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+O2 CO2（供热） CO2C 2CO5、反应原理 ： Fe2O3+3CO 2Fe+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：CaCO3 CaO+CO2 SiO2+CaO
3、 CaSiO3（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 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 湿法炼铜：活泼的金属从铜的化合物中置换出铜 CuSO4+FeCu +FeSO4 生物炼铜：利用细菌将矿石分化得到铜 粗铜的精炼
4、：（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1230%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；
5、含碳量在 的铁的合金叫做钢3Fe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F
6、eCl2 【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，则该氧化屋是 （ ）AFeO BFe2O3 CCuO DCu2O4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SiO2 D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
7、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)2CuCO37均能使Fe2O3还原成Fe的一组物质是 （ ）ACO、H2、C BCO、O2、He CCO2、 H2O、O2 DCO2、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在高温下与氧化铁反应，又得到A。则A、B分别为 （ ） ACO2、O2 BCO、O2 CCO2、CO DCO 、CO29把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOH溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色粉末的质量仍为a g，则原合金中铁的质量分数为 （ ）A. 52.4% B. 70% C.47.6% D.30%【错题整理】【问题反思】