1、第二单元 铁、铜的获取及应用第1课时 从自然界中获取铁和铜【学考报告】知识内容 必考 加试 1.自然界铁、铜的存在形式 2.工业炼铁的反应原理 3.不锈钢的主要组成元素及其用途 a b a b a 一、铁的存在及获取 1.铁铜的历史 _、_是人类使用最早、应用最广泛的两种金属，人类的历史经历了以它们命名的_时代和_时代。随着科学技术的发展，虽然不断有各种新型的金属材料问世，但_、_仍然是重要的基础金属材料，在日常生活中的应用十分广泛，在国民经济的发展中起着举足轻重的作用。铁铜青铜器铁器铁铜2.铁的存在(1)含量：铁元素在地壳中的含量位居第_位。(2)存在形态：自然界中铁主要以_形式存在，铁单质
2、只存在_中。(3)常见铁矿石：磁铁矿的主要成分为_，赤铁矿的主要成分为_。4化合态陨铁Fe3O4Fe2O33.铁的冶炼(1)设备：_。(2)原料：_、_、_、_等。(3)原理：在高温下，用_把铁从铁矿石中还原出来。(4)主要反应 还原剂的生成：_，_。铁矿石的还原(以Fe2O3为例)：_。炉渣的形成：_，_。炼铁高炉铁矿石焦炭空气石灰石COCO2=点燃 CO2CCO2=高温 2COFe2O33CO=高温 2Fe3CO2CaCO3=高温 CaOCO2CaOSiO2=高温 CaSiO3【思考探究】1.生铁和钢的含碳量情况？提示 生铁的含碳量为2%4.5%，钢的含碳量为0.03%2%，生铁中含碳量高
3、于钢中含碳量。2.为何不直接用焦炭还原铁的氧化物？在铁的冶炼过程中，焦炭的作用是什么？提示 工业炼铁不用焦炭直接还原铁的氧化物的原因是焦炭为固体，与铁矿石的接触面积很有限，很难充分发生反应，而CO是气体，与铁矿石的接触面积大，提高了反应速率。焦炭的作用：为反应提供热量；提供反应所需的还原剂CO。【例1】高炉炼铁生产中，下列说法正确的是()A.焦炭和一氧化碳都是还原剂 B.采用富氧空气可以得到纯铁 C.加石灰石的目的主要是为了得到CO2 D.用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿和黄铁矿 解析 高炉炼铁生产中，焦炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳再和焦炭反应生成一氧化碳，一氧化碳还原铁的氧化物，这些反
4、应中焦炭和一氧化碳是还原剂，A正确；采用富氧空气是为了焦炭能充分燃烧，B不正确；加石灰石的目的主要是为了造渣，C不正确；黄铁矿中铁的含量低，一般不用于冶炼生铁，D不正确。A【训练1】从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年代，之所以有先后，主要取决于()A.金属的导电性强弱B.金属的化合价高低 C.金属在地壳中的含量多少D.金属的活动性大小 解析 人类发展历史上，先后经历了青铜器时代、铁器时代，现在铝也得到了广泛的应用。由于科技逐渐进步，活泼金属越来越易制备，因此金属开发顺序主要是由金属的活动性大小决定的。D答案 C【训练 2】(加
5、试题)下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是()A.2HgO=2HgO2B.4Al3MnO2=高温 3Mn2Al2O3C.2MgO=通电 2MgO2D.4COFe3O4=高温 3Fe4CO2二、铜的存在及获取1.铜的存在铜在自然界中主要以_形式存在，常见的铜矿有黄铜矿_、孔雀石(CuCO3Cu(OH)2或_。化合态(CuFeS2)Cu2(OH)2CO32.铜的冶炼(1)工业炼铜黄铜矿(CuFeS2)高温 冰铜粗铜电解 精铜。(2)湿法炼铜反应方程式：_。(3)生物炼铜CuS细菌O2_Fe_。CuSO4Fe=CuFeSO4CuSO4Cu【例2】下列说法正确的是()A.高炉炼铁用于还原氧化铁的
6、还原剂是焦炭 B.炼铁时，加入石灰石的作用是促进氧化铁的还原 C.我国最早应用的金属是铜 D.用于电气工业的铜是由黄铜矿冶炼得到的 解析 高炉炼铁用到的还原剂是CO，加入石灰石的作用是除去矿石中的SiO2；电气工业用的铜是精铜，而由黄铜矿冶炼得到的铜是粗铜。答案 C借题发挥：金属冶炼的一般步骤(1)第一步：矿物的富集。目的是除去杂质，提高矿物中有用成分的含量。(2)第二步：金属的冶炼。利用氧化还原反应的原理，在一定条件下，用还原剂把金属矿物中的金属离子还原为金属单质的过程。主要的方法有电解法、热还原法、热分解法等。(3)第三步：金属的精炼。采用适当的方法提炼出纯金属。如可用电解的方法提炼金属铜等。【训练3】古代的“药金”外观与金相似，常被误认为是金子。其冶炼方法如下：将碳酸锌、赤铜(Cu2O)、木炭按一定比例混合加热到800，即得金光闪闪的“药金”。(1)“药金”的主要成分是_。(2)有关冶炼的化学方程式是_。解析 高温下，ZnCO3分解生成ZnO和CO2，木炭将Cu2O、ZnO还原为Cu、Zn。答案(1)Cu、Zn(2)ZnCO3=高温 ZnOCO2、2ZnOC=高温 2ZnCO2、2Cu2OC=高温 4CuCO2
