从自然界中获取铁和铜[上学期]
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课件31张PPT。知识竞答：1、生活中经常提到“五金”，你能否
说出“五金”具体指什么？“五金” 指黄金Au、白金Ag、黑金Fe、
赤金Cu、青金Sn2、人类发现最早、应用最广泛的
两大金属是什么？专题3 第二单元 铁、铜的获取及应用
第一课时 从自然界获取铁和铜 你在日常生活中见到过哪些金属制品中，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.你知道吗?铜钱司母戊鼎你知道吗?铜镜铁弯锄铁镢头铁灯铁熨斗你知道吗?问题1：人类首先发现并应用的是铜，其后是铁，为什么？问题2：原始阶段使用量发展较快的是铜，而不是铁，为什么？铁是一种比较活泼的金属，铜是一种不太活泼的金属，所以铜比铁易冶炼自然界中，铜主要以化合态存在，也存在少量游离态的铜。除了天外坠至地球的陨铁外，自然界里不存在游离态的铁 交流与讨论问题3、含有铁的矿石主要有哪些？含有铜的矿石主要哪些？从自然界获取铁和铜陨石
陨铁
天石主要成分：单质铁常见的铁矿石磁铁矿(Fe3O4)赤铁矿(Fe2O3) 褐铁矿(Fe2O3·nH2O )黄铁矿(FeS2 )天
然
铜主要成分：单质铜常见的铜矿石黄铜矿(CuFeS2 )毛赤铜矿(Cu2O )孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )CuCO3●Cu(OH)2蓝铜矿(Cu2(CO3)2(OH)2 )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：
操作步骤与注意事项：3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O 或:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 3H2（或CO）、氧化铁 一 炼铁：铁矿石（化合态）→铁单质（游离态）（1）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（2）原料：铁矿石，焦炭，石灰石，空气
Fe2O3+3CO 2Fe +3CO2 高炉结构图C+O2=CO2CO2+C=2CO3CO+Fe2O3
=2Fe+3CO2 ②还原铁矿石： Fe2O3+3CO ＝ 2Fe+3CO2
（铁矿石）
③造渣（除脉石）： CaCO3 ＝CO2+CaO
CaO+SiO2 ＝ CaSiO3
（熔剂：石灰石）
高温高温 （4）炼铁的主要反应过程：问题1：原料中焦炭和石灰石的作用是什么？焦炭的作用是作燃料提供大量的热和形成炼铁的还原剂。石灰石的作用是做熔剂，降低SiO2的熔点，用来除去难熔化的脉石 （5）炼铁产品：①生铁②高炉煤气：CO、CO2、N2③炉渣：主要是CaSiO3问题2：高炉煤气能否直接排放？怎么处理？高炉煤气不可直接排放。必须净化处理并加以综合利用。问题3：高炉煤气能够废物利用变为燃料，炉渣能否也可废物利用？ 问题4：炼铁中得到的铁是纯铁吗生铁和钢的比较2%~4.3%0.03%~2%硅锰(较多)
硫磷(较多)硅锰(适量)
硫磷(较少)可铸不可锻可铸,可锻,可压延硬而脆硬而韧,有弹性二 铁合金的性质 阅读课本P71
归纳：工业炼铜的主要方法：阅读与归纳2、生物炼铜：含硫的铜矿硫酸铜→炼铜1、高温冶炼黄铜矿→电解精炼交流与练习 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MgCl2 Mg+Cl2 ↑2Al2O3 4Al+3O2 ↑2HgO 2Hg+O2 ↑2NaCl 2Na+Cl2↑ TiCl4 +4Na Ti+4NaCl 等2AgI 2Ag+I2金属冶炼的一般方法 归纳与总结1、热分解法：2HgO 2Hg+O2↑ 、
2Ag2O 4Ag+O2↑
2、热还原法：
（使用H2 、C、CO或“用活泼金属”还原）
CuO+H2 Cu+H2O CuO+CO Cu+CO2
2CuO+C 2Cu+CO2↑
2Al+Fe2O3 2Fe+ Al2O3
3、电解方法:
2Al2O3 4Al+3O2↑ MgCl2 Mg+Cl2↑
4、湿法冶金：Fe+CuSO4= FeSO4+Cu
5、生物冶金：含硫的铜矿→硫酸铜→炼铜3．高温下可用于还原氧化铁的化合物是( )
A.焦炭 B.氢气 C.二氧化碳 D.一氧化碳当堂练习１．在化学反应：Fe3O4＋3H2 3Fe＋4H2O中，Fe3O4作 ? ?
