2019-2020学年高一化学必修1：课时跟踪检测(十九)从自然界获取铁和铜 Word版含解析
从自然界获取铁和铜
Fe2O3+2CO = 2Fe+2CO2
思
考
在制取过程中加入石灰石的作用是什么？
小资料
赤铁矿（Fe2O3）中有少量的二氧化硅（Si02）杂质
过滤
生石灰可以与二氧化硅（Si02）反应 石灰石（CaCO3）高温分解产生生石灰
讨论
高温
制取
CaCO3 = CaO+CO2 ↑
高温
SiO2+CaO =CaSiO3
制取
Fe2O3+3H2 = 2Fe+3H2O
小结
生成单质铜的方法
高温冶炼黄铜矿 生物制铜
思
考
上述方法中制取单质铁最好的方法是什么？
过滤 讨论 制取 小结
视频为工业制铁的原理
观察与思考
工业制取单质铁的原料 有哪些？
工业制取单质铁的原理 是什么？
工业制取单质铁的装置 有什么特点？
结
利用氧化还原的方法冶炼金属是
§3.2.1 从自然界获取铁和铜
综合二组 03
Fe 铁
Na 钠
S 硫
C 碳
I 碘
O 氧
导航
过滤生活，走进化学 交流讨论，获得新知 由浅入深，循序渐进 联系社会，深化目标
过滤 讨论 制取 小结
生活中铜和铁的应用如此广泛， 你们知道如何获取单质铜和铁吗？
小资料
常见的铁矿有：
磁铁矿（Fe3O4）和赤铁矿（Fe2O3）
论
工业中常用的常用的方法。
工业制取铁的原理
原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石
过程： ①将焦炭与空气反应得到二氧化碳，从中会放出大量的
过滤
②在高温下灼热的焦炭和二氧化碳反应得到还原性更强
新高一化学苏教版必修1课时作业：3.2.1 从自然界中获取铁和铜 (含解析)
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1.铁的冶炼在我国具有悠久的历史,最早约在()A.夏朝B.西汉C.春秋战国D.商朝解析:考查化学史的相关问题。
答案:C2.某磁铁矿石200 t,经分析其中含有铁元素86.9 t。
则磁铁矿中Fe3O4的质量分数为()A.50%B.60%C.65%D.70%解析:依据含有铁元素86.9 t可计算含有Fe3O4 120.0 t,则磁铁矿中Fe3O4的质量分数为60%。
答案:B3.联合国卫生组织经过考察和研究,认为我国使用的铁锅是有益于人类健康的理想炊具,并向全世界推广。
其主要原因是()A.价格便宜,不易生锈B.铁锅含有碳元素C.烹调的食物中留有人体需要的铁元素D.传热慢,保温性能好答案:C4.(双选)中国现在已经有足够的钢铁产量,能够满足自身基础设施发展的需求。
下列关于铁矿石的说法不正确的是()A.铁矿石还原成铁的化学方程式:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2B.自然界中没有游离态的铁C.钢铁是纯净的铁,不含任何杂质D.磁铁矿的主要成分是Fe3O4解析:铁在自然界中以游离态的形式存在于陨铁中。
钢铁是含碳量为0.03%~2%的铁合金。
答案:BC5.实验室欲使1.6 g氧化铁完全被还原,事先需准备的CO在标准状况下的体积应为()A.336 mLB.672 mLC.大于672 mLD.小于672 mL解析:根据题意,设完全还原1.6 g氧化铁消耗标准状况下的CO气体体积为V,则Fe2O3+3CO2Fe+3CO2160 g3×22 400 mL1.6 g VV=672 mL因为反应前后都要通入CO气体,所以实际需要的CO在标准状况下体积应大于672 mL。
答案:C6.普通铜器时间稍久容易出现铜绿,其主要成分是Cu2(OH)2CO3。
