蘇教版必修一專題三1從自然界獲取鐵和銅1

從自然界獲取鐵和銅流星雨游離態(tài)形式的鐵和銅銅在地殼中含量約為0.01%，少量以單質(zhì)銅形式存在天然銅鐵是自然界里分布最廣的金屬元素之一，在地殼中的質(zhì)量約占5％左右，僅次于鋁，游離態(tài)的鐵只能從隕鐵中得到。

隕鐵?

為什么地球上只存在少量單質(zhì)銅，而鐵單質(zhì)只存在于隕石中？鐵和銅在自然界主要以化合態(tài)形式存在。一.鐵、銅在自然界中的存在分組討論如何將鐵、銅從化合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)？生成鐵的化學方程式生成銅的化學方程式

2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe3H2+Fe2O32Fe+3H2OH2+CuOCu+H2OCO+CuOCu+CO2

Fe+CuSO4Cu+FeSO43CO+Fe2O3

2Fe+3CO2

3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑C+2CuO2Cu+CO2↑1、根據(jù)金屬活動性順序，鐵屬于

金屬、銅屬于

金屬（填活潑、比較活潑、不太活潑、極不活潑）。2、自然界中，鐵和銅主要以

(填“游離態(tài)”或“化合態(tài)”)形式存在，也有少量的鐵、銅單質(zhì)存在，其中鐵單質(zhì)主要只存在于

中。交流與討論比較活潑不太活潑化合態(tài)隕鐵(天石)

3、含有鐵的礦石主要有哪些？含有銅的礦石主要哪些？常見的鐵礦石磁鐵礦(Fe3O4)赤鐵礦(Fe2O3)褐鐵礦(Fe2O3·nH2O)黃鐵礦(FeS2

)常見的銅礦石黃銅礦(CuFeS2

)藍銅礦(Cu2(CO3)2(OH)2

)孔雀石(Cu2(OH)2CO3

)毛赤銅礦(Cu2O

)?鐵和銅從哪里來？怎么來的？自然界中的金屬大都以化合態(tài)存在用化學的方法把化合態(tài)的金屬變成游離態(tài)要考慮的問題礦石的富集合適的冶煉方法如何精煉(二)、金屬的冶煉簡單，實用，節(jié)省的原則1、熱分解法2HgO

2Hg+O2↑2Ag2O

4Ag+O2↑冶煉方法的選擇△△有些不活潑金屬僅用熱分解法就能制得。

在金屬活動性順序表中，位于氫后面的某些金屬的氧化物受熱就能分解。2．熱還原法

C+2CuO2Cu+CO2↑Fe2O3＋3CO

2Fe＋3CO2高溫高溫TiCl4＋2Mg

Ti＋2MgCl2高溫Cr2O3＋3Al

Cr＋Al2O3高溫多數(shù)金屬的冶煉過程屬于熱還原法。常用的還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣和活潑金屬等。3．電解法：冶煉金屬活動性順序中鋁以前的金屬，也可用于一些金屬的精煉MgCl2Mg＋Cl2↑直流電熔融直流電熔融2NaCl

2Na＋Cl2↑2Al2O3

4Al＋3O2↑直流電熔融KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg電解法熱還原法熱分解法不同金屬冶煉方法的選擇KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）Cu

HgAg中國古代何時能夠制造出精美的青銅器?何時會冶鐵煉鋼?你知道嗎?

商朝,就能夠制造出精美的青銅器,春秋戰(zhàn)國時期就會冶鐵煉鋼.1、原理（方程式）：2、原料：3、設(shè)備：工業(yè)上是如何冶煉生鐵的

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣高爐在高溫下，用還原劑(主要是CO)把鐵從鐵礦石里還原出來4、工業(yè)冶煉鐵的生產(chǎn)過程C+O2=CO2

高溫CO2+C=2CO高溫Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高溫CaCO3=CaO+CO2高溫CaO+SiO2=CaSiO3高溫①還原劑的生成：②鐵礦石的還原：③爐渣的形成：5、廢渣氣爐渣、高爐煤氣（CO、CO2、CH4、N2等）交流、討論P73生鐵生鐵與鋼鐵合金生鐵鋼含碳量其它雜質(zhì)機械性能機械加工2%--4.3%0.03%--2%Si、Mn、S、P(少)Si、Mn、S、P(多)質(zhì)硬而脆,無韌性堅硬、韌性大、塑性好可鑄不可鍛可鑄、可鍛、可壓延

不銹鋼為了防銹又在合金中加入鉻和鎳，這種鋼稱為不銹鋼。不銹鋼通常是指含鉻量在12—30%的合金鋼。不銹鋼外觀呈微灰色或銀白色。結(jié)構(gòu)緊密，不易氧化生成氧化鐵，故有不銹之稱。不銹鋼是能抵抗酸、堿、鹽等腐蝕作用的合金鋼的總稱原理（方程式）：

