從自然界獲取鐵和銅 (2)

1、景寧中學(xué)景寧中學(xué) 吳海丹吳海丹 從自然界中獲取鐵和銅從自然界中獲取鐵和銅中國(guó)的驕傲中國(guó)的驕傲四萬(wàn)兩千噸的鋼鐵結(jié)構(gòu)四萬(wàn)兩千噸的鋼鐵結(jié)構(gòu)所有材料都是中國(guó)制造所有材料都是中國(guó)制造 新石器時(shí)代晚期，人們無(wú)意新石器時(shí)代晚期，人們無(wú)意中發(fā)現(xiàn)了一種美麗石塊，用力摩中發(fā)現(xiàn)了一種美麗石塊，用力摩擦，刻畫，敲打，表面銹跡脫落，擦，刻畫，敲打，表面銹跡脫落，奇跡般地出現(xiàn)燦爛奪目的奇跡般地出現(xiàn)燦爛奪目的紫紅色紫紅色金屬金屬，這就是，這就是天然純銅天然純銅。天然銅天然銅 地球上地球上不存在不存在純鐵，地球上偶純鐵，地球上偶爾發(fā)現(xiàn)從天上墜下的宇宙來(lái)客爾發(fā)現(xiàn)從天上墜下的宇宙來(lái)客鐵隕星。鐵隕星。鐵是自然界里分布最廣的鐵是自然

2、界里分布最廣的金屬元素之一，在地殼中的質(zhì)量約金屬元素之一，在地殼中的質(zhì)量約占占5 5左右，僅次于左右，僅次于鋁鋁隕鐵隕鐵你知道嗎你知道嗎鐵和銅在鐵和銅在自然界自然界主要以主要以化合態(tài)化合態(tài)形式存在。形式存在。赤鐵礦（赤鐵礦（Fe203）常見(jiàn)的鐵礦常見(jiàn)的鐵礦常見(jiàn)的銅礦常見(jiàn)的銅礦孔雀石孔雀石( CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3 )黃銅礦黃銅礦(CuFeS2 )磁鐵礦磁鐵礦(Fe3O4)先人的足跡先人的足跡 里邊堆上柴火，上面放上鐵礦石，煉出的鐵水順爐里邊堆上柴火，上面放上鐵礦石，煉出的鐵水順爐內(nèi)通道匯聚于爐底，再?gòu)囊恍】诹鞒觯憧梢宰鳛樯F內(nèi)通道匯聚于爐底，再?gòu)囊恍】诹鞒?，便可?/p>

3、作為生鐵使用了。使用了。 (1)(1)煉鐵的原料有哪些？煉鐵的原料有哪些？ (2) CO (2) CO是怎樣形成的是怎樣形成的? ? (3) (3)鐵礦石是如何被還原的鐵礦石是如何被還原的? ? (4)(4)石灰石的作用是什么石灰石的作用是什么? ? (5)(5)高爐煤氣的主要成分是什么？高爐煤氣的主要成分是什么？自主閱讀自主閱讀P72P72鐵的冶煉鐵的冶煉 鐵的冶煉鐵的冶煉 煉鐵：煉鐵： 鐵礦石（化合態(tài)）鐵礦石（化合態(tài)）鐵單質(zhì)（游離態(tài)）鐵單質(zhì)（游離態(tài)） （2 2）設(shè)備：高爐）設(shè)備：高爐 （1 1）原料：鐵礦石，焦炭，石灰石，空氣）原料：鐵礦石，焦炭，石灰石，空氣（3 3）煉鐵的主要反應(yīng)過(guò)程：

4、）煉鐵的主要反應(yīng)過(guò)程：（4 4）煉鐵產(chǎn)品：）煉鐵產(chǎn)品：生鐵生鐵還原鐵礦石：還原鐵礦石： （鐵礦石）（鐵礦石）3CO+ Fe3CO+ Fe2 2O O3 3 2Fe+3CO2Fe+3CO2 2高溫高溫造渣（除脈石）：造渣（除脈石）： CaCO3 = CO2+CaO CaO+SiO2 = CaSiO3（熔劑：石灰石）（熔劑：石灰石）高溫高溫高溫高溫產(chǎn)生還原劑產(chǎn)生還原劑: : C+O2 = CO2 CO2+C =2CO （空氣，焦炭（空氣，焦炭)高溫高溫點(diǎn)燃點(diǎn)燃C+O2=CO2CO2+C=2CO3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2 公元前公元前3 3千至千至2 2千年前，是青銅器時(shí)代，有自己的冶煉中