而圆明园流失的牛首、猴首和虎首这三件1760年的铜铸国宝在250多年后看上去仍然熠熠生辉不生锈,下列对其原因的分析,最可能的是()A.它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金B.环境污染日趋严重,它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去C.铜的金属活动性比氢小,因此不易被氧化D.它们是含一定比例金、银、锡、锌的铜合金答案:D7.冶炼金属有下列方法:①焦炭法,②水煤气(或H2、CO)法,③活泼金属置换法,④电解法。
【2019最新】高中化学课时跟踪检测十六从自然界获取铁和铜苏教版必修1(1)
【2019最新】高中化学课时跟踪检测十六从自然界获取铁和铜苏教版必修1(1)1．下列说法中，不正确的是( )A．金属的冶炼，就是利用氧化还原反应原理，在一定条件下将金属从其化合物中还原出来B．冶炼金属时，必须加入一种物质作为还原剂C．金属由化合态变为游离态，都是被还原D．金属单质被发现和应用得越早，其活动性一般越弱解析：选B 由金属冶炼的方法可知，金属冶炼时，除用高温还原法外，还可用电解法、热分解法，后两种方法不用加入还原剂，B不正确。
2．下列化学反应在金属冶炼工业中还没有得到应用的是( )A．2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑B．Al2O3＋3C2Al＋3CO↑C．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2D．2Ag2O4Ag＋O2↑解析：选B 目前金属铝的制备方法是电解氧化铝，其他选项中所涉及的内容均符合理论和生产实际。
3．铝能用于冶炼金属铁、钒、铬、锰等，其原因是铝具有( )A．两性B．导电性好C．熔点低D．还原性强，且反应放出大量热解析：选D 铝能用于冶炼金属铁、钒、铬、锰等，其原因一是铝比铁、钒、铬、锰等活泼，铝能把其置换出来；二是反应放出大量的热使反应得以进行，D正确。
4．下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是( )A．MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑B．TiCl4＋4NaTi＋4NaClC．Al2O3＋3H22Al＋3H2OD．Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2解析：选C 工业上用电解Al2O3的方法制取单质Al。
5．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限，之所以有先后，主要取决于( )A．金属的导电性强弱B．金属在地壳中的含量多少C．金属的化合价高低D．金属的活动性强弱解析：选D 人类对材料的使用经历了一个由易到难，由简单到复杂的过程，所以金属活动性较差、容易冶炼的金属最先被人发现和利用。
6．用H2、C、CO分别与等质量的氧化铁在高温下反应，使氧化铁中的铁全部还原出来，消耗H2、C、CO的质量比为( )A．1∶1∶1 B．1∶3∶14C．1∶6∶14 D．2∶1∶2解析：选B 由3H2～Fe2O3，C～Fe2O3,3CO～Fe2O3可知，相同的质量的氧化铁需要的还原剂的质量比为：(3×2)∶∶(3×28)＝1∶3∶14。
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
从自然界获取铁和铜
生活中处处有化学
开 心 辞 典
这里有几个问题，你想挑战一下么？
幻 灯 片 幻 灯 片
幻
灯
片
1
2
3
你知道吗?
中国古代何时能够制造出精 美的青铜器?何时会冶铁炼钢? 商朝,就能够制造出精美 的青铜器,春秋战国时期就 会冶铁炼钢.
