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...