321从自然界获取铁与铜（20135）课件.ppt

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1、专题专题3第一课时第一课时 从自然界获取铁和铜从自然界获取铁和铜第二单元第二单元 铁、铜的获取及应用铁、铜的获取及应用为什么铜使用比铁早？为什么铜使用比铁早？地球上存在少量单质铜，单质铁只存在陨铁中地球上存在少量单质铜，单质铁只存在陨铁中铁的性质比铜活泼，铁的性质比铜活泼，容易氧化生锈容易氧化生锈铁铁的熔点（的熔点（1539）又比铜（）又比铜（1083 ）高得）高得多，就使得它比铜难于熔炼多，就使得它比铜难于熔炼【交流与讨论交流与讨论】一、自然界中存在的铁一、自然界中存在的铁由于铁的化学性质比较活泼，在由于铁的化学性质比较活泼，在自然界往往以自然界往往以化合态化合态形式存在。形式存在。自然界中

2、的铁单质自然界中的铁单质只能存在在从天而只能存在在从天而降的降的陨石陨石中，古代中，古代称为称为“天石天石”。（书上（书上P69页图片）页图片）磁铁矿磁铁矿Fe3O4赤铁矿赤铁矿Fe2O3天然天然陨铁陨铁铜在自然界存在的铜在自然界存在的铜矿石铜矿石：黄铜矿黄铜矿CuFeS2孔雀石：孔雀石：CuCO3.Cu(OH)2天然铜天然铜 中国古代何时能够制造出精中国古代何时能够制造出精美的青铜器美的青铜器?何时会冶铁炼钢何时会冶铁炼钢?你知道吗你知道吗?商朝商朝,就能够制造出精美就能够制造出精美的青铜器的青铜器,春秋战国时期就春秋战国时期就会冶铁炼钢会冶铁炼钢.小小化学家小小化学家 根据所学的化学知识根

3、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的化学反应方程式?生成铁的化学方程式生成铁的化学方程式生成铜的化学方程式生成铜的化学方程式 3H2+Fe2O3 2Fe+3H2OH2+CuO Cu+H2O CO+CuO Cu+CO2 Fe+CuSO4 Cu+FeSO4 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 3C+Fe2O3 2Fe+3COC+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。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、加热以木炭为燃料，利用自然风

4、力进行燃烧、加热和还原铁矿石，产品为类似块状的海绵铁。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先人的足迹先人的足迹三三牺牺鼎鼎 河河北北平平山山出出土土 河河北北省省文文物物研研究究所所藏藏错银牛灯错银牛灯 东汉早期东汉早期 高高46cm 46cm 长长36.4cm 36.4cm 19801980年江年江西赣江出西赣江出土土 南京博物南京博物院藏院藏 成王方鼎成王方鼎 西周早期西周早期 高高28.5cm 28.5cm 口径口径18.1cm 18.1cm 美国纳尔逊美术馆藏美国纳尔逊美术馆藏（1 1）原料是什么？）原料是什么？（2 2）设备是什么？）设备是什么？（3 3）炼铁过

5、程中发）炼铁过程中发 生了哪些反应？生了哪些反应？【交流与讨论交流与讨论】炼铁的主要反应过程炼铁的主要反应过程产生还原剂：产生还原剂：C+OC+O2 2=COCO2 2 CO CO2 2+C+C=2CO2CO （空气，焦炭）空气，焦炭）还原铁矿石：还原铁矿石：FeFe2 2O O3 3+3CO=2Fe+3CO+3CO=2Fe+3CO2 2 （铁矿石）铁矿石）造渣（除脉石）：造渣（除脉石）：CaCOCaCO3 3 =COCO2 2+CaO +CaO CaO+SiOCaO+SiO2 2=CaSiOCaSiO3 3 （熔剂：石灰石）熔剂：石灰石）高温高温高温高温高温高温高温高温高温高温1 1、高炉煤

