从自然界中获取铁和铜
从自然界中获取铁和铜
交流与讨论
回忆镁的冶炼过程，比较镁、 铁、铜的冶炼方法有何不同？为大都以化合态存在 用化学的方法把化合态的金属变成游离态 选择合适的冶炼方法
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
不同金属冶炼方法的选择
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
(1)请写出所发生反应的化学方程式:
ZnCO3 ZnO+CO2↑ ZnO+C(过量) Zn+CO↑ ______________________________________；
Cu2O+C(过量) 2Cu+CO↑ ______________________________________;
铜锌合金 (2)从“合金”的角度看,药金的成分是________. (3)现在市面上出现了以药金制作的假元宝
氧化剂: CuSO4 还原剂: Fe
氧化还原反应
2.火法炼铜:
原料: 黄铜矿 高 温 冶 炼 （粗铜
3 .生物炼铜（自学P73）
电解
精铜）
火法炼铜
把精矿砂、熔剂（石灰石）和燃料混合， 投入“密闭”鼓风炉中，在1000℃左右进行熔炼。 2CuFeS2+O2=Cu2S＋2FeS＋SO2↑ 2Cu2S＋3O2=2Cu2O＋2SO2↑ 2Cu2O＋Cu2S=6Cu＋SO2↑
从 自 然 界 获 取 铁 和 铜
猎户座流星雨景象
狮子座流星划过天空
陈列于新疆地质矿产博物馆重达30吨、 世界排行第三(按重量)的大陨铁。
交流与讨论
你在日常生活中见 到过哪些铁或铜的金属 制品？
铁熨斗
铁镢头
从自然界中提取铁和铜
炼铁和炼铜
我国西汉时的炼丹家刘安所著《淮南万 毕术》中记载“曾青得铁，则化为铜。”意 思是说铜盐遇到铁时，就有铜生成。实质就 是我们现在所说的： 铁和可溶性铜盐发生的置换反应。 这一发现要比西方国家早1700多年。在 宋朝时采用这一方法炼铜已有相当规模，每 年炼铜500吨。这种炼铜方法在我国最早，是 湿法冶金的先驱。
炼铁和炼铜
下图为我国纪念1996年钢铁产量超亿吨而发行的邮票
炼铁和炼铜
三、铜的冶炼：
1、湿法冶铜：Fe+CuSO4= FeSO4+Cu
（CuFeS2） 2、高温冶炼黄铜矿：
黄铜矿
粗铜
电解
精铜
（99.5%~99.7%） （99.95%~99.98%）
3、生物炼铜：P73
巩 固 练 习
化合物 的形式存 1.铁和铜在自然界中主要以_______ 炼铁高炉 中进行的， 在.工业上铁的冶炼是在_________ 原料有_______ 、____ 、_______ 铁矿石 焦炭、____ 空气 石灰石 等。冶 炼的过程 将氧化铁还原为 _______单质铁的方程式 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 。 为:______________________________ 2.在高温下可还原氧化铁的化合物是 ( D A.焦炭 B.氢气 C.二氧化碳 D.一氧化碳 )
古代炼铁
里边堆上柴火，上面放上铁矿石，炼出的铁水顺炉内通道 汇聚于炉底，再从一小口流出，便可以作为生铁使用了。
炼铁和炼铜
二.铁的冶炼
1、原料：铁矿石，焦炭，石灰石，空气 3CO+ Fe2O3 高温 2Fe+3CO2 2、基本反应原理： 利用氧化还原反应，在高温下，用还原剂 （主要是CO)从铁矿石中还原出铁。
从自然界中获取铁、铜
点燃
CO2 + C = 2CO CaO + SiO2 = CaSiO3
高温
高温
还原剂生成反应
造渣反应
生铁
铁碳合金， 含碳2 % ~4.5%
除碳
钢
铁碳合金， 含碳0.03 % ~2%
2、铜 黄铜矿 CuFeS2
方法一：高温冶炼黄铜矿
高温
2CuFeS2 + O2 = Cu2S + 2FeS + SO2↑
