化学：3.2.1《从自然界获取铁和铜》课件(苏教版版必修1).ppt

化学：3.2.1《从自然界获取铁和铜》课件(苏教版版必修1).ppt

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从自然界获取铁和铜,专题3第二单元铁、铜的获取及应用,铁在实际中的应用：

铜在实际中的应用：

你在日常生活中见到过哪些金属制品？

这些金属制品中，哪些含有铁和铜？

交流与讨论,这些东西有哪些相似的物理性质？

导电、导热、有延展性、有光泽,中国古代何时能够制造出精美的青铜器?

何时会冶铁炼钢?

你知道吗?

商朝,就能够制造出精美的青铜器,春秋战国时期就会冶铁炼钢.,三牺鼎,河北平山出土河北省文物研究所藏,错银牛灯东汉早期高46cm长36.4cm1980年江西赣江出土南京博物院藏,成王方鼎西周早期高28.5cm口径18.1cm美国纳尔逊美术馆藏,1、根据金属活动性顺序，铁属于金属、铜属于金属（填活泼、比较活泼、不太活泼、极不活泼）。

2、自然界中，铁和铜主要以（填“游离态”或“化合态”）形式存在，也有少量的铁、铜单质存在，其中铁单质主要只存在于中。

交流与讨论,比较活泼,不活泼,化合态,陨铁（天石）,3、含有铁的矿石主要有哪些？

含有铜的矿石主要哪些？

陨铁,常见的铁矿石,磁铁矿（Fe3O4）,赤铁矿（Fe2O3）,褐铁矿（Fe2O3nH2O）,黄铁矿（FeS2）,菱铁矿FeCO3,常见的铜矿石,黄铜矿（CuFeS2）,蓝铜矿（Cu2（CO3）2（OH）2）,毛赤铜矿（Cu2O）,斑铜矿Cu5FeS4,辉铜矿CuS,孔雀石（CuCO3Cu（OH）2）,一、自然界中存在的铁,由于铁的化学性质比较活泼，在自然界往往以化合态形式存在。

自然界中的铁单质只能存在在从天而降的陨石中，古代称为“天石”。

（书上P69页图片）,二、铁的物理性质：

.银白色,有金属光泽,质软;,2.具有良好的延展性;,3.是电和热的良导体;,5.特性:

具铁磁性.,4.密度是7.86g/CM3，沸点是2750C，熔点1535C,三、铁的化学性质：

2.铁与水反应,常温时不反应,在高温时可反应,3.铁与酸反应,铁与氧化性酸:

常温时在浓硫酸,浓硝酸中钝化;加热时反应,变成三价铁离子,3Fe+4H2O（g）=Fe3O4+4H2,4.铁与盐溶液反应,1.铁与非金属反应!

Cl2与S氧化性谁强?

铁与非氧化性酸:

变成亚铁离子,高温,四、工业炼铁方法：

1、如何将铁从“化合态”转化为“游离态”？

根据已学过的知识，你能写出多少种上述转化的化学方程式。

生成铁的反应,生成铜的反应,把金属从矿石中提炼出来，这就是人们常说的金属的冶炼。

铁、铜从化合态转化为游离态,原理：

原料：

实验室如何制取少量的铁粉,装置与仪器：

操作步骤与注意事项：

3H2+Fe2O32Fe+3H2O,或:

3CO+Fe2O32Fe+3CO2,3H2（或CO）、氧化铁,CO,澄清石灰水,气囊,Fe2O3,现代工业炼铁,1、原料：

铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。

2、设备：

炼铁高炉,3、原理：

4、造渣：

6、产品：

生铁（含碳2%-4.5%）,5、高炉煤气成分：

N2COCO2等,将生铁进一步炼制，可以得到用途更为广泛的钢（含碳量在0.03%2%）,石灰石作熔剂除掉SiO2,高炉结构图,C,+O2=CO2,CO2+C=2CO,3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2,生铁与钢,2%-4.5%,0.03%-2%,Si、Mn、S、P（少）,Si、Mn、S、P（多）,质硬而脆,无韧性,坚硬、韧性大、塑性好,可铸不可锻,可铸、可锻、可压延,拓展知识：

为了防锈又在合金中加入铬和镍，这种钢称为不锈钢。

不锈钢通常是指含铬量在1230%的合金钢。

不锈钢外观呈微灰色或银白色。

结构紧密，不易氧化生成氧化铁，故有不锈之称。

不锈钢是能抵抗酸、碱、盐等腐蚀作用的合金钢的总称。

不锈钢,知识拓展,2、生物炼铜请同学们阅读课本P71的相关内容，用笔画出重点的字词。

1、电解精炼铜99.95%99.98%,归纳：

工业炼铜的主要方法：

2、生物炼铜：

含硫的铜矿硫酸铜炼铜,1、高温冶炼黄铜矿电解精炼,总结,Fe+CuSO4Cu+FeSO4,Zn+FeSO4Fe+ZnSO4,多,少,游离态（陨铁）（少量）主要化合态,游离态（少量）主要化合态,高炉炼铁,高温冶炼黄铜矿,磁铁矿（Fe304）赤铁矿（Fe203）,黄铜矿（CuFeS2）孔雀石（CuCO3Cu（OH）2）,高炉中炼成生铁，生铁进一步炼制成钢,高温冶炼得到含铜在99.599.7%的铜，电解精炼得到纯度更高的铜,自然界中的金属大都以化合态存在,用化学的方法把化合态的金属变成游离态,要考虑的问题,矿石的富集,合适的冶炼方法,如何精炼,金属的冶炼,简单，实用，节省的原则,1、热分解法有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。

在金属活动性顺序表中，位于氢后面的某些金属的氧化物受热就能分解。

冶炼方法的选择,2热还原法多数金属的冶炼过程属于热还原法。

常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等。

3电解法在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。

优点：

用该法得到的金属一般纯度较高。

缺点：

该法要消耗大量电能，成本较高。

电解法,热还原法,热分解法,不同金属冶炼方法的选择,KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg,3高温下可用于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,在化学反应：

Fe3O43H23Fe4H2O中，Fe3O4作A还原剂B氧化剂C催化剂D溶剂,B,2在化学反应：

2Ag2O4Ag+O2中，Ag2O作A还原剂B氧化剂C催化剂D溶剂,A、B,D,练习平台：

5在含有Cu（NO3）2、Mg（NO3）2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是（）A.MgB.CuC.AgD.H2,4西汉时期发现、宋朝初期应用于生产的湿法冶金术的反应原理是（）ACuO+H2Cu+H2OBCuO+COCu+CO2CFe+CuSO4FeSO4+CuD2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2,C,C,6冶炼金属一般有下列四种方法：

焦炭法；水煤气法（H2或CO）；活泼金属置换法；电解法。

四种方法均有应用。

古代有：

火烧孔雀石炼铜；湿法冶金术炼铜；现代有：

铝热法炼铬；从光卤石（KClMgCl26H2O）中炼镁。

下列对它们的冶炼方法的分析中，不正确的是（）A用B用C用D用,B,7Fe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石。

请填空：

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：

。

写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方程式：

。

写出CaCO3所参与反应的两个化学方程式：

。

Fe3O4,Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,C+O2CO2CO2+C2CO,CaCO3CaO+CO2CaO+SiO2CaSiO3,