从自然界中获取铁和铜 .ppt

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1、第二单元　铁、铜的获取及应用第一课时　从自然界中获取铁和铜1．了解铁、铜元素在自然界中的存在形态。2．掌握工业炼铁的原理。3．了解工业炼铜的方法。一、铁和铜在自然界中的存在铁和铜在自然界主要以的形式存在。常见的铁矿有(主要成分为Fe3O4)、(主要成分为Fe2O3)等；常见的铜矿有(主要成分为CuFeS2)、[主要成分为CuCO3·Cu(OH)2]等。此外铁在自然界中还以的形式存在于陨铁中。化合态磁铁矿赤铁矿黄铜矿孔雀石游离态二、工业炼铁1．原料、、、等。2．设备。3．反应原理用还原剂将铁从其化合物中还原出来。工业炼铁的原理是利用反应，用将铁从铁矿石中还原出来。氧化还原还原剂铁矿石

2、焦炭空气石灰石炼铁高炉4．工艺流程从高炉下方鼓入空气与焦炭反应产生，并放出大量的热量；再与灼热的反应，生成；在高温下将氧化铁还原为铁。有关反应的化学方程式：；；。二氧化碳二氧化碳一氧化碳一氧化碳焦炭C＋O2CO2CO2＋C2COFe2O3＋3CO2Fe＋3CO25．除去铁矿石中含有的SiO2：石灰石在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙与铁矿石中的二氧化硅等反应生成炉渣，有关反应的化学方程式：；。炉渣的密度比铁水小，故浮在铁水上面，分离可得铁水。CaCO3CaO＋CO2↑CaO＋SiO2CaSiO3工业炼铁中碳的作用是什么？【提示】作用主要有：①与氧气经过一系列反应提供还原剂；②

3、反应放热维持高温。三、工业炼铜1．用黄铜矿炼铜工业上用高温分解黄铜矿的方法获得铜。粗铜中铜的含量为。含有等杂质。2．粗铜的精炼电解精炼铜的原理是让作阳极，失电子变为Cu2＋，在阴极上用作阴极即可得。电解精炼得到的铜，其含量高达。3．生物炼铜是一种已被人们沿用了几百年的生物炼铜方法，直到最近，生物工程学家才认识到是微生物在帮助我们从矿石中提取铜。99.5%～99.7%Ag、Au、Fe、Zn粗铜纯铜精铜99.95%～99.98%矿堆浸铜法一、铁的存在和冶炼工业炼铁中石灰石的作用是什么？[学生交流]【提示】铁矿石中含有二氧化硅需除去：石灰石在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙与铁矿石

4、中的二氧化硅等反应生成炉渣，有关化学方程式：CaCO3CaO＋CO2↑；CaO＋SiO2CaSiO3(炉渣)。如果要使Fe2O3还原为Fe，除CO外，还可选用哪些还原剂？你能写出化学方程式吗？[师生互动]【提示】将Fe2O3还原成Fe除了可用CO外，还有H2、C等非金属单质，或者Al等较活泼的金属。3C＋2Fe2O33CO2↑＋4Fe2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe生铁和钢在含碳量方面有什么区别？[学生交流]【提示】直接冶炼的铁含2%～4.5%的碳，称为生铁。生铁还要进一步冶炼去碳，制得含碳量<2%的铁，称为钢。Fe是地壳中含量很丰富的元素，也是生物体所必需的元素。自然界中的铁

5、矿石主要有磁铁矿和赤铁矿。在高炉炼铁过程中，除了加入铁矿石外，还应加入焦炭和石灰石。(1)写出磁铁矿主要成分的化学式：____________。(2)写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式：____________________________。(3)写出焦炭在高炉中所参与的两个主要化学反应方程式：________________，_______________________________。(4)加入石灰石的作用是____________，CaCO3所参与的两个化学反应方程式：________________，______________________________。【思路指引

6、】本题从工业炼铁的基本知识入手，掌握炼铁的原料、原理以及炼铁过程中焦炭、石灰石的作用。【解析】(1)高炉炼铁的过程及有关化学方程式为：①CO的产生：C＋O2CO2，CO2＋C2CO；②Fe的冶炼：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2；③造渣：CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋SiO2CaSiO3。【答案】(1)Fe3O4(2)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2(3)C＋O2CO2CO2＋C2CO(4)除去杂质(SiO2)CaCO3CaO＋CO2↑CaO＋SiO2CaSiO31.在高炉炼铁中将铁矿石还原成单质铁的主要还原剂是()A．CaCO3B．CC．SiO2D．CO【解析】高炉炼铁

7、是重要的工业生产过程，要掌握其生产流程。本题考查高炉炼铁中发生的主要反应，从反应C＋O2CO2，CO2＋C2CO，Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2中知，主要还原剂为CO。【答案】D二、铜的存在和冶炼铜的冶炼方法有哪些？[学生交流]【提示】什么是生物炼铜？[师生互动]【提示】铜矿石中的铜常常与其他元素结合在一起，特别是和硫结合得非常牢固，此外铜矿石中铜的含量往往较低，导致冶炼困难。生物炼铜利用某些具有特殊本领的细菌帮助我们解决这个问题，这些被称为“吃岩石的细菌”能耐受