历史的荣耀
殷商 ←司母戊大方鼎 西周 刖人守门方鼎→
西周 ←成王方鼎 东汉 错银牛灯→
活 泼 金 属
较活泼 不活泼 金属
Na Mg Al Fe Cu
气体： CO、H2 固体：C、Al
冶炼方法的选择
简单，实用，节省的原则 热分解法
有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。 在金属活动性顺序表中，位于氢后面的某些金 属的氧化物受热就能分解。
2HgO == 2Hg + O2↑
2Ag2O == 4Ag + O2↑
归纳与总结
炼铜
1.湿法冶铜：Fe+CuSO4= FeSO4+Cu 电解 2.高温冶炼：黄铜矿——→粗铜——→精铜
3.生物炼铜：硫化铜——→硫酸铜——→铜 污染小、条件简单、原料要求低
99.5~99.7% 99.95~99.98% 硫杆菌
资料细菌冶金即微生物浸矿，近代湿法冶金新工艺。 应用细菌法溶浸贫矿、废矿、尾矿和大冶炉渣等， 以回收某些贵重有色金属和稀有金属，达到防止矿 产资源流失，最大限度地利用矿藏的一种冶金方法。 可以用来冶炼铜铅锌等几十种贵重和稀有金属。
专题3
第二单元 铁、铜的获取及应用
从自然界获取铁和铜
[学习目标]
1、了解自然界中铁、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。 3、体会铁、铜的冶炼对人类文明的重要影响。
苏教版高中化学必修一课时练习：3.4 从自然界获取铁和铜 Word版含答案(精品文档)
第4课时 从自然界获取铁和铜【基础梳理】 1.下列关于金属的叙述中正确的是( )A.常温下所有的金属都是固态B.金属元素大多数以化合态存在于自然界C.金属具有导电、导热和延展性D.金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性2．下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是( )A ．2HgO=====△2Hg ＋O 2↑B ．4Al ＋3MnO 2=====高温3Mn ＋2Al 2O 3C ．2MgO=====通电2Mg ＋O 2↑D ．4CO ＋Fe 3O 4=====高温3Fe ＋4CO 2 3.加入下列物质不可能实现Fe 2O 3→Fe 转化的是( )A.H 2B.COC.AlD.Cl 24.下列有关合金的叙述中正确的是( )①合金具有金属特性；②合金中的元素以单质形式存在；③合金中不一定含有金属；④钢是含杂质较少的铁合金；⑤合金属于金属材料；⑥生铁可完全溶解于稀盐酸。
A.①②③④⑤⑥B.①③④⑤⑥C.①②④⑤D.①④⑥5．炼铁时，加入石灰石的作用是( )A ．石灰石能降低氧化铁的熔点B ．石灰石能改变生铁的性能C ．石灰石能促进氧化铁的还原D ．石灰石用于除去铁矿石中的二氧化硅6.生物炼铜实际上是微生物帮助我们从矿石中提取铜。
这些“吃岩石的细菌”能利用空气中的氧气将不溶性的CuS 转化成可溶性铜的化合物，该化合物是( )A.碳酸铜B.硝酸铜C.硫酸铜D.氢氧化铜7．下列说法不正确的是( )A ．有些活泼金属如铝可作还原剂法的还原剂B ．可用电解熔融的NaCl 的方法来冶炼金属钠C ．可用焦炭或一氧化碳还原氯化铝的方法来冶炼铝D ．回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物8．高炉炼铁中生成铁的反应一定是( )A ．氧化还原反应B ．置换反应C ．复分解反应D ．分解反应9．硅在自然界只以化合态形式存在，如铁矿石中的硅主要以脉石(SiO 2)的形式存在。
炼铁时为了除去脉石，向炼铁高炉中加入石灰石。
《从自然界中获取铁和铜》
课堂练习
5.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： ①反应过程中发生的现象是 ； ②塑料袋的 作用是 。 Fe2O3
COLeabharlann 石灰水不同金属冶炼方法的选择
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
电解法
热还原法
热分解法
生成铁的化学方程式 生成铜的化学方程式
2Al+Fe2O3 3H2+Fe2O3 3CO+Fe2O3 Al2O3+2Fe 2Fe+3H2O 2Fe+3CO2 H2+CuO CO+CuO Cu+H2O Cu+CO2
