(共17张PPT)
天台中学化学组 洪照霞
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。
磁铁矿(Fe3O4)
褐铁矿(Fe2O3·nH2O )
黄铁矿(FeS2 )
常见的铁矿石
赤铁矿(Fe2O3)
常见的铜矿石
毛赤铜矿(Cu2O )
黄铜矿（CuFeS2）
孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )
蓝铜矿(Cu3(CO3)2(OH)2 )
1、如何将铁、铜从“化合态”转化为“游离态”？请同学们根据已学过的知识，结合书本72页“交流和讨论”尽可能多的写出实现上述转化的化学方程式。
哪种方法更适合工业上大规模生产？
工业上具体是如何实现铁的冶炼的？请同学们看书本７２页关于工业上铁的冶炼介绍，结合刚才的分析，完成书本７３页的“交流和讨论”．
高炉结构图
*工业炼铜简介
有古书记载
“石胆能化铁为铜”
“曾青得铁即化为铜”
古代湿法炼铜
现代工艺炼铜
生物练铜
金属的冶炼
自然界中的金属大都以化合态存在
用化学的方法把化合态的金属变成游离态
选择合适的冶炼方法
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
金属的回收和资源保护
我国在世界上最先湿法治金术冶炼的金属是
A.Fe B.Cu
C.Ag D.Hg
B
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
Fe304
3CO + Fe2O3 ══ 2Fe +3CO2
Δ
C + O2 === CO2 ； C + CO2 === 2CO
点燃
高温
CaCO3 === CaO + CO2↑
SiO2 + CaO === CaSiO3(炉渣的主要成分)
高温
高温
在烧制砖瓦时，用粘土做成的坯
经过焙烧后，铁的化合物转化成
-------而制得红色砖瓦；若烘热后
期从窑顶向下慢慢浇水，窑内会
产生大量的--------气体，它们把该
红色物质还原成黑色的化合物是
---------，同时还原未烧的碳得青
色砖瓦。(共24张PPT)
从自然界获取铁和铜
仙居中学 尹沧浪
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。
常见的铁矿石
磁铁矿(Fe3O4)
赤铁矿(Fe2O3)
褐铁矿(Fe2O3·nH2O )
黄铁矿(FeS2 )
陨铁
常见的铜矿石
毛赤铜矿(Cu2O )
黄铜矿（CuFeS2）
孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )
蓝铜矿(Cu3(CO3)2(OH)2 )
一.铁、铜在自然界中的存在形式：
1、铁以化合态形式存在于自然界，游离态的铁来
自陨石。
铁的存在：磁铁矿（Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3 )等
2、铜主要以化合态存在于自然界，
铜的存在：黄铜矿(CuFeS2) 、
孔雀石(CuCO3·Cu(OH)2)
铜有少量的以游离态形式存在自然界
如何将铁、铜从化合态转化为游离态
原理：用还原剂把铁、铜从化合态
还原到游离态.
游离态
化合态
还原剂
探究一：
写一写：
请完成P72交流与讨论表3-3.
常见的还原剂：H2、C、CO、金属
（正价）
（零价）
生成铁的化学方程式 生成铜的化学方程式
H2+CuO Cu+H2O
CO+CuO Cu+CO2
Fe+CuCl2 Cu+FeCl2
C+2CuO 2Cu+CO2
2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe
3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2
查漏补缺：
想一想： 人类如何从自然界获取铁？
古代炼铁,设备是极其简单的土窑;原料为铁矿石和木炭。
窑里边堆上木炭，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。
古代炼铁
想一想：
在古代炼铁中的主要还原剂是不是木碳？如果不是，那是什么物质？涉及的主要化学反应有哪些？
C+O2==CO2
CO2+C==2CO
3CO+ Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
交流与讨论：
即使科技水平发展到现在，目前所用的炼铁方法基本还是此法。只不过设备和工艺已先进了许多。请你从生产的连续性，原料的利用率（反应是否充分）以及对环境的影响等方面对古代炼铁设备和工艺进行评价，并提出改进意见。
点燃
高温
想一想：
高炉炼铁的原料是：铁矿石，焦炭，石灰石，空气；
炼铁产物：生铁，高炉煤气，炉渣。
问题1：原料中石灰石的作用是什么？
现代高炉炼铁
问题2：高炉煤气的主要成分是什么？能否直接
排放？怎么处理？
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？铁和钢的关
系？炼钢原理？
炼钢就是对生铁降碳、去硫磷、调硅锰含量的过程.
生铁含碳２％ ～ ４.５％，将生铁进一步炼制，就可以得到用途更广泛的钢（含碳０.０３％ ～ ２％）.
