高中化學(xué) 3.2.1 從自然界中獲取鐵和銅學(xué)案 蘇教版必修

1、精選ppt專題專題3 3 從礦物到基礎(chǔ)材料從礦物到基礎(chǔ)材料第二單元第二單元 鐵、銅的獲取及應(yīng)用鐵、銅的獲取及應(yīng)用精選ppt學(xué)點(diǎn)二學(xué)點(diǎn)二學(xué)點(diǎn)三學(xué)點(diǎn)三學(xué)點(diǎn)一學(xué)點(diǎn)一精選ppt1.高爐煉鐵過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有哪些？焦炭的作用是什高爐煉鐵過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有哪些？焦炭的作用是什么？石灰石的作用是什么？么？石灰石的作用是什么？2.濕法煉銅的原理？工業(yè)上如何制粗銅？如何制精銅？濕法煉銅的原理？工業(yè)上如何制粗銅？如何制精銅？ =。用高溫冶煉黃。用高溫冶煉黃銅礦制粗銅，通過(guò)電解精煉粗銅得精銅。銅礦制粗銅，通過(guò)電解精煉粗銅得精銅。 =；=，=。焦炭與。焦炭與O O2 2反應(yīng)放熱反應(yīng)放熱，提供煉鐵所需熱量，同時(shí)

2、生成，提供煉鐵所需熱量，同時(shí)生成COCO還原劑，還原還原劑，還原FeFe2 2O O3 3。石灰。石灰石的作用是將脈石變成爐渣石的作用是將脈石變成爐渣高溫高溫精選ppt學(xué)點(diǎn)一學(xué)點(diǎn)一 鐵、銅的使用和存在鐵、銅的使用和存在閱讀課本，完成下列填空：閱讀課本，完成下列填空：人類最早使用的金屬有人類最早使用的金屬有 、 等，它們都直等，它們都直接來(lái)源于接來(lái)源于 ，如，如“天石天石”即即 。2.鐵、銅的存在鐵、銅的存在鐵和銅在自然界中主要以鐵和銅在自然界中主要以 態(tài)的形式存在。常態(tài)的形式存在。常見的鐵礦有見的鐵礦有 （主要成分為（主要成分為） 、（主要成分是（主要成分是F）等，常見的銅礦有）等，常見的銅礦

3、有 （主（主要成分為要成分為CFS） 、（主要成分是、（主要成分是CC（OH）等。）等。孔雀石孔雀石 自然界自然界隕石隕石化合化合磁鐵礦磁鐵礦赤鐵礦赤鐵礦黃銅礦黃銅礦精選ppt工業(yè)上鐵的冶煉在工業(yè)上鐵的冶煉在 中進(jìn)行，原料有中進(jìn)行，原料有 、 、 、 等。發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)等。發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有有 ， ， ， ， ；分析屬于氧化還原反應(yīng)；分析屬于氧化還原反應(yīng)的有的有 ，還原劑為，還原劑為 。學(xué)點(diǎn)二學(xué)點(diǎn)二 鐵、銅的冶煉鐵、銅的冶煉高爐高爐鐵礦石鐵礦石焦炭焦炭空氣空氣石灰石石灰石C+O2=CO2點(diǎn)燃點(diǎn)燃CO2+C=2CO高溫高溫3CO+Fe2O3=3CO2+2FeCaCO3=CaO+CO2高溫高溫高溫高

4、溫CaO+SiO2=CaSiO3C、C、CO精選ppt 。將生鐵進(jìn)一步冶煉得到鋼，鋼是將生鐵進(jìn)一步冶煉得到鋼，鋼是 。 ，得到的粗銅中有，得到的粗銅中有 、 、 、 等雜質(zhì)，進(jìn)一步電解得精銅。等雜質(zhì)，進(jìn)一步電解得精銅。含碳含碳2%2%4.5%4.5%的鐵合金的鐵合金含碳含碳0.03%0.03%2%2%的生鐵的生鐵黃銅礦黃銅礦AgAgAuAuFeFeZnZn精選ppt【例【例1】鐵是地殼中含量很豐富的元素，也是生物體內(nèi)所必】鐵是地殼中含量很豐富的元素，也是生物體內(nèi)所必需的元素。自然界中鐵礦石主要有赤鐵礦和磁鐵礦。金需的元素。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