Fe+CuSO4 = Cu+FeSO4 2Al+3CuO Al2O3+3Cu
Mg+FeSO4 =Fe+MgSO4
现代炼铁
炼铁： 铁矿石（化合态）→铁单质（游离态）
（1）原料： 铁矿石，焦炭，石灰石，空气 （2）基本反应原理： 3CO+ Fe2O3
高温
2Fe+3CO2
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。 （3）设备： 高炉 （4）炼铁的主要反应过程：
宝钢高炉
高炉结构图
C
古代炼铁
我国在西汉初时已经懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁， 领先欧洲一千余年，南宋末年的工匠又掌握了用焦炭炼铁，而 欧洲最早直到500年后，才掌握这一技术。
现代炼铁 铁的冶炼 工业炼铁过程: 思考下列问题: ⑴ CO是怎样形成的? ⑵ 铁矿石是如何被还原的? ⑶ 石灰石的作用是什么? (视频展示)
电解
精铜
(苏教版)化学必修一【专题3】2.1《从自然界获取铁和铜》练习(含答案)
第二单元铁、铜的获取及应用第一课时从自然界获取铁和铜1.下列物质在冶炼金属的过程中,需加入还原剂的是( )A.HgOB.Al2O3C.Fe2O3D.NaCl解析:在金属活动性顺序表中处于锌和铜之间的大部分金属,采用热还原法制取,需加入还原剂。
答案:C2.下列情况中,能通过置换反应得到铁的是( )A.铜与氯化亚铁溶液常温下混合B.一氧化碳通过灼热的氧化铁C.氢气通入硫酸亚铁溶液D.铝和四氧化三铁混合加热到高温解析:一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。
答案:D3.用H2作还原剂和用金属作还原剂相比,所得金属的纯度的说法正确的是( )A.用H2的高B.用金属的高C.二者相同D.无法比较解析:H2是气体,易分离,所得金属的纯度高。
答案:A4.实验室欲使1.6 g氧化铁完全还原,事先应准备的CO在标准状况下的体积( )A.等于672 mLB.等于336 mLC.大于672 mLD.小于336 mL解析:反应前要通CO将装置中的空气排出,反应后还要通CO直至铁冷却。
所以事先准备的CO应远远大于反应所需的CO。
答案:C5.在高温下用一氧化碳还原m g四氧化三铁得到n g铁。
已知氧的相对原子质量为16,则铁的相对原子质量为( )A. B.C. D.解析:该题考查相对原子质量的计算,答题时运用反应方程式中量的关系求解。
答案:B6.成语是我国文化的宝贵遗产。
下列有关金属的成语中,不符合科学原理的是( )A.百炼成钢B.火树银花C.点石成金D.曾青化铁解析:百炼成钢主要介绍生铁炼钢的过程。
火树银花中的火树指焰火,焰火中含有各种金属元素,燃烧时显示各种颜色,化学上称为焰色反应。
C项违背了元素守恒。
D是湿法炼铜的原理。
答案:C7.冶炼金属常用以下几种方法:①以C或CO、H2作还原剂还原;②电解法;③热分解法;④铝热反应。
现有下列金属:Al、Mg、Cu、Hg,试标明适宜的冶炼方法。
Al ;Mg ;Cu ;Hg 。
高中化学从自然界获取和铜一
煌敦市安放阳光实验学校从自然界获取铁和铜一、学习目标（1）了解自然界中铁、铜的存在形式，掌握高炉炼铁的化学原理，简单了解湿法炼铜的过程。
（2）通过介绍我国悠久的铜、铁冶炼史，对学生进行爱国主义，体会铁、铜的冶炼对人类文明的重要影响。
（3）通过介绍铁和铜的使用情况，使学生认识到化学与生活的紧密联系，培养学生的社会责任感。
二、教学与难点：工业炼铁的原料、原理、设备、工艺流程与产物三、设计思路从学生熟悉的铜、铁及其化合物在生产、生活中的用事例着手，引发学生对“它们在自然界如何存在，人类如何获取这些物质”的思考，通过图片、视频媒体帮助学生掌握铁和铜的冶炼的内容，同时让学生感受化学为生活服务的意识。
四．教学过程【创设情境】多媒体演示漂亮的流星雨。
（ppt2）【讲述】流星雨落下的有的是陨石，有的是陨铁。
【展示】疆大陨铁(ppt3)【讲述】古代的人们就用陨铁制作工具，如种植时所用的铁锹、镰刀、斧头，这就是人类最早利用的铁。
人类最早利用的铜，是来自于地球上自然存在的少量单质铜。
但是，陨石是稀有之物，比黄金和钻石还稀有。
单质铜也很稀少，是绝对满足不了人类对铁和铜的巨大需求的。
