高中化学 3.2.1 从自然界获取铁、铜教学案 苏教版必修1

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1、专题三第二单元鉄、铜的获取及应用3.2.1从自然界获取铁、铜教学案班级学号姓名【学习目标】1、了解自然界铁、铜的存在形式及常见的冶炼方法。2、掌握高炉炼铁、湿法炼铜的化学原理。【课前预习】1．铁、铜的存在：铁、铜在自然界中主要以的形式存在。常见的有磁铁矿、赤铁矿，常见的铜铁矿有黄铜矿（CuFeS2）、孔雀石等。2．铁的冶炼：工业上铁的冶炼是在中进行的。原料有、、和等。在冶炼过程中，铁元素被还原，还原剂是，产生还原剂的化学方程式、。由于矿石中有杂质需除去，所加造渣剂为，反应方程式为。用这种方法炼出的铁是含碳2%～4.5%的，将生铁进一步冶炼，就可以得到

2、用途广泛的钢。3．铜的冶炼：工业上用得到铜。次冶炼得到的铜，其含量达到99.5%～99.7%。通过法精炼铜，同等含量可以达到99.95%～99.98%。一﹒铁的冶炼1、冶炼方法：热还原法（在高温下，用还原剂将铁从铁矿石中还原出来）2、主要用到的原料有：铁矿石、焦碳、空气、石灰石等3、反应设备：炼铁高炉4、还原剂（CO）的生成：C+O2CO2（供热）CO2＋C2CO5、反应原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2得到生铁生铁的含碳量在2%～4.5%，一般应用在生产需要进一步降低含碳量，提高它的韧性，使得含碳量在2%以下，除脉石，炉渣的生成：CaCO3C

3、aO+CO2↑SiO2+CaOCaSiO3（液态）冶炼铁时加生石灰的作用是作助熔剂，用来除去脉石中SiO2，SiO2熔点很高，在冶炼铁条件下，不能熔化，但石灰石在高温下分解出的CaO，能跟脉石中SiO2起反应而生成熔点较低的CaSiO3，且密度比铁水的小，所以浮在铁水的上面，从而分离得到铁水。二、铜的冶炼工业上主要用高温冶炼黄铜矿的方法获取铜。但是含有较多的其它金属单质，所获得的粗铜还要经过电解精炼①电解法：可直接电解氯化铜溶液获得，电解炼铜的铜可达99.95%～99.98%CuCl2Cu+Cl2↑②湿法炼铜：活泼的金属从铜的化合物中置换出铜CuSO

4、4+FeCu+FeSO4③生物炼铜：利用细菌将矿石分化得到铜④粗铜的精炼：（简单介绍如图）拓展知识面：不锈钢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。【生铁与钢小结】生铁与钢 铁合金生铁钢含碳量2%--4.5%0.03%--2%其它杂质Si、Mn、S、P(多)Si、Mn、S、P(少)机械性能质硬而脆,无韧性坚硬、韧性大、塑性好机械加工可铸不可锻可铸、可锻、可压延【课堂练习】1．炼铁

5、是利用反应，在高温下用剂把铁从中出来；炼钢是利用反应，在高温下用将除去．2．一般地说，含碳量在的铁的合金叫做生铁；含碳量在的铁的合金叫做钢．3．Fe是地壳中含量很丰富的元素，也是生物体所必需的元素。自然界中铁矿石主要有赤铁矿(Fe2O3)和磁铁矿。金属铁是在高炉中冶炼的，高炉炼铁除了加入铁矿石外，还需加入焦炭和石灰石，石灰石能除去铁矿中的二氧化硅。请填空：(1)写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式：(2)写出焦炭在高炉中所参与反应的两个化学方程式：(3)写出CaCO3参与反应的化学方程式:4．怎样用化学方法除去下列物质中混有的少量杂质，写出有关反应的离子

6、方程式。（1）铜粉中混有铁粉（2）铁粉中混有铝粉（3）FeCl2溶液中混有FeCl3（4）FeCl2溶液中混有CuCl2（5）FeCl3溶液中混有FeCl2【课后练习】1．用生铁冶炼钢的主要目的是（）A．用还原剂把氧化亚铁还原成铁B．适当降低生铁里含碳量，调整钢合金元素含量，除去大部分硫磷等有害杂质．C．加入各种合金元素，改善生铁的性能D．把生铁提纯，除去生铁中的各种杂质2．下列物质中不能直接作为炼铁矿石的是（）A．磁铁矿B．赤铁矿C．黄铁矿D．菱铁矿3．用足量的CO还原32.0g某种氧化物，将生成的气体通入足量的澄清石灰水，得到60g沉淀，则该氧化

7、屋是（）A．FeOB．Fe2O3C．CuOD．Cu2O4．高炉炼铁时，加入石灰石的作用是（）A．作还原剂B．作熔剂C．去SiO2D．降低铁的熔点5．下列可被工业上采用的冶金方法是（）A．电解熔融的三氯化铝制铝B．焦碳还原磁铁矿C．利用生物将CuS转化成CuSO4，再还原炼铜D．电解熔融的三氧化二铝炼铝6．下列矿石的主要成分与化学式不符的是（）A．赤铁矿（Fe2O3）B．磁铁矿（Fe3O4）C．黄铜矿（主要成分为CuZnS2）D．孔雀石﹝Cu(OH)2·CuCO3﹞7．均能使Fe2O3还原成Fe的一组物质是（）A．CO、H2、CB．CO、O2、HeC．

8、CO2、H2O、O2D．CO2、He、C8．一种无色气体A与红热的炭反应，得到另一种无色气体B；B在高温下与