铁的物理性质 一、铁、铜的物理性质
铁 银白色金属光泽，铁 粉为黑色 可被磁铁吸引 具有良好的导热性、 导电性、延展性 铜 紫红色金属光泽 具有良好的导热性、 导电性、延展性
二、铁、铜单质的化学性质
铁 盐酸（稀硫酸） 醋酸 铜 盐酸、稀硫酸、醋酸 不反应
某些盐（硫酸铜）
细菌பைடு நூலகம்
Fe
Cu
四、不同金属冶炼方法的选择
Na+KCl=K↑+NaCl
电解氯化物
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au
电解法 Al2O3 热还原法 热分解 富集法
（C、CO、H2、
活泼金属）
铁、铜及其化合物的应用
铁的应用 回忆铁、铜的应用， 试说两者的物理性质
3CO+Fe2O3 =2Fe+3CO2
提供还原剂提 供热量 CO2+C=2CO C+O2=CO2 放热
生铁 （含碳2%-4.5%）
小结：1、设备 2、原料 3、原理
：炼铁高炉 ：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等 ：3CO + Fe2O3 ══ 2Fe + 3CO2
从自然界获取铁和铜
新型冶炼技术： 新型冶炼技术：
（1）高温冶炼黄铜矿（ CuFeS2） ）高温冶炼黄铜矿（ （2）生物炼铜等 ）
提高纯度
电解精炼
高温冶炼黄铜矿（ 高温冶炼黄铜矿（ CuFeS2）
主要反应过程 1.黄铜矿在氧气作用下生成硫化亚铁和硫 化亚铜 2.硫化亚铁在氧气作用下生成氧化亚铁， 并与二氧化硅反应生成矿渣 3.硫化亚铜与氧气反应生成氧化亚铜 4.硫化亚铜与氧化亚铜反应生成铜
铜（ Cu） ）
少 游离态（少量） 游离态（少量） 主要化合态 黄铜矿（ 黄铜矿（CuFeS2） 孔雀石（ 孔雀石（CuCO3•Cu(OH)2）
H2 + CuO ∆ Cu + H2O ══ ∆ CO + CuO ══ Cu + CO2 ∆ C + 2 CuO ══ 2Cu + CO2 Fe + CuSO4 ══ Cu + FeSO4 （1）湿法炼铜 ） (2)火烧孔雀石 火烧孔雀石 （3）高温冶炼黄铜矿 ） （4）电解精炼 ） （5高炉中炼成生铁，生铁 进一步炼制成钢
高温冶炼得到含铜在 99.5~99.7%的铜，电解精炼 的铜， 的铜 得到纯度更高的铜
冶炼方法
金属
很 活 泼 金 属
存在形式 NaCl MgCl2 Al2O3
冶炼方法
Na Mg Al
较
泼 金 属 和 不 活 活 泼
Fe Cu
金属的冶炼
7.实验室制取少量铁粉可以采用还原法制取 7.实验室制取少量铁粉可以采用还原法制取 根据下图所示实验室用一氧化碳还原氧化铁 的实验装置，回答以下问题： 的实验装置，回答以下问题： ①反应过程中发生的现象是 ； ②塑料袋的作用 是 。
Fe2O3 CO
高中化学必修一 专题三 第二单元 铁铜的获取及应用
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一、铁和铜在自然界中的存在铁和铜在自然界主要以 化合态 的形式存在。
常见的铁矿 磁铁矿 (主要成分为Fe 3O 4)、 赤铁矿 (主要成分为Fe 2O 3)等；常见的铜矿有 黄铜矿 (主要成分为CuFeS 2)、 孔雀石 [主要成分为CuCO 3·Cu(OH)2]等。
此外铁在自然界中还以 游离态 的形式存在于陨铁中。
二、工业炼铁工业炼铁的原理是利用 氧化还原 反应，用 还原剂 将铁从铁矿石中还原出来。
1．原料铁矿石 、焦炭 、空气 、石灰石 等。
2．设备 炼铁高炉。
3．反应原理用还原剂将铁从其化合物中还原出来。
4．工艺流程从高炉下方鼓入空气与焦炭反应产生 二氧化碳 ，并放出大量的热量；二氧化碳 再与灼热的 焦炭 反应，生成 一氧化碳 ；一氧化碳 在高温下将氧化铁还原为铁。
