高中化学必修一教案-3.2 铁、铜的获取及应用3-苏教版.pptxVIP

高中化学必修一教案-3.2铁、铜的获取及应用3-苏教版汇报人：XXX2025-X-X

目录1.铁的获取

2.铁的用途

3.铜的获取

4.铜的用途

5.铁和铜的合金

6.铁和铜的腐蚀与防护

7.铁和铜的环保问题

8.铁和铜的可持续发展

01铁的获取

铁的冶炼过程高炉炼铁高炉炼铁是铁的主要冶炼方法，其过程包括将铁矿石、焦炭和石灰石等原料在高温下进行还原反应，生成铁水。高炉的直径可达几十米，内部温度高达1500°C以上。在高炉中，铁矿石中的氧化铁被焦炭还原成铁水，同时产生大量的炉渣。炼铁流程炼铁流程包括原料准备、炉内反应、炉渣处理和铁水产出等环节。原料准备包括粉碎铁矿石、焦炭和石灰石等，以便于在炉内充分反应。炉内反应过程中，焦炭燃烧产生的高温气体将氧化铁还原成铁水。炉渣处理主要是去除炉渣中的杂质，提高铁水的纯度。炼铁技术炼铁技术不断进步，现代高炉炼铁采用富氧炼铁技术，可以提高铁的产量和降低能耗。富氧炼铁技术通过向高炉内注入富氧气体，提高炉内氧气浓度，从而加速氧化铁的还原反应。此外，还有使用熔融还原技术等新型炼铁方法，以提高炼铁效率和降低环境污染。

铁矿石的类型及其性质主要类型铁矿石主要分为磁铁矿、赤铁矿和菱铁矿等类型。磁铁矿含铁量最高，一般在30%以上；赤铁矿含铁量次之，约为25%-30%；菱铁矿含铁量最低，但储量丰富。不同类型的铁矿石具有不同的物理和化学性质。矿物成分铁矿石的矿物成分主要包括氧化铁和硫化铁。氧化铁包括赤铁矿和磁铁矿，是炼铁的主要原料。硫化铁则主要指黄铁矿，其含铁量较低，但可通过选矿过程分离。矿物成分的纯度直接影响铁矿石的质量和炼铁效率。矿石硬度铁矿石的硬度对其开采和加工有重要影响。磁铁矿的硬度较高，一般在5.5-6.5左右，而赤铁矿和菱铁矿的硬度相对较低，分别在5.0-5.5和4.0-4.5之间。硬度高的矿石需要更强的开采和破碎设备。

高炉炼铁的基本原理还原反应高炉炼铁的基本原理是通过高温下的还原反应将铁矿石中的氧化铁还原为铁。焦炭在高炉中燃烧产生的一氧化碳和二氧化碳是主要的还原剂。这个过程主要包括磁铁矿和赤铁矿的还原反应，其中赤铁矿的还原温度大约在1000°C左右，而磁铁矿的还原温度则更低，约为900°C。碳热还原高炉炼铁采用碳热还原法，即利用焦炭燃烧产生的一氧化碳在高温下将氧化铁还原成铁。反应式为：Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2。这个过程需要严格控制高炉内的一氧化碳浓度，以保证铁的有效还原。炉渣形成在还原过程中，石灰石作为熔剂加入高炉中，与矿石中的杂质反应形成炉渣。炉渣的化学成分主要是硅酸钙，其熔点较低，可以在高温下流动，从而从铁水中分离出来。炉渣的形成有助于提高铁水的纯度，并减少炼铁过程中的环境污染。

02铁的用途

铁在建筑领域的应用钢筋结构钢筋是建筑中常用的建筑材料，其强度高、耐腐蚀性好，广泛应用于钢筋混凝土结构中。钢筋的直径从6mm到40mm不等，能够承受巨大的拉力和压力，是现代建筑不可或缺的元素。钢结构钢结构建筑以其轻质高强、施工速度快、抗震性能好等优点，在高层建筑、桥梁和大型场馆等工程中广泛应用。钢结构的构件包括钢梁、钢柱、钢板等，通过焊接或螺栓连接形成整体结构。铁艺装饰铁艺装饰在现代建筑中扮演着重要角色，如铁门、铁窗、铁栅栏等，不仅具有实用功能，还能增添建筑的美观。铁艺制品的制作工艺精湛，造型多样，是建筑艺术与实用功能相结合的典范。

铁在制造工业中的应用机床制造铁是机床制造的主要材料之一，其硬度高、耐磨性好，适用于制造各种机床的床身、导轨和主轴等关键部件。机床的精度和效率直接影响着制造业的生产水平，铁的应用在其中至关重要。汽车制造汽车制造中，铁是制造车身、发动机缸体、变速箱壳体等部件的重要材料。铁的强度和成本效益使其成为汽车工业的首选材料。据统计，现代汽车中约70%的重量由铁和钢构成。工具制造铁是制作各种工具的重要材料，如锤子、锯子、螺丝刀等。铁的韧性和可加工性使其成为工具制造的首选。此外，铁还用于制造各种模具，如冲压模具、注塑模具等，是现代制造业不可或缺的部分。

铁在日常生活用品中的应用厨具用品铁制厨具，如炒锅、铁锅、铁勺等，因其良好的导热性和耐用性，在家庭烹饪中广泛应用。铁锅的表面处理技术，如搪瓷、不锈钢涂层等，提高了其卫生性和使用寿命。家具装饰铁制家具装饰品，如铁艺床架、铁门、铁窗等，因其独特的艺术风格和实用性，在家居装饰中受到青睐。铁艺品的设计丰富多样，从简约到复杂，满足了不同消费者的需求。生活工具日常生活中，铁制生活工具如扳手、钳子、螺丝刀等，因其坚固耐用和多功能性，成为维修和日常使用的必备品。这些工具的制造技术不断提高，使得它们更加轻便、高效。

03铜的获取

铜的天然来源原生矿床铜的主要天然来源是原生矿床，其中铜含量通常在0.5%至2%之间。这些矿