A? 还原剂 B? 氧化剂 C? 催化剂 D? 溶剂B2．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BD5．在含有Cu(NO3)2 、Mg(NO3)2 和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是（ ）
A.Mg B. Cu C. Ag D. H24．西汉时期发现、宋朝初期应用于生产的湿法冶金术的反应原理是 （ ）
A．CuO+H2 Cu+H2O
B．CuO+CO Cu+CO2
C．Fe+CuSO4= FeSO4+Cu D．2Cu2O+Cu2S 6Cu+SO2当堂练习CC
说出“五金”具体指什么？“五金” 指黄金Au、白金Ag、黑金Fe、
赤金Cu、青金Sn2、人类发现最早、应用最广泛的
两大金属是什么？专题3 第二单元 铁、铜的获取及应用
第一课时 从自然界获取铁和铜 你在日常生活中见到过哪些金属制品中，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.你知道吗?铜钱司母戊鼎你知道吗?铜镜铁弯锄铁镢头铁灯铁熨斗你知道吗?问题1：人类首先发现并应用的是铜，其后是铁，为什么？问题2：原始阶段使用量发展较快的是铜，而不是铁，为什么？铁是一种比较活泼的金属，铜是一种不太活泼的金属，所以铜比铁易冶炼自然界中，铜主要以化合态存在，也存在少量游离态的铜。除了天外坠至地球的陨铁外，自然界里不存在游离态的铁 交流与讨论问题3、含有铁的矿石主要有哪些？含有铜的矿石主要哪些？从自然界获取铁和铜陨石
陨铁
天石主要成分：单质铁常见的铁矿石磁铁矿(Fe3O4)赤铁矿(Fe2O3) 褐铁矿(Fe2O3·nH2O )黄铁矿(FeS2 )天
然
铜主要成分：单质铜常见的铜矿石黄铜矿(CuFeS2 )毛赤铜矿(Cu2O )孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )CuCO3●Cu(OH)2蓝铜矿(Cu2(CO3)2(OH)2 )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：
操作步骤与注意事项：3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O 或:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 3H2（或CO）、氧化铁 一 炼铁：铁矿石（化合态）→铁单质（游离态）（1）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（2）原料：铁矿石，焦炭，石灰石，空气
Fe2O3+3CO 2Fe +3CO2 高炉结构图C+O2=CO2CO2+C=2CO3CO+Fe2O3
=2Fe+3CO2 ②还原铁矿石： Fe2O3+3CO ＝ 2Fe+3CO2
（铁矿石）
③造渣（除脉石）： CaCO3 ＝CO2+CaO
CaO+SiO2 ＝ CaSiO3
（熔剂：石灰石）
高温高温 （4）炼铁的主要反应过程：问题1：原料中焦炭和石灰石的作用是什么？焦炭的作用是作燃料提供大量的热和形成炼铁的还原剂。石灰石的作用是做熔剂，降低SiO2的熔点，用来除去难熔化的脉石 （5）炼铁产品：①生铁②高炉煤气：CO、CO2、N2③炉渣：主要是CaSiO3问题2：高炉煤气能否直接排放？怎么处理？高炉煤气不可直接排放。必须净化处理并加以综合利用。问题3：高炉煤气能够废物利用变为燃料，炉渣能否也可废物利用？ 问题4：炼铁中得到的铁是纯铁吗生铁和钢的比较2%~4.3%0.03%~2%硅锰(较多)
硫磷(较多)硅锰(适量)
硫磷(较少)可铸不可锻可铸,可锻,可压延硬而脆硬而韧,有弹性二 铁合金的性质 阅读课本P71
归纳：工业炼铜的主要方法：阅读与归纳2、生物炼铜：含硫的铜矿硫酸铜→炼铜1、高温冶炼黄铜矿→电解精炼交流与练习 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MgCl2 Mg+Cl2 ↑2Al2O3 4Al+3O2 ↑2HgO 2Hg+O2 ↑2NaCl 2Na+Cl2↑ TiCl4 +4Na Ti+4NaCl 等2AgI 2Ag+I2金属冶炼的一般方法 归纳与总结1、热分解法：2HgO 2Hg+O2↑ 、
2Ag2O 4Ag+O2↑
2、热还原法：
（使用H2 、C、CO或“用活泼金属”还原）
CuO+H2 Cu+H2O CuO+CO Cu+CO2
2CuO+C 2Cu+CO2↑
2Al+Fe2O3 2Fe+ Al2O3
3、电解方法:
2Al2O3 4Al+3O2↑ MgCl2 Mg+Cl2↑
4、湿法冶金：Fe+CuSO4= FeSO4+Cu
5、生物冶金：含硫的铜矿→硫酸铜→炼铜3．高温下可用于还原氧化铁的化合物是( )
A.焦炭 B.氢气 C.二氧化碳 D.一氧化碳当堂练习１．在化学反应：Fe3O4＋3H2 3Fe＋4H2O中，Fe3O4作 ? ?
A? 还原剂 B? 氧化剂 C? 催化剂 D? 溶剂B2．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BD5．在含有Cu(NO3)2 、Mg(NO3)2 和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是（ ）
A.Mg B. Cu C. Ag D. H24．西汉时期发现、宋朝初期应用于生产的湿法冶金术的反应原理是 （ ）
A．CuO+H2 Cu+H2O
B．CuO+CO Cu+CO2
C．Fe+CuSO4= FeSO4+Cu D．2Cu2O+Cu2S 6Cu+SO2当堂练习CC