有关反应的化学方程式：C ＋O 2 CO 2 ； CO 2＋C 2CO ； Fe 2O 3＋3CO 2Fe ＋3CO 2 。
5．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：CaCO 3 CaO ＋CO 2↑ ；CaO ＋SiO 2 CaSiO 3 。
炉渣的密度比铁水小，故浮在铁水上面，分离可得铁水。
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 99.5%～99.7% 。
含有 Ag 、=====点燃 =====高温 =====高温 =====高温 工业炼铁中碳的作用是什么？ 作用主要有：①与氧气经过一系列反应提供还原剂； ②反应放热维持高温。
Au 、Fe 、Zn 等杂质。
2．粗铜的精炼电解精炼铜的原理是让 粗铜 作阳极，失电子变为Cu2＋，在阴极上用 纯铜 作阴极即可得 精铜 。
电解精炼得到的铜，其含量高达 99.95%～99.98% 。
从自然界中获取铁和铜
二、铁和铜的冶炼
从氧化还原反应原理分析，如何将铁矿石和铜矿 石转化为单质铁和铜？
还原剂
矿石 ？ 单质
常见的还原剂：H2、C、CO、金属
古代炼铁（最早为春秋战国时期）
土炉里边堆上柴火，上面放上铁矿石，炼出的铁水顺炉内通 道汇聚于炉底，再从一小口流出，便可以作为生铁使用了。
高炉炼铁
【交流与讨论】 (1)原料是什么？ (2)设备是什么？ (3)炼铁过程中发
高炉结构图
3CO+Fe2O3
=2Fe+3CO2
CO2+C=2CO
C +O2=CO2
炼铜的方法 自学：书本73页（包括
资料卡） 1.湿法炼铜：Fe+CuSO4= FeSO4+Cu
2.火法炼铜(高温冶炼黄铜矿CuFeS2)： 黄铜矿 还原剂 粗铜 电解 精铜
（99.5%~99.7%） （99.95%~99.98%）
4、湿法冶金：Fe+CuSO4= FeSO4+Cu 5、生物冶金：含硫的铜矿→硫酸铜→炼铜
【交流与讨论】
？ 为什么铜使用比铁早？
①地球上存在少量单质铜，单质铁只存在陨铁中 ②铁的性质比铜活泼，容易氧化生锈 ③铁的熔点（1539℃）又比铜（1083 ℃ ） 高得多，就使得它比铜难于熔炼
课堂练习
1、下列得到铁的反应中，不属于置换反
3.生物炼铜：
湿法炼铜
我国西汉时的炼丹家刘安所著《淮南万 毕术》中记载“曾青得铁，则化为铜。” 意思是说铜盐遇到铁时，就有铜生成。实质
是：铁和可溶性铜盐发生的置换反应。
这一发现要比西方国家早1700多年。
湿法炼铜的过程：
酸
铁
含氧化铜的矿石
铜盐溶液
从自然界中获取铁和铜
主要 矿石
化合态 转化为 游离态 冶炼 方法
高炉炼铁
主要 流程
高炉中炼成生铁，生铁 进一步炼制成钢
高温冶炼得到含铜在 99.5~99.7%的铜，电解精炼 得到纯度更高的铜
巩固练习
1、 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和磁铁矿，金属铁是在高炉中冶炼的，高炉炼铁除
3.从金属利用的历史来看，先是青铜器时代， 而后是铁器时代，铝的利用是近百年的事。 这个先后顺序跟下列有关的是______。 ①地壳中的金属元素的含量 ②金属活动性顺序 ③金属的导电性 ④金属冶炼的难易程度 ⑤金属的延展性 A. ①③ B. ②⑤ C.③⑤ D.②④
了加入铁矿石外，还需加入焦炭和石灰石。请填空
①写出磁铁矿主要成分的化学式：
Fe304
Δ
。
O3 ══ 2Fe +3CO2 ②写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式： 3CO + Fe2 。
③写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方程式： 。
C +
O2
点燃 === CO2
；
高温 C + CO2 === 2CO
.