所以，简易的冶炼的方法也就慢慢地运而生了。
我们先来看下自然界中存在的铁和铜的矿石。
【创设情景】展示自然界存在的各种铁、铜矿石的实物。
（ppt4、5）【提问】它们在自然界如何存在？【板书】一.铁、铜存在形式（ppt6）主要以化合态形式存在于自然界。
【设疑1】为什么地球上只存在少量单质铜，而铁单质只存在于陨?【设问】铁、铜是人类使用最早、用最广泛的两种金属，它们在日常生活中的用十分广泛，请同学举例常见的铁制品和铜制品有那些？铁和铜的用途有那些？【设疑2】1．你们知道如何将铁合态转化为游离态吗？(ppt7)2．选用哪些还原剂？【学生活动】: 通过教材了解炼铜、炼铁的方法和工艺。
通过收集到的资料,小组交流讨论更多其他的炼铜、炼铁的方法。
【学生反馈】从铁、铜的化合物中提取铁、铜的其他可能途径:制铁：Al2O3+2Fe 2Al+Fe2O33H2+Fe2O32Fe+3H2O制铜：H2+CuO Cu+H2O CO+CuO Cu+CO2 Fe+CuCl 2Cu+FeCl2【板书】二．铁的冶炼【展示】古代铁的冶炼图（ppt8）【展示】请下面在座的同学们想一想，古代炼铁方法中所包含的化学原理和化学反分别是什么呢？【过渡】即使科技水平发展到现在，目前所用的冶炼方法基本还是此法，只不过设备已先进许多，生产已形成规模化，冶炼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。
高一化学：从自然界获取铁和铜(教学设计)
从自然界获取铁和铜教学设计一、学习目标（1）了解自然界中铁、铜的存在形式，掌握高炉炼铁的化学原理，简单了解湿法炼铜的过程。
（2）通过介绍我国悠久的铜、铁冶炼史，对学生进行爱国主义教育，体会铁、铜的冶炼对人类文明的重要影响。
（3）通过介绍铁和铜的使用情况，使学生认识到化学与生活的紧密联系，培养学生的社会责任感。
二、教学重点与难点重点：工业炼铁的原料、原理、设备、工艺流程与产物三、设计思路从学生熟悉的铜、铁及其化合物在生产、生活中的应用事例着手，引发学生对“它们在自然界如何存在，人类如何获取这些物质”的思考，通过图片、视频等媒体帮助学生掌握铁和铜的冶炼的内容，同时让学生感受化学为生活服务的意识。
四．教学过程【创设情境】多媒体演示漂亮的流星雨。
（ppt2）【讲述】流星雨落下的有的是陨石，有的是陨铁。
【展示】新疆大陨铁(ppt3)【讲述】古代的人们就用陨铁制作工具，如种植时所用的铁锹、镰刀、斧头等，这就是人类最早利用的铁。
人类最早利用的铜，是来自于地球上自然存在的少量单质铜。
但是，陨石是稀有之物，比黄金和钻石还稀有。
单质铜也很稀少，是绝对满足不了人类对铁和铜的巨大需求的。
所以，简易的冶炼的方法也就慢慢地应运而生了。
我们先来看下自然界中存在的铁和铜的矿石。
【创设情景】展示自然界存在的各种铁、铜矿石的实物。
（ppt4、5）【提问】它们在自然界如何存在？【板书】一.铁、铜存在形式（ppt6）主要以化合态形式存在于自然界。
【设疑1】为什么地球上只存在少量单质铜，而铁单质只存在于陨铁中?【设问】铁、铜是人类使用最早、应用最广泛的两种金属，它们在日常生活中的应用十分广泛，请同学举例常见的铁制品和铜制品有那些？铁和铜的用途有那些？【设疑2】1．你们知道如何将铁从化合态转化为游离态吗？(ppt7)2．选用哪些还原剂？【学生活动】: 通过教材了解炼铜、炼铁的方法和工艺。
通过收集到的资料,小组交流讨论更多其他的炼铜、炼铁的方法。
从自然界获取铁和铜
陨铁
天然铜
1、铁元素、铜元素在自然界中的存在
赤铁矿(Fe2O3)
常 见 的 铁 矿 石
磁铁矿(Fe3O4)
褐铁矿(Fe2O3· nH2O )
黄铁矿(FeS2 )
1、铁元素、铜元素在自然界中的存在
黄铜矿（CuFeS2）
常 见 的 铜 矿 石
孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )
毛赤铜矿(Cu2O )
蓝铜矿(Cu3(CO3)2(OH)2 )
（6）炼铁和环保节能
高炉煤气： CO、CO2、N2
3、工业上是如何炼铁
铁合金的性质 生铁 含碳2%~4.3% 硅锰(较多) 硫磷(较多) 可铸不可锻 硬而脆 和 钢 含碳0.03%~2% 硅锰(适量) 硫磷(较少) 可铸,可锻,可压延 硬而韧,有弹性
讨论与交流 根据工业炼铁的原理 实验室如何设计实验模拟一氧化碳还原氧化铁?
