从自然界获取铁和铜上课课件.ppt

常见的铁矿石 常见的铜矿石 * * * * * * 专题3 第二单元 铁、铜的获取及应用 你在日常生活中见到过哪些金属制品？这些金属制品中，哪些含有铁和铜？ 交流与讨论 你知道吗? 铜钱 司母戊鼎 你知道吗? 铜镜 中国古代何时能够制造出精美的青铜器?何时会冶铁炼钢? 你知道吗? 商朝,就能够制造出精美的青铜器,春秋战国时期就会冶铁炼钢. 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 磁铁矿(Fe3O4) 赤铁矿(Fe2O3) 褐铁矿(Fe2O3·nH2O ) 黄铁矿(FeS2 ) 菱铁矿 FeCO3 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） 交流、讨论与练习 1、如何将铁、铜从“化合态”转化为“游离态”？根据已学过的知识，你能写出多少种上述转化的化学方程式。 生成铁的反应 生成铜的反应 把金属从矿石中提炼出来，这就是人们常说的金属的冶炼。 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 3H2 + Fe2O3 2Fe + 3H2O Δ 3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 Δ 2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3 高温 Zn + FeSO4 Fe + ZnSO4 H2 + CuO Cu + H2O Δ CO + CuO Cu + CO2 Δ C + 2CuO 2Cu + CO2↑ Δ Fe + CuSO4 Cu + FeSO4 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 机械性能 机械加工 其它杂质 含碳量 钢 生铁 铁合金 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 冶炼 方法 化合态转化为游离态 主要 流程 主要 矿石 存在 形式 含量 铜（ Cu） 铁（ Fe） 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