④写出CaCO3所参与反应的两个化学方程式： 高温
从铁矿石中获取铁
古代炼铁
现代炼铁 设备已先进许多，生产已形成规模化， 冶铁的水平已大幅度提高，所冶炼出
来的铁的纯度已提高，生产工艺也得
到了改进，对空气的污染也已减少。
中国最大钢铁集团上海宝钢进入世界500强
现代工业炼铁
1、原料： 铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。 2、设备： 炼铁高炉 3、原理： C + O2 === CO2(放出大量的热)
新型冶炼技术：
从自然界中获取铁和铜
知识拓展
1、电解精炼铜 99.95%~99.98% 2、生物炼铜 请同学们阅读课本P71的相关内容，用 笔画出重点的字词。
练习
１．在化学反应：Fe3O4＋3H2 3Fe＋4H2O 中，Fe3O4作 B A 还原剂 B 氧化剂 C 催化剂 D 溶剂 2．在化学反应：2Ag2O 作 AB A 还原剂 B 氧化剂 4Ag+O2↑中，Ag2O C 催化剂 D 溶剂
二 铁合金的性质
铁的合金 含碳的质 量分数 杂质 机械加工 机械性能 生铁
生铁和钢的比较
钢
2%~4.3%
硅锰(较多) 硫磷(较多)
0.03%~2%
硅锰(适量) 硫磷(较少)
可铸不可锻 硬而脆
可铸,可锻,可压延 硬而韧,有弹性
古老的冶炼技术
（1）火烧孔雀石 加热 CuCO3· Cu(OH)2
CuO
CO或C
还原
Cu
（2）湿法炼铜 Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
根据炼铁原理，用化学方程式 回答下列问题：
1、一氧化碳是怎么形成的？
2、铁矿石是如何被还原的？
3、石灰石的作用是什么？
将讨论结果填在书本73页。
金属冶炼的一般方法
1、热分解法：2HgO 2Hg+O2↑ 、 2Ag2O 4Ag+O2↑ 2、热还原法： （使用H2 、C、CO或“用活泼金属”还原） CuO+H2 Cu+H2O CuO+CO Cu+CO2 2CuO+C 2Cu+CO2↑ 2Al+Fe2O3 2Fe+ Al2O3 3、电解方法: 2Al2O3 4Al+3O2↑ MgCl2 Mg+Cl2↑ 4、湿法冶金：Fe+CuSO4= FeSO4+Cu 5、生物冶金：含硫的铜矿→硫酸铜→炼铜
3.2.1 《从自然界获取铁和铜》
2、反应原理： C + O2
焦炭 高温 C + CO2 2CO (得到还原剂CO) 作用
高温
点燃
CO2
(产生大量的热)
Fe2O3+3CO 3、造渣： CaCO3
高温
2Fe+3CO2
提供热量 提供CO
CaO+CO2↑
SiO2+CaO CaSiO3 (炉渣的主要成分) 形成炉渣，除去铁矿石中的SiO2等杂质 石灰石的作用： 4、主要设备： 炼铁高炉 5、高炉煤气成分：N2 、CO、CO2等 6、产品：生铁(含碳2%～4.5%) 钢(含碳0.03%～2%)
换出来。
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 Zn+FeSO4=Fe+ZnSO4
高炉结构图
3CO+Fe2O3 =2Fe+3CO2
CO2+C=2CO C+O2=CO2
《中国环境报》2002.5.17 报道
生物炼铜：日本日矿金属公司近日开始研究生物开矿技术。这 一技术通过向矿床注入酸化细菌微生物来提取金属成分，不需 发掘矿石，没有冶炼高炉，可在山脚下就地制铜，因而设备投 资少，有利于环保。 生物开矿技术是一种利用微生物开矿的湿式制铜技术。先 在矿床上开凿“注入矿井”和“回收矿井”，然后向矿井注入 铁酸化细菌和硫磺酸化细菌以加速金属成分溶解，再通过“回 收矿井”回收有价金属。这一研究得到了日本能源医药生物研 究所的技术协助。
钢与铁的主要区别
1、主要是含碳量不同 C﹪
2 ﹪ ～4.5 ﹪
铁
0.03 ﹪ ～2 ﹪
钢
２、钢冶炼主要是减低含碳量 ３、钢用途更广
2、铜的冶炼
古老的冶炼技术
从自然界中获取铁和铜
(产生大量的热 产生大量的热) 产生大量的热
得到还原剂CO) 得到还原剂 C + CO2 ==== 2CO (得到还原剂 Fe2O3+3CO ==== 2Fe+3CO2 3、造渣： 、造渣： CaCO3 ==== CaO+CO2↑ SiO2+CaO ==== CaSiO3 4、主要设备： 炼铁高炉 、主要设备： 、 5、高炉煤气成分： N2 、CO、CO2等 、高炉煤气成分： 6、产品： 生铁（含碳2%～4.5%） 、产品： 生铁（含碳 ～ ）
