從自然界獲取鐵銅

你在日常生活中見到過哪些金屬制品？這些金屬制品中，哪些含有鐵和銅？交流與討論這些東西有哪些相似的物理性質(zhì)？導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性、有光澤

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.三犧鼎

河北平山出土河北省文物研究所藏錯銀牛燈東漢早期高46cm長36.4cm1980年江西贛江出土南京博物院藏

成王方鼎西周早期高28.5cm口徑18.1cm美國納爾遜美術(shù)館藏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

。常識填空比較活潑不活潑化合態(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？一、自然界中存在的鐵由于鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，在自然界往往以化合態(tài)形式存在。自然界中的鐵單質(zhì)只能存在在從天而降的隕石中，古代稱為“天石”。（書上P71頁圖片）磁鐵礦Fe3O4赤鐵礦Fe2O3銅在自然界存在的銅礦石：黃銅礦CuFeS2孔雀石：CuCO3.Cu(OH)2天然銅工業(yè)煉鐵方法：1、如何將鐵從“化合態(tài)”轉(zhuǎn)化為“游離態(tài)”？根據(jù)已學(xué)過的知識，你能寫出多少種上述轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式。生成鐵的反應(yīng)：Zn+FeSO4

═Fe+ZnSO4原理（方程式）：原料：2、實驗室制鐵：3H2+Fe2O3

2Fe+3H2O

或:3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2

H2（或CO）、氧化鐵

原理（方程式）：原料：設(shè)備：3、工業(yè)上是如何冶煉生鐵的

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣煉鐵高爐在高溫下，用還原劑(主要是CO)把鐵從鐵礦石里還原出來高爐結(jié)構(gòu)圖C+O2=CO2CO2+C=2CO3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2煉鐵的主要反應(yīng)過程①產(chǎn)生還原劑：C+O2==CO2CO2+C==2CO

（空氣，焦炭）②還原鐵礦石：Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2

（鐵礦石）③造渣（除脈石）：CaCO3==

CO2+CaOCaO+SiO2==

CaSiO3

（熔劑：石灰石）高溫高溫高溫高溫高溫高爐結(jié)構(gòu)圖C+O2=CO2CO2+C=2CO3CO+Fe2O3=2Fe+3CO21、高爐煤氣的主要成分是什么？如何處理高爐煤氣？問？2、煉鐵中為什么要用石灰石？3、高爐煤氣能夠廢物利用變?yōu)槿剂?，爐渣能否也可廢物利用？4、煉鐵中得到的鐵是純鐵嗎？CO、CO2、N2將生鐵進一步煉制，可以得到用途更為廣泛的鋼（含碳量在0.03%—2%）生鐵和鋼的比較2%—4.5%0.03%—2%硅錳(較多)硫磷(較多)硅錳(適量)硫磷(較少)可鑄不可鍛可鑄,可鍛,可壓延硬而脆硬而韌,有彈性4、鐵合金的性質(zhì)2．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１．在化學(xué)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BD練習(xí)平臺：紫紅色的金屬Fe+CuSO4

══Cu+FeSO4H2+CuO══Cu+H2OΔC+2CuO══2Cu+CO2ΔCO+CuO══Cu+CO2Δ生成銅的化學(xué)方程式古老的冶煉技術(shù)：（1）火燒孔雀石煉銅（CuCO3?Cu(OH)2）（2）濕法煉銅

Fe+CuSO4

══Cu+FeSO4新型冶煉技術(shù)：（1）高溫冶煉黃銅礦（CuFeS2）電解精煉（2）生物煉銅等提高純度五、工業(yè)煉銅簡介礦堆浸銅法是一種已被人們沿用了幾百年的生物煉銅法，直到最近，生物工程學(xué)家才認(rèn)識到是微生物在幫助我們從礦石中提取銅。生物煉銅技術(shù)是一種利用微生物開礦的濕式制銅技術(shù)。先在礦床上開鑿“注入礦井”和“回收礦井”，然后向礦井注入鐵酸化細(xì)菌和硫磺酸化細(xì)菌以加速金屬成分溶解，再通過“回收礦井”回收有價金屬。銅礦石中的銅常常與其他元素結(jié)合在一起，特別是和硫結(jié)合得非常牢固，此外銅礦石中銅的含量往往較低，因而冶煉困難。生物煉銅利用某些具有特殊本領(lǐng)的細(xì)菌幫助我們解決這個問題。這些被稱為“吃巖石的細(xì)菌”能耐受銅鹽的毒性，并能用空氣中的氧氣氧化硫化銅礦石，把不溶性的硫化銅轉(zhuǎn)化為可溶性的銅鹽，使銅的冶煉變得非常簡單。生物煉銅的成本遠遠低于其他冶煉法，具有污染小、反應(yīng)條件簡單、即使含量（品味）很低的礦石也可以被利用等優(yōu)點，所以引起了人們極大關(guān)注。目前，美國生產(chǎn)的銅中10%是通過這種方法獲得的。4．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.H23．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+CuSO4FeSO4+CuD．2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2CC把金屬從礦石中提煉出來，這就是人們常說的金屬的冶煉。六、金屬冶煉的方法自然界中的金屬大都以化合態(tài)存在用化學(xué)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金屬存在形式冶煉方法NaMgAlFeCu很活潑金屬較活潑和不活潑金屬海水中NaCl海水MgCl2鋁土礦中Al2O3赤鐵礦、磁鐵礦等黃銅礦、孔雀石等電解電解電解還原劑還原還原劑還原金屬冶煉方法比較KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAg電解法熱還原法直接加熱法2NaCl===2Na+Cl2↑2Al2O3===4Al+3O2↑Fe2O3+3CO===2Fe+3CO22Ag2O===4Ag+O2↑加熱通電高溫通電總結(jié)鐵（Fe）銅（Cu）含量存在形式主要礦石化合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)冶煉方法主要流程Fe+CuSO4

══Cu+FeSO4H2+CuO══Cu+H2OΔC+2CuO══2Cu+CO2ΔCO+CuO══Cu+CO2ΔZn+FeSO4

══Fe+ZnSO42Al+Fe2O3

══2Fe+Al2O3高溫3CO+Fe2O3

══2Fe+3CO2Δ3H2+Fe2O3

══2Fe+3H2OΔ多少游離態(tài)（隕鐵）主要化合態(tài)游離態(tài)（少量）主要化合態(tài)高爐煉鐵（1）濕法煉銅(2)火燒孔雀石（3）高溫冶煉黃銅礦（4）電解精煉（5）生物煉銅等磁鐵礦（Fe304）赤鐵礦（Fe203）黃銅礦（CuFeS2）孔雀石（CuCO3?Cu(OH)2）

高爐中煉成生鐵，生鐵進一步煉制成鋼高溫冶煉得到含銅在99.5~99.7%的銅，電解精煉得到純度更高的銅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④BFe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(xué)式：

。②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)的兩個化學(xué)方程式：