5、心，在千年前，是青銅器時(shí)代，有自己的冶煉中心，在它的影響下金屬制品在居民中廣泛使用，有銅制品斧子，刀具，鐮它的影響下金屬制品在居民中廣泛使用，有銅制品斧子，刀具，鐮刀，器皿，兵器等，還有銅飾品。而刀，器皿，兵器等，還有銅飾品。而鐵器時(shí)代在考古學(xué)上指出是在鐵器時(shí)代在考古學(xué)上指出是在青銅器時(shí)代之后的一個(gè)人類社會(huì)發(fā)展階段青銅器時(shí)代之后的一個(gè)人類社會(huì)發(fā)展階段?；顒?dòng)與探究活動(dòng)與探究為什么呢？為什么呢？你能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明嗎？你能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明嗎？藥品準(zhǔn)備：鐵、銅、稀硫酸、硫酸銅藥品準(zhǔn)備：鐵、銅、稀硫酸、硫酸銅2.2.高溫冶煉黃銅礦：高溫冶煉黃銅礦：1.1.濕法冶銅濕法冶銅：Fe+CuSOFe+CuSO4 4=

6、 FeSO= FeSO4 4+Cu+Cu3.3.生物煉銅：生物煉銅：銅的冶煉銅的冶煉（99.95%99.98%）（99.5%99.7%）黃銅礦黃銅礦 粗銅粗銅 精銅精銅 電解電解在漢代許多著作里有記載在漢代許多著作里有記載“石膽能化鐵為銅石膽能化鐵為銅”，晉，晉葛洪抱樸子內(nèi)篇葛洪抱樸子內(nèi)篇黃白黃白中也有中也有“以曾青涂鐵，鐵以曾青涂鐵，鐵赤色如銅赤色如銅”的記載。的記載。表表3-3 3-3 鐵、銅從化合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)鐵、銅從化合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)生成鐵的化學(xué)方程式生成鐵的化學(xué)方程式生成銅的化學(xué)方程式生成銅的化學(xué)方程式Fe + CuSO4 Cu + FeSO4H2 + CuO Cu + H2O C

7、+ 2 CuO 2Cu + CO2CO + CuO Cu + CO2Zn + FeSO4 Fe + ZnSO42Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3高溫高溫3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 3C + 2 Fe2O3 4Fe + 3CO2交流與討論交流與討論 根據(jù)已學(xué)過(guò)的知識(shí)，你能寫出多少種轉(zhuǎn)化的化學(xué)根據(jù)已學(xué)過(guò)的知識(shí)，你能寫出多少種轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式方程式。研究性學(xué)習(xí)研究性學(xué)習(xí)1 1、探尋銅和鐵對(duì)日常生活生產(chǎn)的影響！、探尋銅和鐵對(duì)日常生活生產(chǎn)的影響！2 2、研究銅鐵的歷史和冶煉，體會(huì)祖國(guó)的繁榮昌盛！、研究銅鐵的歷史和冶煉，體會(huì)祖國(guó)的繁榮昌盛！1.關(guān)于煉鐵原理下列敘述正確的是關(guān)于

8、煉鐵原理下列敘述正確的是( )A.鐵礦石在高溫下被氧化成鐵鐵礦石在高溫下被氧化成鐵B.生鐵中雜質(zhì)被氧化生鐵中雜質(zhì)被氧化C.鐵礦石在高溫下被焦炭還原成鐵鐵礦石在高溫下被焦炭還原成鐵D.鐵礦石在高溫下被鐵礦石在高溫下被CO還原成鐵還原成鐵D鞏固練習(xí)3在含有在含有Cu(NO3)2 、Mg(NO3)2 和和AgNO3的溶的溶液中加入適量鋅粉，首先置換出的是（液中加入適量鋅粉，首先置換出的是（ ） A.Mg B. Cu C. Ag D. H22西漢時(shí)期發(fā)現(xiàn)、宋朝初期應(yīng)用于生產(chǎn)的濕西漢時(shí)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)原理是法冶金術(shù)的反應(yīng)原理是 （ ）ACuO+H2 Cu+H2OBCuO+CO

9、 Cu+CO2 CFe+CuSO4= FeSO4+Cu D2Cu2O+Cu2S 6Cu+SO2鞏固練習(xí)CC3Fe是地殼中含量很豐富的元素，也是生物體所必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，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(qǐng)?zhí)羁眨和?，還需加入焦炭和石灰石。請(qǐng)?zhí)羁眨簩懗龃盆F礦主要成分的化學(xué)式：寫出磁鐵礦主要成分的化學(xué)式：。寫出赤鐵礦被還原成鐵的化學(xué)方程式：寫出赤鐵礦被還原成鐵的化學(xué)方程式： 。寫出焦炭在高爐中參與反應(yīng)的兩個(gè)化學(xué)方程式：寫出焦炭在高爐中參與反應(yīng)的兩個(gè)化學(xué)方程式： 。寫出寫出CaCO3所參與反應(yīng)的兩個(gè)化學(xué)方程式：所參與反應(yīng)的兩個(gè)化學(xué)方程式： 。鞏固練習(xí)Fe3O4 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 C+O2 CO2 CO2+C 2CO CaCO3 CaO+CO2 CaO+SiO2 CaSiO3 5 5、根據(jù)下圖所示實(shí)驗(yàn)室用一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置，、根據(jù)下圖所示實(shí)驗(yàn)室用一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置，回答以下問(wèn)題：回答以下問(wèn)題：反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生的現(xiàn)象是反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生的現(xiàn)象是 ；裝置中酒精燈的作用裝置中酒精燈的作用 . .COCO鞏固練習(xí)鞏固練