2．铜的性质 (1)物理性质： 紫红 色固体，具有良好的 导电 性、
导热 性和 延展 性。
(2)化学性质 ①与非金属单质的反应 与氯气、氧气反应的化学方程式分别为： 点燃 Cu＋Cl2=====CuCl2 ， △ 2Cu＋O2=====2CuO 。
②与盐溶液的反应 与 AgNO3、FeCl3 溶液反应，化学反应方程式为： 2AgNO3＋Cu===2Ag＋Cu(NO3)2 ，
从自然界中获取铁和铜
1、铁元素、铜元素在自然界中的存在
2、如何把铁铜从化合态转化为游离态 3、工业上是如何制取铁、铜单质的
4、铁、铜单质的性质
1、铁元素、铜元素在自然界中的存在 主要以化合态形式存在于自然界。
铁是一种活泼的金属，因此，除了天外坠 至地球的陨铁(游离态的铁)外，自然界里的铁 是以化合态的形式存在的。 铜的化学性质比铁稳定，在自然界中主要 以化合态存在，也有少量单质铜。
从自然界获取铁和铜
20 从自然界获取铁和铜【学习目标】1、了解自然界中铁、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。
体会铁、铜的冶炼对人类文明的重要影响。
【教学重、难点】铁、铜的冶炼【教学过程】看书P71-73一、铁、铜的存在及使用历史1．人类最早使用的金属是、2．铁和铜在自然界中主要以态存在，铁单质只存在于中，自然界中存在少量的单质。
3．常见的铁矿有、、等常见的铜矿有、等[回忆]以前学过哪些化学反应能将铁、铜从化合态转化为游离态？二、铁的冶炼1．原料：、、、等2．设备：3．原理：用CO、H2、C等还原剂将Fe从其化合物中还原出来4．工艺流程（1）从高炉方（上或下）鼓入空气与焦炭反应产生还原剂CO，并放出大量热方程式：、焦炭作用、（2）CO还原铁矿石，并加入除去铁矿石中的SiO2CO还原赤铁矿的方程式：石灰石除SiO2的方程式：、。
（3）炉渣密度比铁水小，浮在铁水上，从而分离得铁水。
炉渣主要成分是，所得含铁的产品是，进一步炼制可得到用途更广泛的钢。
[思考]：炼铁高炉中产生的废气成分可能有等，净化后可作气体燃料。
三、铜的制备和精炼1．湿法炼铜的原理：2．高温冶炼铜：高温冶炼____________得到含量99.5%—99.7%的铜，还含有________、__________、_________、__________等杂质，再经过________精炼，得到含量高达99.95%—99.98%的铜。
3、生物炼铜：优点：、、、等。
20 从自然界获取铁和铜课后作业1．下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是A．加热氧化汞得到汞 B．铝热还原法得到锰C．电解氧化镁得到镁 D．一氧化碳还原四氧化三铁得到铁2．下列情况中，能通过置换反应得到铁的是A．铜与氯化亚铁溶液常温下混合B．一氧化碳通过灼热的三氧化二铁C．氢气通过硫酸亚铁溶液D．铝和四氧化三铁混合加热到高温3．已知一些金属单质的发现与其金属活动性存在着某种必然的联系，你认为下列事件发生在铁器时代之前的是①金属铝的冶炼②青铜器时代③金银的使用④戴维发现金属钠⑤15世纪中国使用锌铸币A．②③⑤B．②③C．①②③D．①④⑤4．火法炼铜的步骤大致可分为：①富集，将硫化物矿进行浮选；②焙烧，主要反应为：2CuFeS2+4O2==Cu2S+3SO2+2FeO（炉渣）；③制粗铜，在1200℃发生的主要反应为：2Cu2S+3O2 =2Cu2O+2SO2；2Cu2O+ Cu2S=6 Cu+SO2↑；④电解精炼。
从自然界获取铁和铜
从自然界获取铁和铜一、铁、铜在自然界中的存在：1、自然界中，铁和铜主要以_______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于__________中。
含有铁的矿石主要有：赤铁矿( )；磁铁矿( ) ；黄铁矿()含有铜的矿石主要有：黄铜矿()；孔雀石( )二、工业上铁的冶炼：1、原料：2、设备：3、原理：4、具体步骤：①还原剂的生成：②铁矿石的还原：③炉渣的形成：△高炉煤气成分：产品：是含生铁。
