从自然界中获取铁和铜ppt课件

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1、第二单元铁、铜的获取及运用第二单元铁、铜的获取及运用第一课时从自然界中获取铁和铜第一课时从自然界中获取铁和铜1了解铁、铜元素在自然界中的存在形状。2掌握工业炼铁的原理。3了解工业炼铜的方法。一、铁和铜在自然界中的存在一、铁和铜在自然界中的存在 铁和铜在自然界主要以铁和铜在自然界主要以 的方式存在。常见的方式存在。常见的铁矿有的铁矿有 (主要成分为主要成分为Fe3O4)、(主主要成分为要成分为Fe2O3)等；常见的铜矿有等；常见的铜矿有 (主要成分为主要成分为CuFeS2)、主要成分为主要成分为CuCO3Cu(OH)2等。此外等。此外铁在自然界中还以铁在自然界中还以 的方式存在于陨铁中。的方式存

2、在于陨铁中。化合态化合态磁铁矿磁铁矿赤铁矿赤铁矿黄铜矿黄铜矿孔雀石孔雀石游离态游离态二、工业炼铁1原料 、等。2设备 。3反响原理用复原剂将铁从其化合物中复原出来。工业炼铁的原理是利用 反响，用 将铁从铁矿石中复原出来。氧化复原氧化复原复原剂复原剂铁矿石铁矿石焦炭焦炭空气空气石灰石石灰石炼铁高炉炼铁高炉4工艺流程 从高炉下方鼓入空气与焦炭反响产生 ，并放出大量的热量；再与灼热的 反响，生成 ；在高温下将氧化铁复原为铁。有关反响的化学方程式：；。二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳一氧化碳一氧化碳一氧化碳一氧化碳焦炭焦炭CO2 CO2CO2C 2COFe2O33CO 2Fe3CO25除去铁矿石中含有

3、的SiO2：石灰石在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙与铁矿石中的二氧化硅等反响生成炉渣，有关反响的化学方程式：；。炉渣的密度比铁水小，故浮在铁水上面，分别可得铁水。CaCO3 CaOCO2CaOSiO2 CaSiO3 工业炼铁中碳的作用是什么？【提示】作用主要有：与氧气经过一系列反响提供复原剂；反响放热维持高温。三、工业炼铜三、工业炼铜1用黄铜矿炼铜用黄铜矿炼铜工业上用高温分解黄铜矿的方法获得铜。粗铜中铜工业上用高温分解黄铜矿的方法获得铜。粗铜中铜的含量为的含量为 。含有。含有 等杂质。等杂质。2粗铜的精炼粗铜的精炼电解精炼铜的原理是让电解精炼铜的原理是让 作阳极，失电子变为作阳极，失电

4、子变为Cu2，在阴极上用，在阴极上用 作阴极即可得作阴极即可得 。电解精炼得到的铜，其含量高达电解精炼得到的铜，其含量高达 。3生物炼铜生物炼铜 是一种已被人们沿用了几百年的生是一种已被人们沿用了几百年的生物炼铜方法，直到最近，生物工程学家才认识到是微物炼铜方法，直到最近，生物工程学家才认识到是微生物在协助我们从矿石中提取铜。生物在协助我们从矿石中提取铜。99.5%99.7%Ag、Au、Fe、Zn粗铜粗铜纯铜纯铜精铜精铜99.95%99.98%矿堆浸铜法矿堆浸铜法一、铁的存在和冶炼一、铁的存在和冶炼 工业炼铁中石灰石的作用是什么？学生交流【提示】铁矿石中含有二氧化硅需除去：石灰石在高温下分解生

