漢時的煉丹家劉安所著《淮南萬畢術(shù)》中記載“曾青得鐵，則化為銅?！币馑际钦f銅鹽遇到鐵時，就有銅生成。濕法煉銅的過程：含氧化銅的礦石銅鹽溶液銅酸鐵二、銅的冶煉2.高溫冶煉黃銅礦：1.濕法冶銅：3.生物煉銅：（99.95%~99.98%）（99.5%~99.7%）二、銅的冶煉黃銅礦(CuFeS2)高溫冶煉粗銅電解精煉高純銅原理：CuSO4CuSCu（細菌、氧氣）（鐵）優(yōu)點：污染小、反應條件簡單、即使含量很低的礦石也能被利用。Fe+CuSO4=FeSO4+Cu總結(jié)鐵（Fe）銅（Cu）存在形式主要礦石冶煉方法主要流程游離態(tài)（隕鐵）主要化合態(tài)游離態(tài)（少量）主要化合態(tài)高爐煉鐵（1）濕法煉銅（2）高溫冶煉黃銅礦（3）生物煉銅等磁鐵礦（Fe304）赤鐵礦（Fe203

）黃銅礦（CuFeS2）孔雀石（CuCO3?Cu(OH)2）

高爐中煉成生鐵，生鐵進一步煉制成鋼高溫冶煉得到含銅在99.5~99.7%的銅，電解精煉得到純度更高的銅金屬存在冶煉方法NaMgAlFeCu很活潑金屬較活潑和不活潑金屬海水中NaCl海水MgCl2鋁土礦中Al2O3赤鐵礦磁鐵礦等黃銅礦孔雀石等電解電解電解還原劑還原還原劑還原四、銅的冶煉方法小結(jié)KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg電解法熱還原法熱分解法1．高爐煉鐵用于還原氧化鐵的還原劑是（）

A．一氧化碳B．焦炭Ｃ．石灰石Ｄ．空氣[鞏固練習]

A2．煉鐵時，加入石灰石的作用是（）

A．石灰石能降低鐵礦石的熔點

B．石灰石能改變生鐵的性能

C．石灰石能促進氧化鐵的還原Ｄ．石灰石用于除去鐵礦石中的二氧化硅[鞏固練習]

Ｄ3.

鐵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，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)羁眨孩賹懗龃盆F礦主要成分的化學式②寫出赤鐵礦被還原成鐵的化學方程式③寫出生成還原劑的化學方程式④寫出除二氧化硅的化學方程式Fe3043CO+Fe2O3

══2Fe+3CO2ΔC+O2===CO2；C+CO2===2CO點燃高溫CaCO3===CaO+CO2↑SiO2+CaO===CaSiO3(爐渣的主要成分)高溫高溫鞏固練習