从自然界中获取铁和铜从自然界中获取铁和铜猎户座流星雨景象狮子座流星划过天空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。龙泉宝剑:陨铁剑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:为什么地球上只存在少量单质铜,而铁单质只存在于陨石中?你知道吗炼铁和炼铜炼铁和炼铜主要以化合态形式存在于自然界。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,尽可能多地写出实现上述转化的化学方程式,并与同学交流讨论。将讨论结果填在书本72页表格中。生成铁的化学方程式Fe2O3+3CO2Fe+3CO22Fe2O3+3C4Fe+3CO2Fe2O3+3H22Fe+3H2OFeCl2+ZnFe+ZnCl2Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3高温高温高温高温铁的化合物+还原剂铁+另一产物CuO+COCu+CO2CuO+CCu+CO2CuO+H2Cu+H2OCuCl2+ZnCu+ZnCl2CuSO4+FeCu+FeSO4生成铜的化学方程式高温高温高温高温铜的化合物+还原剂铜+另一产物生成铁、铜的反应原理利用氧化还原反应,用还原剂将铁、铜从化合物中还原出来。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。古代炼铁工业炼铁过程:炼铁和炼铜炼铁和炼铜思考下列问题:⑴CO是怎样形成的?⑵铁矿石是如何被还原的?⑶石灰石的作用是什么?二.铁的冶炼炼铁和炼铜炼铁和炼铜炼铁:铁矿石(化合态)→铁单质(游离态)(2)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(1)原料:铁矿石,焦炭,石灰石,空气(4)炼铁的主要反应过程:3CO+Fe2O32Fe+3CO2高温炼铁和炼铜炼铁和炼铜炼铁的主要反应过程①产生还原剂:C+O2→CO2CO2+C→2CO(空气,焦炭)②还原铁矿石:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(铁矿石)③造渣(除脉石):CaCO3→CO2+CaOCaO+SiO2→CaSiO3(熔剂:石灰石)高温高温(5)炼铁产品:生铁(含碳2%~4.5%)进一步炼制得到钢(含碳0.03%~2%)炼铁和炼铜炼铁和炼铜下图为我国纪念1996年钢铁产量超亿吨而发行的邮票三、铜的冶炼:炼铁和炼铜炼铁和炼铜古老的冶炼技术(1)火烧孔雀石CuCO3·Cu(OH)2CuOCu(2)湿法炼铜Fe+CuSO4===FeSO4+Cu加热CO或C还原1.高温冶炼黄铜矿:2.生物炼铜:课本p73(99.95%~99.98%)(99.5%~99.7%)黄铜矿粗铜精铜电解三、铜的冶炼:现代炼铜技术炼铁和炼铜炼铁和炼铜巩固练习巩固练习1.铁和铜在自然界中主要以_______的形式存在.工业上铁的冶炼是在_________中进行的,原料有_______、____、____、_______等。冶炼的过程将氧化铁_______单质铁的方程式为:______________________________。2.在高温下可还原氧化铁的化合物是()A.焦炭B.氢气C.二氧化碳D.一氧化碳化合物炼铁高炉铁矿石焦炭空气石灰石还原为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2D3、高炉炼铁生产中,下列各说法正确的是()A、焦炭和一氧化碳都作为炼铁的主要还原剂B、从炼铁高炉出铁口流出的是纯铁C、加石灰石的目的主要是为了得到CO2D、用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿等D4、如图是CO还原Fe3O4的实验装置,请回答下列问题:(1)实验开始先通CO,一会儿再加热的原因是什么?烧杯中盛放澄清石灰水的目的是什么?(2)写出CO还原Fe3O4的化学方程式。鞍钢鞍钢20002000立方米高炉外景图立方米高炉外景图高炉结构图高炉结构图C+O2=CO2CO2+C=2CO3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2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。实质就是我们现在所说的: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。在宋朝时采用这一方法炼铜已有相当规模,每年炼铜500吨。这种炼铜方法在我国最早,是湿法冶金的先驱。炼铁和炼铜炼铁和炼铜