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* * §3.2.1 从自然界获取铁和铜 诸暨中学 程小东 铁、铜在日常生活中的应用： 出土的铜器制品： 汉代铜奔马 越王剑 司母戊铜方鼎 颐和园铜牛 铁和铜从哪里来？ 怎么来的？ 游离态形式的铁和铜 铜在地壳中含量约为0.01%， 少量以单质铜形式存在 天然铜 铁是自然界里分布最广的金属 元素之一，在地壳中的质量约 占4.75％，仅次于铝，游离态的铁只能从陨石中得到。 陨铁 铁和铜在自然界主要以化合态形式存在。 赤铁矿（Fe203） 磁铁矿(Fe304) 常见的铁矿 黄铜矿（CuFeS2） 孔雀石（CuCO3?Cu(OH)2） 常见的铜矿 把金属从矿石中提炼出来，这就是人们常说的 金属的冶炼。 表3-3 铁、铜从化合态转化为游离态 生成铁的化学方程式 生成铜的化学方程式 Fe + CuSO4 ══ Cu + FeSO4 H2 + CuO ══ Cu + H2O Δ C + 2 CuO ══ 2Cu + CO2 Δ CO + CuO ══ Cu + CO2 Δ Zn + FeSO4 ══ Fe + ZnSO4 2Al + Fe2O3 ══ 2Fe + Al2O3 高温 3CO + Fe2O3 ══ 2Fe + 3CO2 Δ 3H2 + Fe2O3 ══ 2Fe + 3H2O Δ 古代炼铁 从铁矿石中获取铁 现代炼铁 设备已先进许多，生产已形成规模化， 冶铁的水平已大幅度提高，所冶炼出 来的铁的纯度已提高，生产工艺也得 到了改进，对空气的污染也已减少。 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： C + O2 === CO2(放出大量的热) C + CO2 === 2CO（得到还原剂） Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2 点燃 高温 高温 4、造渣： CaCO3 === CaO + CO2↑ SiO2 + CaO === CaSiO3(炉渣的主要成分) 高温 高温 6、产品： 生铁（含碳2%--4.5%） 5、高炉煤气成分： N2 CO CO2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% ） 机械性能 用途 Si、Mn、S、P （较少） Si、Mn、S、P （较多） 其它杂质 0.03%－2% 2%－4.5% C% 钢 生铁 铁的合金 生铁和钢的比较 生铁坚硬、耐磨、铸造性好但生铁脆，不能锻压, 可铸不煅 坚硬、韧性大，可塑性好, 可铸可煅 炼钢生铁用做炼钢的原料 ； 铸造生铁用于制造各种铸件，如机床 床座、铁管等； 球墨铸铁性能较好，制造齿轮、 活塞等高级铸件； 钢有不同型号，应用不同如钢丝网、铆钉、锅炉等 思考 根据工业炼铁的原理 实验室如何设计实验模拟一氧化碳还原氧化铁? 交流一下！ 古老的冶炼技术：（1）火烧孔雀石炼铜（CuCO3?Cu(OH)2） （2）湿法炼铜 工业上铜的冶炼 Fe + CuSO4 === Cu + FeSO4 新型冶炼技术： （1）高温冶炼黄铜矿（ CuFeS2） 电解精炼 （2）生物炼铜等 提高纯度 我国纪念1996年钢铁产量超亿吨而发行的邮票 *