6、气的主要成分是什么、高炉煤气的主要成分是什么？如何处理高炉煤气？如何处理高炉煤气？问？问？2 2、炼铁中为什么要用石灰石？、炼铁中为什么要用石灰石？3 3、高炉煤气能够废物利用变为燃、高炉煤气能够废物利用变为燃料，炉渣能否也可废物利用？料，炉渣能否也可废物利用？4 4、炼铁中得到的铁是纯铁吗？、炼铁中得到的铁是纯铁吗？炼铁产品：炼铁产品：生铁生铁炼铁和环保节能炼铁和环保节能高炉煤气：高炉煤气：COCO、COCO2 2、N N2 2生铁和钢的比较生铁和钢的比较2%2%4.5%4.5%0.03%0.03%2%2%硅锰硅锰(较多较多)硫磷硫磷(较多较多)硅锰硅锰(适量适量)硫磷硫磷(较少较少)可铸不

7、可锻可铸不可锻可铸可铸,可锻可锻,可压延可压延硬而脆硬而脆硬而韧硬而韧,有弹性有弹性4 4、铁合金的性质铁合金的性质历史的荣耀历史的荣耀司母戊鼎司母戊鼎我国纪念我国纪念1996年钢铁产量超亿吨而发行的邮票年钢铁产量超亿吨而发行的邮票我国炼钢事业的发展我国炼钢事业的发展建筑中的杰作建筑中的杰作鸟巢鸟巢重达重达4200042000吨的钢结构自立于地面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。使我们的国家

8、和民族始终处于时代前列。二、铜的冶炼二、铜的冶炼 约公元前约公元前3800年，伊朗就开始将铜矿石年，伊朗就开始将铜矿石(孔孔雀石雀石)和木炭混合在一起加热，得到了金属铜。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在汉代许多著作里有记载“石胆能化铁为铜石胆能化铁为铜”，晋葛洪，晋葛洪抱朴子内篇抱朴子内篇黄白黄白中也有中也有“以曾青以曾青涂铁，铁赤色如铜涂铁，铁赤色如铜”的记载。的记载。CuSO4+Fe=Cu+FeSO4 高温冶炼黄铜矿高温冶炼黄铜矿电解精炼电解精炼 生物炼铜生物炼铜 写出已经学过的，在产物中含有写出已经学过的，在产物中含有金属单质（如金属单质（如Na、Mg等等）的

9、化学方程式）的化学方程式MgCl2 Mg+Cl2 2Al2O3 4Al+3O2 2HgO 2Hg+O2 CaCl2 Ca+Cl2 2NaCl 2Na+Cl2 讨论与交流讨论与交流2Ag2O 4Ag+O2金属的回收和资源保护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序跟下列有关的是地壳中的金属元素的含量地壳中的金属元素的含量金属活动性顺序金属活动性顺序金属的导电性金属的导电性金属冶炼的难易程度金属冶炼的难易程度金属的延展性金属

10、的延展性A.B.C.D.D试一试试一试 、根据下图所示实验室用一氧化碳还原氧化铜的实验装置，、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：回答以下问题：反应过程中发生的现象是反应过程中发生的现象是 ；装置中酒精灯的作用装置中酒精灯的作用 .黑色黑色黑色黑色CuOCuO逐渐变红，澄清石灰水变浑浊。逐渐变红，澄清石灰水变浑浊。逐渐变红，澄清石灰水变浑浊。逐渐变红，澄清石灰水变浑浊。尾气处理，防止空气污染。尾气处理，防止空气污染。尾气处理，防止空气污染。尾气处理，防止空气污染。COCOCuOCuO澄清石灰水澄清石灰水澄清石灰水澄清石灰水试一试试一试3.用一定量的铁和足量的稀硫酸及

11、足量的用一定量的铁和足量的稀硫酸及足量的CuO制取单制取单质铜，有人设计了一下两种方案：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（操作，则两者消耗的单质铁的量为（）A.一样多一样多 B.多多 C.多多 D.无法判断无法判断B试一试试一试我国古代的我国古代的药金药金外观和黄金相似外观和黄金相似,常被误认为金子常被误认为金子,其冶炼方法是其冶炼方法是:将炉甘石将炉甘石(ZnCO3),赤铜赤铜(Cu2O)与与木炭混合在高温下加热木炭混合在高温下加热,即可制得金光闪闪的即可制得金光闪闪的药金药金.(1)