5、加入鐵礦石外，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)顚懀哼€需加入焦炭和石灰石。請(qǐng)?zhí)顚懀?（1）寫出赤鐵礦主要成分的化學(xué)式）寫出赤鐵礦主要成分的化學(xué)式 。 （2）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 。 （3）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 。 （4）寫出）寫出3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 。3=2、23232=2高溫高溫C+O2=CO2點(diǎn)燃點(diǎn)燃CO2+C=2CO高溫高溫高溫高溫2=3（爐渣）（爐渣）高溫高溫精選ppt【解析】【解析】（2）高爐煉鐵時(shí)，與

6、都能還原出，）高爐煉鐵時(shí)，與都能還原出，與的反應(yīng)是主要反應(yīng)。與的反應(yīng)是主要反應(yīng)。（3）高爐中燃燒放出大量的熱，）高爐中燃燒放出大量的熱，被還原為被還原為 為了產(chǎn)生，煉鐵必須加過(guò)量。為了產(chǎn)生，煉鐵必須加過(guò)量。（4）加入）加入CCO的目的，是為了除去脈石（的目的，是為了除去脈石（SO）。精選ppt對(duì)應(yīng)訓(xùn)練對(duì)應(yīng)訓(xùn)練1.高爐煉鐵生產(chǎn)中，下列各說(shuō)法正確的是高爐煉鐵生產(chǎn)中，下列各說(shuō)法正確的是 ( )2 D.用于冶煉生鐵的礦石主要有磁鐵礦、赤鐵礦和黃鐵礦用于冶煉生鐵的礦石主要有磁鐵礦、赤鐵礦和黃鐵礦 A精選ppt【例【例2】冶煉金屬有下列四種方法：】冶煉金屬有下列四種方法：焦炭法焦炭法水煤氣（或水煤氣（或，

7、或）法，或）法活潑金屬置換法活潑金屬置換法電解法，四種方電解法，四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。古代有：（一）火燒孔雀石煉銅法在工業(yè)上均有應(yīng)用。古代有：（一）火燒孔雀石煉銅（二）濕法煉銅。現(xiàn)代有：（三）鋁熱法煉鉻（四）從（二）濕法煉銅?，F(xiàn)代有：（三）鋁熱法煉鉻（四）從光鹵石中煉鎂光鹵石中煉鎂。 對(duì)它們的冶煉方法的分析中不正確的是對(duì)它們的冶煉方法的分析中不正確的是 （ ） A.（一）（一） B.（二）（二） C.（三）（三） D.（四）（四）【解析】【解析】火燒孔雀石煉銅利用了熱還原法，濕法煉銅為火燒孔雀石煉銅利用了熱還原法，濕法煉銅為=，鋁熱法煉鉻利用了鋁熱反，鋁熱法煉鉻利用了鋁熱反應(yīng)，從光鹵石中煉

8、鎂利用電解法，因此項(xiàng)錯(cuò)。應(yīng)，從光鹵石中煉鎂利用電解法，因此項(xiàng)錯(cuò)。精選ppt2.下列金屬冶煉的反應(yīng)原理，錯(cuò)誤的是下列金屬冶煉的反應(yīng)原理，錯(cuò)誤的是 ( ) A.（熔融）（熔融）= B.= D.=對(duì)應(yīng)訓(xùn)練對(duì)應(yīng)訓(xùn)練通電通電高溫高溫B精選ppt（1）物理性質(zhì)：鐵是一種可被磁鐵吸引的銀白色金屬，）物理性質(zhì)：鐵是一種可被磁鐵吸引的銀白色金屬，純鐵的熔點(diǎn)較高（純鐵的熔點(diǎn)較高（1535 ），防腐能力強(qiáng)。密度為），防腐能力強(qiáng)。密度為7.83 gcm-3，是電和熱的良導(dǎo)體。但是通常煉制的鐵中含有碳等雜質(zhì)，是電和熱的良導(dǎo)體。但是通常煉制的鐵中含有碳等雜質(zhì)，使鐵的熔點(diǎn)降低，防腐能力大大下降。使鐵的熔點(diǎn)降低，防腐能力大大

