高中化学 专题4 硫、氮和可持续发展 第一单元 铁、铜的获取及应用 第1课时 从自然界中获取铁和铜学案 苏教版必修1-苏教版高一必修1化学学案VIP免费

第1课时从自然界中获取铁和铜[学习目标定位]1.了解自然界铁、铜的存在形式，熟知铁的冶炼原理和方法，会写有关的化学方程式。2.了解金属冶炼的一般方法和原理。一、铁、铜的存在形式1．铁的存在形式(1)铁元素在自然界中，主要以化合态的形式存在。(2)常见的铁矿有磁铁矿(主要成分为Fe3O4)、赤铁矿(主要成分为Fe2O3)、黄铁矿(主要成分为FeS2)、菱铁矿(主要成分为FeCO3)等。(3)人们最早利用的单质铁直接来自于自然界。铁单质只存在于从天而降的陨铁中，所以古代人称铁为“天石”。2．铜的存在形式(1)常见的铜矿有黄铜矿(主要成分为CuFeS2)、孔雀石[主要成分为CuCO3·Cu(OH)2]等。(2)人们最早利用的单质铜来自于地球上自然存在的少量单质铜。二、铁、铜的冶炼1．铁的冶炼(1)原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。(2)设备：炼铁高炉。(3)原理：高温下用还原剂将铁从其化合物中还原出来。(4)冶炼过程2．铜的冶炼(1)火法炼铜：Cu2S＋O2=====2Cu＋SO2(2)湿法炼铜：CuSO4＋Fe===Cu＋FeSO4例1高炉炼铁生产中下列说法正确的是()A．还原氧化铁的还原剂是焦炭B．采用富氧空气可以得到纯铁C．加石灰石的目的主要是为了除去过量碳D．用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿答案D解析A项中，焦炭发生的反应：C＋O2=====CO2、CO2＋C=====2CO，其中CO将铁矿石中的铁还原成铁单质，A项错误；高炉炼铁得到的只是含碳量为2%～4.5%的生铁，不会得到纯铁，B项错误；加入石灰石的目的是它在高温下分解成生石灰，继而再与SiO2反应生成CaSiO3炉渣，除去杂质SiO2，故C项错误。特别提示炼铁的过程中，起还原作用的物质为CO，而不是C。C起到制取CO的作用。例2炼铁时，加入石灰石的作用是()A．提高铁的质量和产量B．降低生产成本C．合理利用资源，利用多余的热量生产加工石灰石的副产品D．将铁矿石中的SiO2转变为炉渣答案D三、金属的冶炼方法1．电解法：适合冶炼金属活动性较强的金属(一般为金属活动性顺序表中铝及铝前面的金属)。例如：MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑，2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑，2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑。2．高温还原法：用还原剂(CO、C、H2、Al等)还原金属氧化物，适合冶炼金属活动性顺序表中锌到铜之间的大多数金属。例如：2Al＋Cr2O3=====2Cr＋Al2O3。3．热分解法：适合冶炼金属活动性较差的金属。例如：2Ag2O=====4Ag＋O2↑，2HgO=====2Hg＋O2↑。(1)金属的冶炼方法与金属活动性的关系―――――――――――――――――――――――→(2)在工业上还有一种冶炼方法叫做湿法冶金，即利用活泼金属把不活泼金属从它的盐溶液中置换出来。例3目前电动车、手机等使用的新型电池——锂电池，是一种高效、环保电池。已知锂的金属性介于钠和镁之间，则下列能冶炼出金属锂的方法是()A．电解法B．高温还原法C．热分解法D．高温用铝还原法答案A例4(2017·淮南高一检测)下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是()A．Cu2S＋O2=====2Cu＋SO2B．2Ag2O=====4Ag＋O2↑C．Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2D．2AlCl3(熔融)=====2Al＋3Cl2↑答案D1．下列物质中，含铜元素的是()A．天石B．孔雀石C．赤铁矿D．石灰石答案B解析孔雀石的主要成分为CuCO3·Cu(OH)2。2．工业上制备下列金属，采用的化学反应原理正确的是()A．镁：2MgO(熔融)=====2Mg＋O2↑B．钙：CaO＋C=====Ca＋CO↑C．锰：3MnO2＋4Al=====3Mn＋2Al2O3D．汞：HgS=====Hg＋S答案C解析工业上电解熔融的氯化镁来制取金属Mg，A错误；钙的工业制法与镁相似，电解熔融的氯化钙，B错误；工业制取Mn用还原法，单质Al与二氧化锰发生置换反应，C正确；汞单质的制取用加热分解法，分解HgO得到Hg单质，D错误。3．(2018·牌头中学月考)用下列物质冶炼相应金属时，需加入还原剂的是()A．HgOB．MgCl2C．Fe2O3D．NaCl答案C4．中国现在已经有足够的钢铁产量，能够满足自身基本设施发展的需求。下列说法正确的是()A．铁矿石还原成铁的化学方程式：Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2B．自然界中没有游离态的铁C．钢铁是纯净的铁，不含任何杂质D．磁铁矿的主要成分是Fe2O3答案A5．下列说法正确的是()A．高炉炼铁用于还原氧化铁的还原剂是焦炭B．炼铁时，加入石灰石的作用是促进氧...