“古代”人类是怎样炼铜的？
那么人类又是如何从自然界获取铜？
现在的冶炼方法？
火法炼铜
把精矿砂、熔剂（石灰石）和燃料混合，
投入“密闭”鼓风炉中，在1000℃左右进行熔炼。
2CuFeS2+O2=Cu2S＋2FeS＋SO2↑
2Cu2S＋3O2=2Cu2O＋2SO2↑
2Cu2O＋Cu2S=6Cu＋SO2↑
（了解内容，不必掌握）
三. 铜的冶炼
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
氧化还原反应
氧化剂:
还原剂:
2.火法炼铜:
原料: 黄铜矿
CuSO4
Fe
1.湿法炼铜：（古代）
电解
精铜）
（粗铜
高温冶炼
3 .生物炼铜（自学P73）
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
电解法
热还原法
热分解法
不同金属冶炼方法的选择
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
练习:
1.铁的冶炼：
工业上铁的冶炼是在 中进行的。原料有 、 、 和 等。
在冶炼过程中，铁元素被还原，还原剂是 ，由于矿石中有杂质，需除去，所加造渣剂为 .
用这种方法炼出的铁是含碳2%～4.5%的 ，将生铁进一步冶炼，就可以得到用途广泛的钢。
高炉
铁矿石
焦炭
空气
石灰石
CO
石灰石
生铁
2.关于炼铁原理下列叙述正确的是( ) A.铁矿石在高温下被氧化成铁 B.生铁中杂质被氧化 C.铁矿石在高温下被焦炭还原成铁 D.铁矿石在高温下被CO还原成铁
D
3.用足量的CO还原32克某种氧化物,将生成的气体通入足量的澄清石灰水中,得到60克沉淀,则该氧化物是( )
A.FeO B.Fe2O3 C.CuO D.Cu2O
B
作业1：上网查资料
1、随着科技的发展，新的炼铁方法是否已 应运而生？新的炼铁方法的优势何在？
2、我国细菌冶金的研究和应用情况。
我国劳动人民很早就认识了铜盐溶液里的铜能被铁置换，从而发明了湿法炼铜。它成为湿法冶金术的先驱，在世界化学史上占有光辉的一页。
湿法炼铜的原理是： CuSO4+Fe=Cu+FeSO4
生产方法：在产地就近随地形高低挖掘沟槽，用茅席铺底，把生铁击碎，排放在沟槽里，将CuSO4溶液引入沟槽浸泡，浸泡至颜色改变后，再把浸泡过的水放去，茅席取出，沉积在茅席上的铜就可以收集起来。(共23张PPT)
第二单元 铁、铜的获取及应用
从自然界获取铁和铜
黄岩灵石中学 陈循斌
1、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。
你知道吗
化合态
陨铁(天石)
2、含有铁的矿石主要有哪些？含有铜的矿石主要有哪些？
铁单质和铁矿石
陨铁
磁铁矿(Fe3O4)
赤铁矿(Fe2O3)
黄铁矿(FeS2 )
铜单质和铜矿石
黄铜矿（CuFeS2）
孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )
蓝铜矿(Cu3(CO3)2(OH)2 ）
天然铜
交流与讨论
你知道如何将铁、铜从化合态转化为游离态吗？请你回忆已学过的知识并查阅有关资料，与同学交流讨论，完成P72表3-3。
生成铁的反应
生成铜的反应
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。
古代炼铁
交流与讨论
请根据炼铁的原理，用化学方程式回答下列问题： 1、一氧化碳是怎样形成的？ 2、铁矿石是如何被还原的？ 3、石灰石的作用是什么？
炼铁的主要反应过程
②还原铁矿石：
Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2
（铁矿石）
高温
③造渣（除脉石）： CaCO3 == CO2 + CaO
CaO+SiO2== CaSiO3
高温
高温
①产生还原剂: C+O2 == CO2 CO2+C == 2CO
高温
高温
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
湿法炼铜的过程：
含氧化铜的矿石 铜盐溶液 铜
酸
铁
2.火（干）法炼铜：
1.湿法炼铜：Fe+CuSO4= FeSO4+Cu
3.生物炼铜：利用微生物把不溶性的铜盐转化为可溶性的铜盐。
（99.95%~99.98%）
（99.5%~99.7%）
黄铜矿 粗铜 精铜
电解
炼铜的方法
阅读材料
08年11月18日,《台州商报》报道：台州成为长三角的“铜矿”、“铁矿”。
缺乏陆地矿产资源的台州市发展废旧金属拆解业，为长三角地区开发了“铜矿”、“铁矿”。每年可生产铜70万吨，生产钢铁100多万吨。
交流与讨论
回忆镁的冶炼过程，比较镁、铁、铜的冶炼方法有何不同？为什么？
课堂回味
学会一种方法
还原法冶炼金属
掌握两个原理
高炉炼铁原理
湿法炼铜原理
增强两个意识
环境保护意识
集约节能意识
课堂练习
1、下列得到铁的反应中，不属于置换反应的是（ ）
A、锌片插入氯化亚铁溶液中
B、一氧化碳通过灼热的三氧化二铁
C、氢气与氧化铁在高温条件下反应
D、碳和四氧化三铁混合加热到高温
B
2、从金属钠、镁、铁、铜的冶炼过程看，金属的冶炼方法与下列哪个因素的关系最为密切？（ ）
A. 金属的延展性
B. 金属活动性顺序
C. 地壳中金属元素的含量 D. 金属的导热性
B
3、用CO还原赤铁矿石可得到一种具有银白色金属光泽的单质A，A在纯氧中燃烧可得到一种黑色固体B，将A投入到稀盐酸溶液中，可产生一种可燃性气体C，将A投入硫酸铜溶液中，生成一种红色固体D 。
(1) 写出A、B、C、D的名称：
A ，B ，C ，D ；
(2) 写出各步反应的化学方程式：
① ，② ，
③ ，④ 。
４、下图为实验室模拟工业冶炼铁的过程，请回答下列问题：
（１）Ａ试管中的实验现象__________________，石灰水的作用：__________________.