8
铜
二、工业上铜的冶炼
古老的冶炼技术 1.火烧孔雀石炼铜 [Cu 2(OH) 2CO3] 火烧孔雀石炼铜 ∆ Cu2(OH) 2CO3== 2CuO+H2O+CO2↑ 2.湿法炼铜 湿法炼铜
∆ 2CuO+C==2Cu+CO2 ↑
Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4
在汉代许多著作里有记载“石胆能化铁为铜” 晋葛洪《 在汉代许多著作里有记载“石胆能化铁为铜”，晋葛洪《抱朴子 内篇·黄白 中也有“以曾青涂铁，铁赤色如铜”的记载。 黄白》 内篇 黄白》中也有“以曾青涂铁，铁赤色如铜”的记载。
7
铁和铜的物理性质和用途
金属 铁
应 用 建材，炊具，铸 建材，炊具， 件，制具特性的 铁合金， 铁合金，制磁铁 等。 广泛用于电气工 制铜合金； 业；制铜合金； 各种仪表的零件
物理性质 1. 银白色金属，有金属光泽，密度是 银白色金属，有金属光泽，密度是7.86g/cm3， 熔点1535℃，沸点是 熔点 ℃ 沸点是2750℃ ℃ 2. 能被磁体吸引 3. 电和热的良导体 4. 具有良好的延展性 1. 纯铜呈紫红色，密度 纯铜呈紫红色，密度8.92g/cm3，熔点 熔点1083.4℃， ℃ 沸点2567℃ 沸点 ℃ 2. 电和热的良导体（仅次于银） 电和热的良导体（仅次于银） 3. 具有良好的延展性。 具有良好的延展性。
从自然界中获取铁铜
铁的冶炼—现代工业炼铁
将生铁进一步炼制，可以得到用途更为广泛的钢（含碳量在0.03%—2% ）
生铁和钢的比较
铁的合金
生铁 2%－4.5%
Si、Mn、S、P（较多）
钢 0.03%－2%
Si、Mn、S、P（较少）
坚硬、韧性大，可塑性好,可铸 可煅
C% 其它 杂质
机械性能 生铁坚硬、耐磨、铸造性好但
生铁脆，不能锻压, 可铸不煅
炉里边堆上木炭，上面放上铁矿石，炼出的铁水顺炉内通道 汇聚于炉底，再从一小口流出，便可以作为生铁使用了。
从铁矿石中获取铁
古代炼铁
设备已先进许多，生产已形成规模化，
冶铁的水平已大幅度提高，所冶炼出 来的铁的纯度已提高，生产工艺也得 到了改进，对空气的污染也已减少。 现代炼铁
铁的冶炼—现代工业炼铁
二.铁的冶炼
五、铁、铜的物理性质：
共同点 不同点
纯净的单质铁为银白色， 具有金属光泽，有良好的延展性，质地较 铁 软的固体，可被磁化。 密度较大，熔 铜 点较高，易导 铜具有与众不同的紫红色， 质铜的用途：
1.铁的用途：
铁具有导热性
铁具有导电性
铁具有延展性
铁、铜的用途
3．高温下可用于还原氧化铁的化合物是( D ) A.焦炭 B.氢气 C.二氧化碳 D.一氧化碳
4．西汉时期发现、宋朝初期应用于生产的湿 法冶金术的反应原理是 （ C ） A．CuO+H2 Cu+H2O B．CuO+CO Cu+CO2 C．Fe+CuSO4= FeSO4+Cu D．2Cu2O+Cu2S 6Cu+SO2 5．在含有Cu(NO3)2 、Mg(NO3)2 和AgNO3的 溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是（ ） C A.Mg B. Cu C. Ag D. H2
3.2.1从自然界中获取铁和铜
三、工业炼铜
1.湿法冶铜：Fe+CuSO4= FeSO4+Cu
2.高温冶炼黄铜矿：
黄铜矿
粗铜 电解 精铜
（99.5%~99.7%） （99.95%~99.98%）
3.生物炼铜：
硫化铜矿 细菌 空气
硫酸铜
Fe
Cu
铁铜的物理性质与用途
金属
应用
铁 建材;炊具;铸件;制铁 合金;制磁铁等。
铜 广泛用于电气工业；制 铜合金；各种仪表的零 件
为了防锈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，是能抵抗酸、碱、盐等腐蚀作用 的合金钢的总称。
生铁与钢
铁合金
生铁
钢
含碳量
其它杂 质 机械性 能 机械加 工
2%--4.5%
0.03%--2%
古人炼铁的情景
现代高炉出铁的情景
高炉结构图
二、现代工业炼铁
1、原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等
2、设备：炼铁高炉
3、原理：C+O2
点燃
===
CO2
(燃烧提供大量的热)
高温
C+CO2 ===
2CO（产生炼铁的还原剂CO
）
Fe2O3+3CO
高温
===
2Fe+3CO2（铁矿石提供铁元素)
二、现代工业炼铁
