3、专题3-2-1、从自然界获取铁和铜解析.ppt

作业： 练习册P48—（3）“工业上铁的冶炼是在炼铁高炉中进行的”表格抄一遍 练习册P50—6按要求抄题并解答 专题3 第二单元 铁、铜的获取及应用 1、根据金属活动性顺序，铁属于 金属、铜属于 金属（填活泼、比较活泼、不太活泼、极不活泼）。 2、自然界中，铁和铜主要以 (填“游离态”或“化合态”)形式存在，也有少量的铁、铜单质存在，其中铁单质主要只存在于 中。 交流与讨论 比较活泼 不太活泼 化合态 陨铁(天石) 3、含有铁的矿石主要有哪些？含有铜的矿石主要哪些？ 陨铁 常见的铁矿石 磁铁矿(Fe3O4) 赤铁矿(Fe2O3) 褐铁矿(Fe2O3·nH2O ) 黄铁矿(FeS2 ) 菱铁矿 FeCO3 常见的铜矿石 黄铜矿(CuFeS2 ) 蓝铜矿(Cu2(CO3)2(OH)2 ) 毛赤铜矿(Cu2O ) 斑铜矿 Cu5FeS4 辉铜矿 Cu２S 孔雀石（CuCO3?Cu(OH)2） 原理： 原料： 实验室如何制取少量的铁粉 装置与仪器： 操作步骤与注意事项： 3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O 或:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 3H2（或CO）、氧化铁 CO 澄清石灰水 气囊 Fe2O3 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： 4、造渣： 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 % ） 石灰石作熔剂除掉SiO2 高炉结构图 C +O2=CO2 CO2+C=2CO 3CO+Fe2O3 =2Fe+3CO2 生铁与钢 铁合金 生铁 钢 含碳量 其它杂质 机械性能 机械加工 2%--4.5% 0.03%--2% Si、Mn、S、P(少) Si、Mn、S、P(多) 质硬而脆,无韧性 坚硬、韧性大、塑性好 可铸不可锻 可铸、可锻、可压延 拓展知识： 为了防锈又在合金中加入铬和镍，这种钢称为不锈钢。不锈钢通常是指含铬量在12—30%的合金钢。 不锈钢外观呈微灰色或银白色。结构紧密，不易氧化生成氧化铁，故有不锈之称。不锈钢是能抵抗酸、碱、盐等腐蚀作用的合金钢的总称。 不 锈 钢 阅读课本P73 归纳：工业炼铜的主要方法： 阅读与归纳 高温冶炼黄铜矿→电解精炼 总 结 铁（ Fe） 铜（ Cu） 含量 存在 形式 主要 矿石 化合态转化为游离态 冶炼 方法 主要 流程 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 多 少 游离态（陨铁） （少量）主要化合态 游离态（少量） 主要化合态 高炉炼铁 高温冶炼黄铜矿 磁铁矿（Fe304） 赤铁矿（ Fe203 ） 黄铜矿（CuFeS2） 孔雀石（CuCO3?Cu(OH)2） 高炉中炼成生铁，生铁进一步炼制成钢 高温冶炼得到含铜在99.5~99.7%的铜，电解精炼得到纯度更高的铜 把金属从矿石中提炼出来，这就是人们常说的金属的冶炼。 自然界中的金属大都以化合态存在 用化学的方法把化合态的金属变成游离态 要考虑的问题 矿石的富集 合适的冶炼方法 如何精炼 金属的冶炼 简单，实用，节省的原则 1、热分解法有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。(在金属活动性顺序表中，位于氢后面的某些金属的氧化物受热就能分解。) 2HgO == 2Hg + O2↑ 2Ag2O == 4Ag + O2↑ 冶炼方法的选择 2．热还原法 多数金属的冶炼过程属于热还原法。 (常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等。) 高温 高温 高温 Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2 WO3+ 3 H2 == W+3H2O Cr2O3+2 Al == 2Cr+Al2O3 3．电解法 在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电子，因此不能用一般的