9、下降。（2）化學(xué)性質(zhì)：鐵是活潑的金屬，在自然界中只有化合）化學(xué)性質(zhì)：鐵是活潑的金屬，在自然界中只有化合態(tài)形式，如磁鐵礦（態(tài)形式，如磁鐵礦（Fe3O4），赤鐵礦（），赤鐵礦（Fe2O3）等。）等。與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：3Fe+2O2= （Fe2O3FeO），），2Fe+3Cl2= ，學(xué)點(diǎn)三學(xué)點(diǎn)三 鐵、銅的性質(zhì)鐵、銅的性質(zhì)點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃Fe3O42FeCl3精選ppt2Fe+3Br2=2FeBr3，F(xiàn)e+I2=FeI2 Fe+S= 。高溫與水蒸氣反應(yīng)：高溫與水蒸氣反應(yīng)：3Fe+4H2O（g）=Fe3O4+4H2。與酸反應(yīng)：強(qiáng)氧化性酸：常溫下濃硫酸和濃硝酸使鐵鈍化。與酸反應(yīng)：強(qiáng)氧化性

10、酸：常溫下濃硫酸和濃硝酸使鐵鈍化。非強(qiáng)氧化性酸：鐵與酸反應(yīng)有氫氣放出。非強(qiáng)氧化性酸：鐵與酸反應(yīng)有氫氣放出。與某些鹽溶液反應(yīng)：如與某些鹽溶液反應(yīng)：如Fe+CuSO4= ，F(xiàn)e+2FeCl3 =3FeCl2等。等。 （1）物理性質(zhì)）物理性質(zhì) 銅是銅是 ，是電和熱的良導(dǎo)體，廣泛用，是電和熱的良導(dǎo)體，廣泛用作導(dǎo)線，密度為作導(dǎo)線，密度為8.9 gcm-3。高溫高溫FeSCu+FeSO4紫紅色的金屬紫紅色的金屬精選ppt（2）化學(xué)性質(zhì)）化學(xué)性質(zhì)銅是較不活潑的金屬，自然界中有少量的單質(zhì)銅存在，銅是較不活潑的金屬，自然界中有少量的單質(zhì)銅存在，大部分是化合態(tài)如黃銅礦（大部分是化合態(tài)如黃銅礦（CuFeS2），孔雀

11、石（），孔雀石（CuCO3Cu（OH）2）等。）等。銅在一定條件下可發(fā)生如下反應(yīng)：銅在一定條件下可發(fā)生如下反應(yīng)：與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：2Cu+O2= (黑色黑色)，Cu+Cl2= （棕黃色的煙），（棕黃色的煙），2Cu+S= （黑色）。（黑色）。與某些鹽溶液反應(yīng)：與某些鹽溶液反應(yīng)：Cu+2FeCl3 =2FeCl2+CuCl2，Cu+2AgNO3= 。2Ag+Cu（NO3）22CuOCuCl2Cu2S精選ppt【例【例3】下列物質(zhì)中，不能由】下列物質(zhì)中，不能由Fe跟非金屬單質(zhì)直接化合而成的跟非金屬單質(zhì)直接化合而成的是是 ( )3O4323.常溫下，不能用鐵制容器存放的物質(zhì)是常溫下