Si、Mn、S、P(多) Si、Mn、S、P(少)
质硬而脆,无韧性 坚硬、韧性大、塑性好
可铸不可锻
可铸、可锻、可压延
铁在人体中的作用
• 铁是维持生物的主要物质，是制造血红素和肌血球素的 主要物质，是促进维生素(维生素食品) B 族代谢的必要 物质。
321从自然界获取铁和铜
§3.2.1从自然界获取铁和铜 【学习目标】1.了解铁、铜在自然界的主要存在形式。
2.能够说出高炉炼铁的化学原理。
3.了解铜的冶炼方法和原理。
了解不同金属冶炼的常用方法。
4.【学习过程】一、铁、铜在自然界中的存在 存在形式 游离态(少量) 化合态(主要形式)铁的存在 天然铁(陨铁) 磁铁矿 赤铁矿 铜的存在天然铜(少量)黄铜矿孔雀石二、铁、铜的冶炼 1.铁的冶炼：(1)原理：高温下用还原剂将___________________________。
(2)设备：炼铁高炉，如下图所示。
(3)原料：___________________和石灰石。
(4)冶炼过程。
(5)铁合金。
2.铜的冶炼： (1)高温炼铜。
①原理：高温下使黄铜矿(主要成分是CuFeS2)分解得到单质铜，再通过电解精炼，得到高纯度的铜。
②生产流程 黄铜矿 粗铜 高纯铜。
(2)生物炼铜。
①原理：利用细菌把___________________转化为_______的铜 盐，再用较活泼的金属还原。
②生产流程：如CuS _____ Cu 。
③优点：反应条件简单、成本低、污染小。
(3)湿法炼铜。
①原理：用活泼的金属(如铁)置换出铜盐中的铜。
②主要反应：离子方程式 。
高温分解电解 精练 O 2细菌Fe二、单质的物理性质 名称 共同点不同点铁具有 光泽，密度较 ，熔沸点较 ， 易导 、导 。
纯净的单质铁为银白色，有良好的延展性，质地较软的固体，可被磁化。
铜铜具有与众不同的紫红色，质地较硬的固体。
三、单质的化学性质铁 铜 与非金属反应 与盐酸反应与盐溶液反应【小结】①铜在反应中一般转化为 价铜的化合物。
②铁跟氧化性较弱的氧化剂（如盐酸、硫酸铜溶液等）反应转化为 化合物。
③铁跟氧化性较强的氧化剂（如氯气、硝酸等）反应转化为 的化合物。
四、铁的氧化物五、铁的两种氢氧化物Fe 2O 3Fe 3O 4 颜色、 俗称 与盐酸 反应Fe （OH ）2Fe(OH)3颜色 与盐酸 反应 制备【当堂巩固】1.辨析下列说法的正误：()(1)地壳中有大量的游离态的铁。
从自然界中获取铁和铜
从自然界中获取铁和铜班级：高一（）班姓名：学号：成绩：专题三：第二单元铁、铜的获取及性质——从自然界获取铁和铜【学海导航】1．了解铁、铜在自然界的主要存在形式和铁、铜的冶炼方法2．了解铁、铜的物理性质，掌握铁、铜的化学性质【主干知识】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（uFeS2）、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%的，将生铁进一步冶炼，就可以得到用途广泛的钢。
3．铜的冶炼：工业上用高温冶炼黄铜矿得到铜。
次冶炼得到的铜，其含量达到99%～997%。
通过法精炼铜，同等含量可以达到999%～9998%。
4．铁、铜的物理性质：铁是色金属，可以被磁铁吸引。
而铜是色金属。
铁和铜都有良好的性和性。
铁和铜的密度，熔沸点。
．铁、铜的化学性质：〖教材P72交流与讨论〗在以前的学习中，我们已经了解了铁、铜与其他物质发生的一些反应，请你写出相关的化学方程式或离子方程式，并指出反应中的氧化剂和还原剂1与非金属单质的反应（如与2、l2、S等反应）2与酸的反应3．与盐溶液的反应Fe+uS4_______u+AgN3_______〖结论〗：铁和铜在一定条下可以与某些非金属、酸和盐溶液发生反应。
铁、铜在反应过程中充当剂。
铜在反应过程中一般转化为价的铜的化合物。
铁与氧化性较弱的氧化剂（如盐酸、硫酸铜等溶液）生成的铁的化合物，而与氧化性较强的氧化性（如氯气等）反应转化为的铁的化合物。