5、成氧化钙和二氧化碳，氧化钙与铁矿石中的二氧化硅等反响生成炉渣，有关化学方程式：CaCO3 CaOCO2；CaOSiO2 CaSiO3(炉渣)。假设要使Fe2O3复原为Fe，除CO外，还可选用哪些复原剂？他能写出化学方程式吗？师生互动【提示】将Fe2O3复原成Fe除了可用CO外，还有H2、C等非金属单质，或者Al等较活泼的金属。3C2Fe2O3 3CO24Fe2AlFe2O3 Al2O32Fe 生铁和钢在含碳量方面有什么区别？学生交流【提示】直接冶炼的铁含2%4.5%的碳，称为生铁。生铁还要进一步冶炼去碳，制得含碳量2%的铁，称为钢。Fe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

6、的铁矿石主要有磁铁矿和赤铁矿。在高炉炼铁过程中，除了参与铁矿石外，还应参与焦炭和石灰石。(1)写出磁铁矿主要成分的化学式：_。(2)写出赤铁矿被复原成铁的化学方程式：_。(3)写出焦炭在高炉中所参与的两个主要化学反响方程式：_，_。(4)参与石灰石的作用是_，CaCO3所参与的两个化学反响方程式：_，_。【思绪指引】此题从工业炼铁的根本知识入手，掌握炼铁的原料、原理以及炼铁过程中焦炭、石灰石的作用。【解析】(1)高炉炼铁的过程及有关化学方程式为：CO的产生：CO2 CO2，CO2C 2CO；Fe的冶炼：Fe2O33CO 2Fe3CO2；造渣：CaCO3 CaOCO2，CaOSiO2 CaSiO

7、3。【答案】(1)Fe3O4(2)Fe2O33CO 2Fe3CO2(3)CO2 CO2CO2C 2CO(4)除去杂质(SiO2)CaCO3 CaOCO2CaOSiO2 CaSiO3 1.在高炉炼铁中将铁矿石复原成单质铁的主要复原剂是()ACaCO3BCCSiO2 DCO【解析】高炉炼铁是重要的工业消费过程，要掌握其消费流程。此题调查高炉炼铁中发生的主要反响，从反响CO2 CO2，CO2C 2CO，Fe2O33CO 2Fe3CO2中知，主要复原剂为CO。【答案】D二、铜的存在和冶炼二、铜的存在和冶炼 铜的冶炼方法有哪些？学生交流【提示】什么是生物炼铜？师生互动【提示】铜矿石中的铜经常与其他元素结

8、合在一同，特别是和硫结合得非常结实，此外铜矿石中铜的含量往往较低，导致冶炼困难。生物炼铜利用某些具有特殊身手的细菌协助我们处理这个问题，这些被称为“吃岩石的细菌能耐受铜盐的毒性，并能用空气中的氧气氧化硫化铜矿石，把不溶性的硫化铜转化为可溶性的硫酸铜。这样，我们就悄然松松地得到了可溶性的铜盐，使铜的冶炼变得简单。铜是生命必需的元素。也是人类最早运用的金属之一，铜的消费和运用对国计民生各个方面产生了深远的影响，请完成(1)(3)题：(1)在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁那么化为铜即曾青(CuSO4)跟铁反响就生成铜试写出该反响的化学方程式：_。(2)铜器外表有时会生成铜绿，请写出生成铜绿的化学方程式

9、：_，这层铜绿可以用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损伤器物的化学方程式_。(3)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币？(铜的熔点是1 183.4，铁的熔点是1 534.8)【解析】西汉时期的“曾青得铁那么化为铜是湿法冶金术的先驱，FeCuSO4=FeSO4Cu。当铜生成铜绿时，铜元素的化合价升到2，所以空气中必有氧化剂参与了反响。因铜在常温下不与稀硫酸反响，而铜绿那么能与稀酸反响，所以可以思索用稀硫酸清洗。2CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3；Cu2(OH)2CO34H=2Cu2CO23H2O，根据题给信息以及作货币的实践需求