12、请写出所发生反应的化学方程式请写出所发生反应的化学方程式:_；_;(2)从从“合金合金”的角度看的角度看,药金的成分是药金的成分是_.(3)现在市面上出现了以药金制作的假元宝现在市面上出现了以药金制作的假元宝混充金元宝混充金元宝,请说出真假元宝的检验方法请说出真假元宝的检验方法:_._ 试一试试一试ZnCO3 ZnO+CO2ZnO+C(过量)Zn+CO Cu2O+C(过量)2Cu+CO 铜锌合金铜锌合金 将式样置于盛有硝酸的烧杯中将式样置于盛有硝酸的烧杯中,若试样溶解若试样溶解,则证明为假金则证明为假金.3高温下可用于还原氧化铁的化合物是高温下可用于还原氧化铁的化合物是()A.焦炭焦炭 B.氢

13、气氢气 C.二氧化碳二氧化碳 D.一氧化碳一氧化碳在化学反应：在化学反应：Fe3O43H2 3Fe4H2O中，中，Fe3O4作作 A 还原剂还原剂 B 氧化剂氧化剂 C 催化剂催化剂 D 溶剂溶剂B2在化学反应：在化学反应：2Ag2O 4Ag+O2中，中，Ag2O作作 A 还原剂还原剂 B 氧化剂氧化剂 C 催化剂催化剂 D 溶剂溶剂BD练习平台：练习平台：5在含有在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2 和和AgNO3的的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是（溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是（）A.Mg B.Cu C.Ag D.H24西汉时期发现、宋朝初期应用于生产的湿西汉时期发现、宋朝初期

14、应用于生产的湿法冶金术的反应原理是法冶金术的反应原理是 （）ACuO+H2 Cu+H2OBCuO+CO Cu+CO2 CFe+CuSO4 FeSO4+Cu D2Cu2O+Cu2S 6Cu+SO2CC6冶炼金属一般有下列四种方法：冶炼金属一般有下列四种方法：焦炭法；焦炭法；水煤气法（水煤气法（H2 或或CO）；）；活泼金属置换活泼金属置换法；法；电解法。四种方法均有应用。古代有：电解法。四种方法均有应用。古代有：火烧孔雀石炼铜；火烧孔雀石炼铜；湿法冶金术炼铜；现湿法冶金术炼铜；现代有：代有：铝热法炼铬；铝热法炼铬；从光卤石从光卤石（KClMgCl26H2O）中炼镁。下列对它们中炼镁。下列对它们的

15、冶炼方法的分析中，不正确的是（的冶炼方法的分析中，不正确的是（）A用用 B用用 C用用 D用用B7Fe是地壳中含量很丰富的元素，也是生物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炼铁除了加入铁矿石外，还需加入焦炭和石灰石。请填空：石。请填空：写出磁铁矿主要成分的化学式：写出磁铁矿主要成分的化学式：。写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式：写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式：。写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方程

16、写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方程式：式：。写出写出CaCO3所参与反应的两个化学方程式：所参与反应的两个化学方程式：。Fe3O4 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 C+O2 CO2 CO2+C 2CO CaCO3 CaO+CO2 CaO+SiO2 CaSiO3 8除去下列物质中混有的少量杂质应用怎样除去下列物质中混有的少量杂质应用怎样化学方法，写出有关反应的离子方程式。化学方法，写出有关反应的离子方程式。（1）铜粉中混有铁粉）铜粉中混有铁粉:、。（2）铁粉中混有铝粉）铁粉中混有铝粉:、。（3）FeCl3溶液中混有溶液中混有FeCl2:、。（4）FeCl2溶液中混有溶液中混有CuCl2 、。加入过量盐酸加入过量盐酸 Fe2HFe 2H2 加入过量加入过量NaOH 2Al2OH2H2O2AlO23H2 通入通入Cl2 2Fe2Cl22Fe32Cl 加入过量加入过量Fe Cu2FeFe2Cu