【精彩例题】例1．下列物质中，不能由Fe跟非金属单质直接化合而成的是（）A Fe34B uS Fel3 D Fel22 常温下，不能用铁制容器存放的物质是（）A 浓H2S4B 浓氨水uS4溶液D H溶液3，下列关于铁的叙述中错误的是（）A 纯净的铁是光亮的银白色金属B 铁能被磁体吸引铁是地壳中含量最多的金属元素，所以分布在地壳中的铁有游离态也有化合态D 常温下，铁与浓HN3不反应【巩固练习】一．选择题（每题有1个答案）1．下列物质混合时，铁能溶解但无气体产生的是  A 铁粉与盐酸B 铁屑与稀硫酸 铁粉与硫酸铜溶液D 铁钉浸入水中2．在含有u（N3）2、g（N3）2和AgN3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是（）Ag B u Ag D H23．uS和u2S都能溶于硝酸，它们高温灼烧的产物相同，以下鉴别uS 和u2S两种黑色粉末的方法合理的是（）A 将两种样品分别溶于硝酸，区别反应快慢B将两种样品分别溶于硝酸，区别溶液的颜色取两种同质量的样品分别在高温灼烧，区别残留固体的质量D取两种同质量的样品分别在高温灼烧，区别残留固体的颜色4．现有2 l/L的盐酸和硫酸溶液各100 L，分别加入等质量的铁粉，反应结束时，所生成的气体质量比为2∶3，则往酸中加入的铁粉的质量为（）A．84 g B．6 g ．28 g D．168 g．由FeS4和Fe2(S4)3组成的混合物中，含硫为a％，则所含铁的质量百分含量为( )A3a％B(100-2a)％20％D 1-3a％6．在Fe、Fe2+、Fe3+三种粒子中，具有相同的( )A 质子数B 最外层电子数核外电子数D 电荷数7．在化学反应：3Fe＋4H2 Fe34＋3H2↑中，H2作  A 还原剂B 氧化剂 催化剂D 溶剂8．质量相同的下列金属, 分别跟足量盐酸完全反应产生氢气体积最多的是（）A．钠B．铝．镁D．锌9．下列物质中，不属于合金的是（）A硬铝B黄铜钢铁D水银10．下列铁的化合物中，铁的质量分数最高的是  A FeS2B Fe Fe23D Fe34 1234678910二．填空题11．Fe是地壳中含量很丰富的元素，也是生物体所必需的元素。
苏教版从自然界中获取铁和铜.pptx
3.现代工业：高温冶炼黄铜矿(CuFeS2)
黄铜矿
粗铜 电解 精铜
（99.5%~99.7% （99.95%~99.98%）
含Ag、Au、Fe、Zn等杂质）
4.生物炼铜： 阅读P73资料卡，请简要概括生物炼铜的 原理。这种方法的优点是什么？
方法比较
很活泼金属 较活泼和不 活泼金属
金属 Na Mg Al Fe
高温
高温
2Fe2O3 +3C==4Fe+3CO2↑ 2CuO+C==2Cu+CO2↑
高温
Fe2O3 +2Al==2Fe+Al2O3
Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
古代炼铁
古代人类早先用薪火加热熔解铁 矿石而发现铁，后来用木炭代替 薪火在鼓风炉中制铁。请同学们 写出有关方程式。
⑴设备
观察工业炼铁过程并 思考以下几个问题：
空白演示
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从自然界中获取铁和铜
铁、铜是重要的基础金属材料。它 们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。请问：日常生活中哪些地 方用到了铁和铜？
司母戊铜方 鼎
汉代铜奔 马
颐和 园铜 牛
古 铜 钱
铜
台灯 铜质电缆线
奥运福娃铜章
铁、铜在自然界中的存在
自然界中，铁和铜主要以_化__合__态__(填 “游离态”或“化合态”)形式存在， 也有少量的铁、铜单质存在，其中铁 单质主要只存在陨于铁_(天__石__)_____中。
含有铁和铜的矿石主 要有哪些？
赤铁矿(Fe2O3)
磁铁矿(Fe3O4)
褐铁矿(Fe2O3·nH2O )
黄铁矿(FeS2)
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电解法
热还原法
热分解法
练习巩固
１、自然界中存在的元素大多以化合态存在，而我 们在生产和生活中需要许多单质,如金属铁、氯气等， 把某元素由化合态变为游离态,则它 ( )C A.被氧化 B.被还原
C.有可能被氧化,也可能被还原
D.由高价变为低价
２、根据下图所示实验室用一氧化碳 还原氧化铜的实验装置，回答以下问题： ①反应过程中发生的现象是 _______________ _____________； 黑色CuO逐渐变红，澄清石灰水变浑浊。 ②装置中酒精灯的作用______________。
一、铁和铜在自然界中的存在
自然界中，铁和铜主要以_______(填 化合态 “游离态”或“化合态”)形式存在，也有 少量的铁、铜单质存在，其中铁单质主要只 陨铁(天石) 存在于__________中。
游离态: 元素的单质形式,(如:单质铁) .
