從自然界中獲取鐵和銅zx

從自然界中獲取鐵和銅獵戶座流星雨景象

獅子座流星劃過(guò)天空陳列于新疆地質(zhì)礦產(chǎn)博物館重達(dá)30噸、世界排行第三(按重量)的大隕鐵。

隕鐵天然銅黃銅礦（CuFeS2）

赤鐵礦（Fe2O3）

磁鐵礦(Fe3O4)孔雀石（CuCO3?Cu(OH)2）鐵和銅在自然界主要以化合態(tài)形式存在游離態(tài)化合態(tài)生活中哪些東西是銅和鐵？分組討論如何將鐵、銅從化合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)？生成鐵的化學(xué)方程式生成銅的化學(xué)方程式

2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe3H2+Fe2O32Fe+3H2OH2+CuOCu+H2O

CO+CuOCu+CO2

Fe+CuCl2Cu+FeCl23CO+Fe2O32Fe+3CO2

3C+2Fe2O34Fe+3CO2

里邊堆上柴火，上面放上鐵礦石，煉出的鐵水順爐內(nèi)通道匯聚于爐底，再?gòu)囊恍】诹鞒?，便可以作為生鐵使用了。古代煉鐵鞍鋼2000立方米高爐外景圖工業(yè)煉鐵過(guò)程:煉鐵和煉銅

思考下列問(wèn)題:

⑴CO是怎樣形成的?⑵鐵礦石是如何被還原的?⑶石灰石的作用是什么?二.鐵的冶煉高爐結(jié)構(gòu)圖煉鐵和煉銅

煉鐵：鐵礦石（化合態(tài)）→鐵單質(zhì)（游離態(tài)）（3）基本反應(yīng)原理：利用氧化還原反應(yīng)，在高溫下，用還原劑（主要是CO)從鐵礦石中還原出鐵。（2）設(shè)備：煉鐵高爐（1）原料：鐵礦石，焦炭，石灰石，空氣

（4）煉鐵的主要反應(yīng)過(guò)程：3CO+Fe2O32Fe+3CO2高溫?zé)掕F和煉銅煉鐵的主要反應(yīng)過(guò)程①產(chǎn)生還原劑：

C+O2→CO2CO2+C→2CO

（空氣，焦炭）

②還原鐵礦石：

Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2

（鐵礦石）

③造渣（除脈石）：

CaCO3→

CO2+CaOCaO+SiO2→

CaSiO3

（熔劑：石灰石）高溫高溫（5）煉鐵產(chǎn)品：生鐵（含碳2%--4.5%）將生鐵進(jìn)一步煉制，可以得到用途更為廣泛的鋼（含碳量在0.03%—2%

）煉鐵和煉銅下圖為我國(guó)紀(jì)念1996年鋼鐵產(chǎn)量超億噸而發(fā)行的郵票鞏固練習(xí)1.鐵和銅在自然界中主要以_______的形式存在.工業(yè)上鐵的冶煉是在_________中進(jìn)行的，原料有_______

、____、____、_______等。冶煉的過(guò)程將氧化鐵_______單質(zhì)鐵的方程式為:______________________________。2.在高溫下可還原氧化鐵的化合物是(

)

A.焦炭

B.氫氣

C.二氧化碳

D.一氧化碳化合物煉鐵高爐鐵礦石焦炭空氣石灰石還原為

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2DKCaNaMgAlZnFeSn

Pb（H）CuHgAg電解法熱還原法熱分解法不同金屬冶煉方法的選擇KCaNaMgAl

ZnFeSn

Pb（H）Cu

HgAg1．電解法在金屬活動(dòng)性順序中，鉀、鈉、鈣、鋁等幾種金屬的還原性很強(qiáng)，這些金屬都很容易失去電子，因此不能用一般的方法和還原劑使其從化合物中還原出來(lái)，而只能用通電分解其熔融鹽或氧化物的方法來(lái)冶煉。2Al2O3====4Al+3O2↑2NaCl====2Na+Cl2↑電解電解優(yōu)點(diǎn)：用該法得到的金屬一般純度較高。缺點(diǎn)：該法要消耗大量電能，成本較高。冶煉方法的選擇2．熱還原法多數(shù)金屬的冶煉過(guò)程屬于熱還原法。常用的還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣和活潑金屬等。高溫高溫高溫Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2WO3+3H2==W+3H2OCr2O3+2Al==2Cr+Al2O33、熱分解法