10、，选择铜作货币不仅是由于铜的熔点比较低，容易冶炼铸呵斥型，同时铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，加上铜有诱人的光泽。【答案】(1)FeCuSO4=CuFeSO4(2)2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)2CO32H2SO4=2CuSO4CO23H2O(3)铜的熔点低，化学性质稳定，有诱人的光泽，易铸造。2.冶炼金属常用以下几种方法：复原法，电解法，热分解法。现冶炼以下金属，试选择适宜的冶炼方法(用序号)。Al_，Mg_，Cu_，Hg_，Mn_ 【解析】金属的冶炼方法可以根据金属的活动性归纳如下：(1)电解法：活泼金属(KAl)的阳离子氧化性很弱，普通复原剂难以将它们复原

11、为金属单质，只能采用电解法。(2)复原剂法：常用的复原剂有C、CO、H2、Al、Na等。(3)热分解法：不活泼金属(Hg、Ag)的氧化性强，加热时可从化合物内部得电子被复原成单质。(4)铝热法：当铝粉跟某些金属氧化物反响时，产生大量的热量时，被复原的金属在较高温度下，呈熔融形状并跟构成的熔渣别分开来，从而获得较纯的金属，如钒、铬、锰、铁等。【答案】金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系1原理原理由于不同金属的活动性不同，金属离子得到电子被复原成金属原子的才干也不同。金属活动性顺序表中，金属的位置越靠后，越容易被复原，普通的复原方法就能使金属复原；金属的位置越靠前，

12、越难被复原，最活泼金属只能用最强的复原手段来复原。2金属活动顺序与金属冶炼方法的关系金属活动金属活动顺序顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu原子失电原子失电子才干子才干强强弱弱离子得电离子得电子才干子才干弱弱强强主要冶炼主要冶炼方法方法电解法电解法热复原法热复原法热分解热分解法法物理方物理方法法1以下说法中不正确的选项是()A人类历史上运用最早的合金是青铜 B司母戊鼎是我国目前已发现的最重的青铜器 C目前世界上运用量最大的合金是铝合金 D目前世界上用途最广的合金是钢【解析】世界上运用量最大的合金为铁合金。【答案】C2中国工业报2007年7月2日报道，国际投行瑞士信贷

13、发布报告称，由于中国对铁矿石的需求增长超越预期，国际矿业巨头明年能够再度提高铁矿石售价的25%。以下有关铁及其化合物的说法中正 确的是()A赤铁矿的主要成分是Fe3O4B铁与水蒸气在高温下的反响产物为Fe2O3和H2C除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中参与铁粉，然后过滤DFe3与KSCN产生红色沉淀【解析】赤铁矿的主要成分是Fe2O3；铁与水蒸气在高温下的反响产物为Fe3O4和H2；铁离子遇KSCN溶液变为红色，但没有沉淀产生，普通可以用此方法检验铁离子的存在。【答案】C金币、银币、铜币等金属货币在我国历史上曾发扬过重要的作用，其中的一些被收藏喜好者收藏着，在一位收藏家的家中，陈

14、列了很多金属货币。(1)其中有些货币外表是黑色，且有少量的绿色锈状物，那么这一定是_币，黑色物质是_，构成这种物质的化学方程式为_；绿色物质是_，构成这种物质的化学方程式为_，假设要除去这些物质应选用_，发生反响的离子方程式为_。充分反响后，这枚金属币的真面目为_色。(2)其中有一枚是闪闪发光的黄色金属币，它一定是_币，外表不断未被氧化的缘由是_。3【解析】铜在铜、银、金中比较活泼，能与空气中氧气发生反响生成氧化铜，也能与空气中氧气、水及CO2一同发生反响而得到铜锈；氧化铜和碱式碳酸铜都可溶于强酸，所以将其放入到稀酸，如稀盐酸或硫酸中即可恢复原貌；而银和金都不活泼很难与空气中氧气等反响，所以坚持原样。【答案】(1)铜氧化铜2CuO2 2CuOCu2(OH)2CO22CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3稀酸CuO2H=Cu2H2OCu2(OH)2CO34H=2Cu2CO23H2O红(2)金金不活泼，不易与空气中O2反响