从自然界获取铁和铜报告.ppt

第二单元　铁、铜的获取及应用 第1课时　从自然界获取铁和铜 　铁和铜的冶炼方法。 学习 重点 1.了解铁和铜在自然界的主要存在形式。 2.掌握铁和铜的冶炼方法。 学习 目标 【自主预习】 一、铁、铜的存在及物理性质 良好的_____性、_____性、_____性 _____色 ____色,能被____吸引 物理性质 黄铜矿:CuFeS2; 孔雀石:主要成分为 ______________ 磁铁矿:_____; 赤铁矿:_____; 黄铁矿:FeS2 主要矿石 _____态 _____态 主要存在形式 铜 铁 化合 化合 Fe3O4 Fe2O3 CuCO3·Cu(OH)2 银白 磁铁 紫红 导电 导热 延展 二、铁和铜的冶炼① 1.铁的冶炼 (1)设备:_________。 (2)原料:___________________________。 (3)主要反应的化学方程式及作用: 炼铁高炉 铁矿石、焦炭、空气、石灰石 C+O2====CO2 点燃 C+CO2====2CO 高温 Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2 高温 CaCO3====CO2↑+CaO 高温 CaO+SiO2====CaSiO3 高温 2.铜的冶炼 (1)工业炼铜的流程: (2)生物炼铜(矿堆浸铜法): ①原理:CuS _____ Cu ②特点:成本低、污染小、反应条件简单、含量(品位)很低的矿石也可以被利用等。 (3)湿法炼铜:离子方程式:_________________。 细菌 O2 细菌 CuSO4 Fe Cu2++Fe====Cu+Fe2+ 【自我小测】 判断或回答下列问题: 1.(判一判)因为铁易和空气中的氧气反应,所以自然界中没有单质铁存在。( ) 提示:自然界中的陨铁中含有单质铁。 2.(判一判)自然界中的金属单质均需要通过冶炼获得。 　( ) 提示:自然界中有些不活泼的金属如金、铂等均以单质的形式存在,所以不需要冶炼,只要分离就行。 × × 3.铁比铜应用更广泛,为什么在人类历史上先出现的是铜器时代而不是铁器时代? 提示:由于铁比铜活泼,需要比较严格的条件才能将其从化合物中还原出来,也就是说,铁比铜难于冶炼。所以使用的历史比铜短。 4.(判一判)高炉炼铁是利用了碳单质在高温下还原氧化铁 的原理来实现的。( ) 提示:工业炼铁不用焦炭做还原剂,原因是焦炭是固体,与铁矿石接触的面积有限,很难充分发生化学反应,而是用CO气体做还原剂,因为它与铁矿石的接触面积很大,提高了反应速率和原料的利用率。 × 5.(判一判)炼铁时,加入石灰石的目的是加快氧化铁的还原。 　( ) 提示:石灰石用于除去铁矿石中的SiO2。 6.CuFeS2中各元素的价态分别是多少? 提示:CuFeS2的名称叫二硫化亚铁铜,其中铁和铜均是+2价, 硫是-2价。 × 【释义链接】 ①金属冶炼的本质 金属冶炼的本质就是把金属阳离子还原为金属单质。 金属的冶炼 金属冶炼的三个阶段: 1.焦炭是炼铁的主要原料之一,它在炼铁中所起的作用是什么? 提示:炼铁过程中碳被氧化,发生如下两个反应:C+O2====CO2, CO2+C====2CO。第一个反应提供炼铁反应所需要的热量, 第二个反应为炼铁提供还原剂(CO)。 点燃 高温 2.结合学过的知识思考,要想由Fe3O4得到Fe都有哪些方法?试写出其方程式。 提示:(1)采用CO还原法,其化学方程式为Fe3O4+4CO====3Fe+4CO2; (2)采用铝热反应,其化学方程式为3Fe3O4+8Al====9Fe+4Al2O3。 高温 高温 3.有以下三种金属的冶炼方法:①焦炭法;②水煤气(或氢气或一氧化碳)法;③活泼金属置换法;请分析下列三种金属的冶炼各采用了哪种方法? (Ⅰ)火烧孔雀石炼铜;(Ⅱ)湿法炼铜;(Ⅲ)铝热法炼铬。 提示:(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)发生的反应分别是: (Ⅰ)Cu2(OH)2CO3====2CuO+H2O+CO2↑, 2CuO+C====2Cu+CO2↑,适合用方法①; (Ⅱ)CuSO4+Fe====FeSO4+Cu,适合用方法③; (Ⅲ)2Al+Cr2O3====2Cr+Al2O3,适合用方法③。 △ △ 高温 【知识点睛】金属冶炼的常用方法 常采用电解它的熔融盐或氧化物的方法。如: 2NaCl(熔融)====2Na+Cl2↑ MgCl2(熔融)====Mg+Cl2↑ 2Al2O3(熔融)====4Al+3O2↑ 活泼性很强的金属(如K、Ca、Na、Mg、Al等) 电解 法 实　例 适用金属 方法 电解 电解 电解 用还原剂(C、CO、H2、Al等)还原金属活动性介于Zn～Cu之间的金属