有些不活潑金屬僅用熱分解法就能制得。

2HgO==2Hg+O2↑2Ag2O==4Ag+O2↑司母戊大方鼎Fe+CuSO4=FeSO4+Cu（2）生物煉銅：（99.95%~99.98%）（99.5%~99.7%）黃銅礦粗銅精銅電解三、銅的冶煉：古老的冶煉技術(shù)(1)火燒孔雀石煉銅（CuCO3?Cu(OH)2）CO2(OH)2CO3==2CuO+H2O+CO2

(2)濕法煉銅

新型冶煉技術(shù)：

（1）高溫冶煉黃銅礦（CuFeS2）電解精煉

我國(guó)西漢時(shí)的煉丹家劉安所著《淮南萬(wàn)畢術(shù)》中記載“曾青得鐵，則化為銅?！币馑际钦f(shuō)銅鹽遇到鐵時(shí)，就有銅生成。實(shí)質(zhì)就是我們現(xiàn)在所說(shuō)的：鐵和可溶性銅鹽發(fā)生的置換反應(yīng)。這一發(fā)現(xiàn)要比西方國(guó)家早1700多年。在宋朝時(shí)采用這一方法煉銅已有相當(dāng)規(guī)模，每年煉銅500噸。這種煉銅方法在我國(guó)最早，是濕法冶金的先驅(qū)。煉鐵和煉銅拓展知識(shí)：為了防銹又在合金中加入鉻和鎳，這種鋼稱為不銹鋼。不銹鋼通常是指含鉻量在12—30%的合金鋼。不銹鋼外觀呈微灰色或銀白色。結(jié)構(gòu)緊密，不易氧化生成氧化鐵，故有不銹之稱。不銹鋼是能抵抗酸、堿、鹽等腐蝕作用的合金鋼的總稱。不銹鋼KCaNaMgAlZnFeSn

Pb（H）CuHgAg電解法熱還原法熱分解法不同金屬冶煉方法的選擇KCaNaMgAl

ZnFeSn

Pb（H）Cu

HgAg1、熱分解法

有些不活潑金屬僅用熱分解法就能制得。

2HgO==2Hg+O2↑2Ag2O==4Ag+O2↑冶煉方法的選擇2．熱還原法多數(shù)金屬的冶煉過(guò)程屬于熱還原法。常用的還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣和活潑金屬等。高溫高溫高溫Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2WO3+3H2==W+3H2OCr2O3+2Al==2Cr+Al2O33．電解法在金屬活動(dòng)性順序中，鉀、鈉、鈣、鋁等幾種金屬的還原性很強(qiáng)，這些金屬都很容易失去電子，因此不能用一般的方法和還原劑使其從化合物中還原出來(lái)，而只能用通電分解其熔融鹽或氧化物的方法來(lái)冶煉。2Al2O3====4Al+3O2↑2NaCl====2Na+Cl2↑電解電解優(yōu)點(diǎn)：用該法得到的金屬一般純度較高。缺點(diǎn)：該法要消耗大量電能，成本較高。為什么地球上只存在少量單質(zhì)銅，而鐵單質(zhì)只存在于隕石中?你知道嗎煉鐵和煉銅

鐵、銅在地球上主要以化合態(tài)的礦物形式存在，鐵比銅活潑，故“人類最早利用的鐵，只是從天而降的隕鐵，鐵在地球上皆以化合態(tài)存在”，而“人類最早利用的銅，是來(lái)自于地球上自然存在的少量單質(zhì)銅”。更因此，人類歷史上“青銅器時(shí)代”要先于“鐵