化合态: 元素的化合物形式,(如氯化铁中铁元素).
常见的铁矿石
金属冶炼方法比较:
金属 很 活 泼 金 属 不较 活活 泼泼 金和 属 Na Mg Al Fe Cu 存在形式 海水中NaCl 海水中MgCl2 铝土矿中Al2O3 赤铁矿 、磁铁矿 等 黄铜矿 、孔雀石 等 冶炼方法 电解 电解 电解 还原剂还原 还原剂还原
不同金属一般冶炼方法的选择
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
高温
钢与铁的主要区别
1、主要是含碳量不同
2 ﹪ ～4.5 ﹪
C﹪
铁
0.03 ﹪ ～2 ﹪
钢
２、钢冶炼主要是减低含碳量 ３、钢用途更广
三、铜的冶炼：
1.高温冶炼黄铜矿：
黄铜矿
高温
粗铜
电解
精铜
（99.5%~99.7%）
（99.95%~99.98%）
2.湿法冶铜：
铜矿 酸 铜盐溶液 铁 铜
3.生物炼铜：
氧化剂
还原剂
基本原理:金属 氧化物被还原剂 还原。
Fe2O3
CO
石灰水
是否有其他 还原剂适合 此反应？
碳粉、氢气 、铝粉等
鞍钢2000立方米高炉外景图
120吨转炉炼钢时的情景
高炉结图
C
二、铁的冶炼
1.原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石
2.设备： 炼铁高炉
3.原理：Fe2O3 + 3CO ＝ 2Fe + 3CO2
赤铁矿(Fe2O3)
磁铁矿(Fe3O4)
褐铁矿(Fe2O3· 2O ) nH
黄铁矿(FeS2 )
常见的铜矿石
黄铜矿(CuFeS2 )
孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )
蓝铜矿(Cu3(CO3)2(OH)2 )
毛赤铜矿(Cu2O )
交流、讨论与练习 铁和铜在自然界中主要是以化合态形式 存在，但是人类利用的铁和铜往往是它们 的单质或合金。因此，就需要将自然界中 的化合态的铁和铜进行冶炼，得到铁和铜 的单质。 如何将铁、铜从“化合态”转化为“游 离态”？根据已学过的知识，你知道多少 种方法？
市售补血剂
富含铁元素的食品
从 自 然 界 中 获 取 铁 和 铜
新沂市王庄中学
范宏涛
学 习 目 标
1、了解铁、铜在自然界中的 存在形式。 2 、掌握高炉炼铁的化学原 理。 3、了解钢与生铁的区别及铜 的冶炼。 4、了解金属的一般制备方法。 5、知道金属对生产生活的重 要意义。
高温
铁的冶炼
交流与讨论：
①一氧化碳是怎样形成的? C + O2 ＝ CO2
高温
CO2 + C 高温 2CO ＝
高温
②铁矿石是如何被还原的? Fe2O3 + 3CO ＝ 2Fe + 3CO2 ③石灰石的作用? 形成炉渣 高温 CaCO3 ＝ CaO + CO2↑ CaO + SiO2 ＝ CaSiO3
尾气处理，防止空气污染。 CuO
CO
澄清石灰水