12、，不能用鐵制容器存放的物質(zhì)是( )2SO434D【解析】鐵和氯氣反應(yīng)生成【解析】鐵和氯氣反應(yīng)生成FeClFeCl3 3，D D項(xiàng)符合題意。項(xiàng)符合題意。對(duì)應(yīng)訓(xùn)練對(duì)應(yīng)訓(xùn)練C精選ppt1.工業(yè)上是怎樣冶煉鐵的？工業(yè)上是怎樣冶煉鐵的？試從原料、反應(yīng)設(shè)備、反應(yīng)原理、設(shè)備流程、生鐵成試從原料、反應(yīng)設(shè)備、反應(yīng)原理、設(shè)備流程、生鐵成分等角度進(jìn)行探究。分等角度進(jìn)行探究。鐵的冶煉鐵的冶煉（1）原料：鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石）原料：鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石（2）反應(yīng)設(shè)備：煉鐵高爐）反應(yīng)設(shè)備：煉鐵高爐（3）反應(yīng)原理：用還原劑將鐵從其化合物中還原出來(lái)）反應(yīng)原理：用還原劑將鐵從其化合物中還原出來(lái)= 點(diǎn)燃點(diǎn)燃高溫高溫高

13、溫高溫精選ppt=（爐渣）（爐渣）（4）工藝流程：從高爐下方鼓入空氣與焦炭反應(yīng)產(chǎn)生一）工藝流程：從高爐下方鼓入空氣與焦炭反應(yīng)產(chǎn)生一氧化碳并放出大量的熱。氧化碳并放出大量的熱。爐渣的密度比鐵水的小，故浮在鐵水表面上，從而分離爐渣的密度比鐵水的小，故浮在鐵水表面上，從而分離得鐵水。得鐵水。（5）生鐵：含碳量）生鐵：含碳量4.5，鋼：含碳量。，鋼：含碳量。由于金屬的化學(xué)活動(dòng)性不同，金屬離子得到電子還原成由于金屬的化學(xué)活動(dòng)性不同，金屬離子得到電子還原成金屬原子的能力也就不同，因此必須采用不同的冶煉方法。金屬原子的能力也就不同，因此必須采用不同的冶煉方法。高溫高溫高溫高溫精選ppt（2）熱還原法：用還原

14、劑（、）熱還原法：用還原劑（、等）、等）還原金屬氧化物，適合于金屬活動(dòng)性介于還原金屬氧化物，適合于金屬活動(dòng)性介于之間的之間的大多數(shù)金屬的冶煉。如：大多數(shù)金屬的冶煉。如：=或或 CuO+C=Cu+CO高溫高溫高溫高溫高溫高溫高溫高溫高溫高溫（2）熱分解法：適合用于冶煉金屬活動(dòng)性較差的金屬，）熱分解法：適合用于冶煉金屬活動(dòng)性較差的金屬，如汞和銀：如汞和銀：=精選ppt（3）電解法：適合冶煉金屬活動(dòng)性很強(qiáng)的金屬（一般）電解法：適合冶煉金屬活動(dòng)性很強(qiáng)的金屬（一般是在金屬活動(dòng)性順序表中排在鋁前邊的金屬）。只能用電解是在金屬活動(dòng)性順序表中排在鋁前邊的金屬）。只能用電解其熔融鹽或氧化物的方法。如：其熔融鹽或氧化物的方法。如：=電解電解電解電解3.3.鐵、銅性質(zhì)比較鐵、銅性質(zhì)比較（1 1）物理性質(zhì)）物理性質(zhì)不同點(diǎn)：鐵不同點(diǎn)：鐵銀白色，質(zhì)軟，易被磁化；銀白色，質(zhì)軟，易被磁化；銅銅紫紅色，導(dǎo)電性比鐵好。紫紅色，導(dǎo)電性比鐵好。精選ppt鐵鐵銅銅與非金與非金屬單質(zhì)屬單質(zhì)與與ClCl2 2生成生成FeClFeCl3 3生成生成CuClCuCl2 2與氧氣與氧