（２）B试管后面缺的装置：_________________；可以是_______________。
谢 谢！(共20张PPT)
专题3
路桥中学 梁书
从自然界获取铁和铜
第二单元 铁、铜的获取及应用
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
【交流与讨论】
小小化学家
根据所学的化学知识,你能写出哪些从自然界获得铁和铜单质的化学反应方程式
生成铁的化学方程式 生成铜的化学方程式
3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O
H2+CuO Cu+H2O
CO+CuO Cu+CO2
Fe+CuSO4 Cu+FeSO4
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
3C+Fe2O3 2Fe+3CO
C+CuO Cu+CO
Zn + FeSO4 Fe + ZnSO4
在土中挖一坑洞，周围用石块堆砌，称为地炉。以木炭为燃料，利用自然风力进行燃烧、加热和还原铁矿石，产品为类似块状的海绵铁。
先人的足迹
先人的足迹
（1）原料是什么？
（2）设备是什么？
（3）炼铁过程中发
生了哪些反应？
【交流与讨论】
铁和钢的区别
历史的荣耀
司母戊鼎
我国纪念1996年钢铁产量超亿吨而发行的邮票
我国炼钢事业的发展
建筑中的杰作——鸟巢
重达42000吨的钢结构自立于地面
发展与创新是一个民族常胜不衰的法宝。只有做到与时俱进，善于学习先进技术，敢于创新和突破才能会使我们的国家和民族始终处于时代前列。
根据工业炼铁的原理
实验室如何设计实验模拟一氧化碳还原氧化铁
讨论与交流
二、铜的冶炼
约公元前3800年，伊朗就开始将铜矿石(孔雀石)和木炭混合在一起加热，得到了金属铜。
在汉代许多著作里有记载“石胆能化铁为铜”，晋葛洪《抱朴子内篇·黄白》中也有“以曾青涂铁，铁赤色如铜”的记载。
CuSO4+Fe=Cu+FeSO4
高温冶炼黄铜矿→电解精炼
生物炼铜
写出已经学过的，在产物中含有金属单质（如Na、Mg等 ）的化学方程式
MgCl2 Mg+Cl2 ↑
2Al2O3 4Al+3O2 ↑
2HgO 2Hg+O2 ↑
CaCl2 Ca+Cl2 ↑
2NaCl 2Na+Cl2↑
讨论与交流
2Ag2O 4Ag+O2↑
金属的回收和资源保护
1. 从金属利用的历史来看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用是近百年的事。这个先后顺序跟下列有关的是
①地壳中的金属元素的含量
②金属活动性顺序
③金属的导电性
④金属冶炼的难易程度
⑤金属的延展性
A. ①③ B. ②⑤ C.③⑤ D.②④
D
试一试
２、根据下图所示实验室用一氧化碳还原氧化铜的实验装置，回答以下问题：
①反应过程中发生的现象是 ；
②装置中酒精灯的作用 .
黑色CuO逐渐变红，澄清石灰水变浑浊。
尾气处理，防止空气污染。
CO
CuO
澄清石灰水
试一试
3.用一定量的铁和足量的稀硫酸及足量的CuO制取单质铜，有人设计了一下两种方案：
若要制取相同质量的铜，并按照实验原则进行
操作，则两者消耗的单质铁的量为（ ）
A.一样多 B. ① 多 C. ② 多 D.无法判断
B
试一试
我国古代的"药金"外观和黄金相似,常被误认为金子,
其冶炼方法是:将炉甘石(ZnCO3),赤铜(Cu2O)与
木炭混合在高温下加热,即可制得金光闪闪的"药金". (1)请写出所发生反应的化学方程式:
______________________________________；
______________________________________;
(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
混充金元宝,请说出真假元宝的检验方法:____._
试一试
ZnCO3 ZnO+CO2↑
ZnO+C(过量) Zn+CO↑
Cu2O+C(过量) 2Cu+CO↑
铜锌合金
将式样置于盛有硝酸的烧杯中,若试样溶解,则证明为假金.
