从自然界获取铁和铜VIP免费

第1节从自然界获取铁和铜专题3从矿物到基础材料第二单元铁、铜的获取及应用铁元素在地壳中含量仅次于铝，约占地壳总量的铁元素在地壳中含量仅次于铝，约占地壳总量的4.75%4.75%钙3.45%钠2.74%氢0.76%其他1.20%铁4.75%铝7.73%氧48.60%镁2.00%硅26.30%钾2.47%氧硅铝铁钙钠钾镁氢其他含量：O＞Si＞Al＞Fe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？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.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(Cu3(CO3)2(OH)2)2CuCO3●Cu(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、上述得到铁的反应中，在实验室应用的有哪几种？原理（方程式）：原料：实验室如何制取少量的铁粉装置与仪器：步骤与注意事项：3H2+Fe2O32Fe+3H2O或:3CO+Fe2O32Fe+3CO2H2（或CO）、氧化铁一工业炼铁：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：炼铁高炉（2）原料：铁矿石，焦炭，石灰石，空气Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高炉结构图高炉结构图C+O2=CO2CO2+C=2CO3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2②还原铁矿石：Fe2O3+3CO＝2Fe+3CO2（铁矿石）③造渣（除脉石）：CaCO3＝CO2+CaOCaO+SiO2＝CaSiO3高温高温（4）炼铁的主要反应过程：①产生还原剂：C+O2＝CO2CO2+C＝2CO（空气，焦炭）▽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。石灰石在高温下分解的氧化钙能与二氧化硅结合，生成熔点比较低的硅酸钙。硅酸钙的密度较铁小，在高炉的下部成为炉渣，漂浮在铁水的上面而与铁水分开。点燃高温（熔剂：石灰石）（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不是，是生铁（含有一定量的碳及其它元素）铁的合金生铁钢含碳的质量分数杂质机械加工机械性能生铁和钢的比较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二铁合金的性质二、铜冶炼和精制1、高温炼铜2、湿法炼铜：3、生物炼铜：含硫的铜矿（CuS）→硫酸铜→炼铜特点：污染少、反应条件简单、成本低（火法）热还原法金属性强于铜的金属把铜从溶液中置换出来。如Zn，Fe4、电解精炼O2细菌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＋3H23Fe＋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：2Ag2O4Ag+O2↑中，Ag2O作A还原剂B氧化剂C催化剂D溶剂ABD5．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.MgB.CuC.AgD.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+H2Cu+H2OB．CuO+COCu+CO2C．Fe+CuSO4=FeSO4+CuD．2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2当堂练习CC6．冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气法（H2或CO）；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法均...