原料：實驗室如何制取少量的鐵粉裝置與儀器：操作步驟與注意事項：3H2+Fe2O3

2Fe+3H2O

或:3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2

3H2（或CO）、氧化鐵

CO澄清石灰水氣囊Fe2O3討論2.高溫冶煉黃銅礦：1.濕法冶銅：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu3.生物煉銅：（99.95%~99.98%）（99.5%~99.7%）黃銅礦粗銅精銅電解銅的冶煉：閱讀課本，了解銅的冶煉方法。CuS硫桿菌

CuSO4Cu污染小、反應(yīng)條件簡單、低品位的礦石也可利用O2交流與練習寫出已經(jīng)學過的，在產(chǎn)物中含有金屬單質(zhì)（如Na、Mg、Al、Hg等

）的化學方程式MgCl2Mg+Cl2↑2Al2O34Al+3O2

↑2HgO2Hg+O2↑CaCl2Ca+Cl2↑2NaCl2Na+Cl2↑

TiCl4+4NaTi+4NaCl等2AgI2Ag+I2金屬冶煉的一般方法

歸納與總結(jié)1、熱分解法：2HgO2Hg+O2↑

、

2Ag2O4Ag+O2↑2、熱還原法：

（使用H2

、C、CO或“用活潑金屬”還原）CuO+H2Cu+H2OCuO+COCu+CO22CuO+C2Cu+CO2↑

2Al+Fe2O32Fe+Al2O33、電解方法:2Al2O34Al+3O2↑MgCl2Mg+Cl2↑4、濕法冶金：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu5、生物冶金：含硫的銅礦→硫酸銅→煉銅3．高溫下可用于還原氧化鐵的化合物是()A.焦炭B.氫氣C.二氧化碳D.一氧化碳當堂練習１．在化學反應(yīng)：Fe3O4＋3H23Fe＋4H2O中，F(xiàn)e3O4作

A

還原劑B

氧化劑C

催化劑D

溶劑B2．在化學反應(yīng)：2Ag2O4Ag+O2↑中，Ag2O作

A

還原劑B

氧化劑 C

催化劑D

溶劑BD5．在含有Cu(NO3)2

、Mg(NO3)2

和AgNO3的溶液中加入適量鋅粉，首先置換出的是（）

A.MgB.CuC.AgD.H24．西漢時期發(fā)現(xiàn)、宋朝初期應(yīng)用于生產(chǎn)的濕法冶金術(shù)的反應(yīng)原理是（）A．CuO+H2Cu+H2OB．CuO+COCu+CO2

C．Fe+CuSO4=FeSO4+CuD．2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2當堂練習CC6．冶煉金屬一般有下列四種方法：①焦炭法；②水煤氣法（H2

或CO）；③活潑金屬置換法；④電解法。四種方法均有應(yīng)用。古代有：Ⅰ火燒孔雀石煉銅；Ⅱ濕法冶金術(shù)煉銅；現(xiàn)代有：Ⅲ鋁熱法煉鉻；Ⅳ從光鹵石（KCl·MgCl2·6H2O）中煉鎂。下列對它們的冶煉方法的分析中，不正確的是（）A．Ⅰ用①B．Ⅱ用②C．Ⅲ用③D．Ⅳ用④當堂練習B7．Fe是地殼中含量很豐富的元素，也是生物體所必需的元素。自然界中鐵礦石主要有赤鐵礦和磁鐵礦，金屬鐵是在高爐中冶煉的，高爐煉鐵除了加入鐵礦石外，還需加入焦炭和石灰石。請?zhí)羁眨孩賹懗龃盆F礦主要成分的化學式：

。②寫出赤鐵礦被還原成鐵的化學方程式：

。③寫出焦炭在高爐中參與反應(yīng)的兩個化學方程式：

。④寫出CaCO3所參與反應(yīng)的兩個化學方程式：

。當堂練習Fe3O4

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

C+O2CO2CO2+C2CO

CaCO3CaO+CO2↑CaO+SiO2CaSiO3

8．除去下列物質(zhì)中混有的少量雜質(zhì)應(yīng)用怎樣化學方法，寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。（1）銅粉中混有鐵粉:

、

。（2）鐵粉中混有鋁粉:

、

。（3）FeCl3溶液中混有FeCl2:

、

。（4）FeCl2溶液中混有CuCl2

、

。當堂練習加入過量鹽酸Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑

加入過量NaOH2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑

通入Cl22Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－

加入過量FeCu2＋＋Fe＝Fe2＋＋Cu

FeFe(III)Fe(II)

氧化劑S、I2、