进一步炼制得含的钢。
三、铜的冶炼：1、高温冶炼黄铜矿：黄铜矿粗铜精铜2、湿法冶铜：3、生物炼铜①原理：含硫的铜矿→硫酸铜→炼铜②特点：★★★[归纳与总结]金属冶炼的一般方法1、电解方法：2、热还原法：3、热分解法：4、富集法：此外还有生物冶金法、铝热反应法。
1、下列叙述中正确的是( )A.含金属元素的离子不一定都是阳离子B.在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂C.某元素由化合态变为游离态时，该元素一定被还原D.金属阳离子被还原不一定得到金属单质2、宋朝初期，我国已将湿法炼铜应用于生产，其反应原理是( )A. CuO+H2H2O+Cu B．CuO+CO CO2+CuC.Fe+CuSO4FeSO4+CuD. C u2(O H)2C O32CuO+H2O+CO2↑3、均能使Fe2O3还原成Fe的一组物质是( )A.CO、O2、H2B. CO、H2、C C．CO2、H2O、O2D．CO2、O2、C4、下列各种冶炼方法中，可制得相应金属的是( )A.加热Al2O3B．加热CaCO3C．电解熔融NaCl D．NaCl与A1粉高温共热5、下列反应原理不符合工业冶炼金属的实际情况的是( )A.2HgO2Hg+O2↑B．4Al+3MnO22Al2O3+3MnC.2MgO2Mg+O2↑D．4CO+Fe3O43Fe+4CO26、某金属氧化物在高温下与足量CO反应，生成的气体通过足量的澄清石灰水，得到沉淀的质量为原来氧化物质量的1.25倍，该金属为( )A.FeB. CuC. PbD. Zn7、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。
从自然界获取铁和铜
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
当堂练习
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
当堂练习
7．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，高炉炼铁除了加入铁矿石 外，还需加入焦炭和石灰石。请填空： Fe3O4 。 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： 。 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ③写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方程式： 。 C+O2 CO2 CO2+C 2CO ④写出CaCO3所参与反应的两个化学方程式： 。 CaCO3 CaO+CO2 ↑ CaO+SiO2 CaSiO3
游离态——元素的单质形式 化合态——元素的化合物形式
交流、讨论与练习
1、如何将铁、铜从“化合态” 转化为“游离态”？根据已学过的 知识，你能写出多少种上述转化的 化学方程式。
交流、讨论
2、上述反应中，在实验室或在 工业上实际应用的有哪几种？
工业上是如何冶炼生铁的 原理（方程式）：
原料：
设备：
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
2019-2020年高一化学铁和铜的获取及应用考试题
2019-2020年高一化学铁和铜的获取及应用考试题一、选择题：（每小题只有一个选项符合题意）1. Na、Mg、Al、Fe四种金属中两种组成的混合物12 g，与足量盐酸反应放出H2 0.5 g，则混合物中必定含有的金属是A．钠B．镁C．铝D．铁2. 将5.32 g纯Fe溶于足量稀H2SO4中，在加热条件下用2.53 g KNO3去氧化溶液中的Fe2+，充分反应后余下的Fe2+还原0.009 mol Cl2才能完全氧化，则KNO3的还原产物中N的化合价是A．–3 B．+4 C．+3 D．+23. 将8.4 g铁粉与3.2 g硫粉混合隔绝空气加热，使之充分反应，再将反应后的物质与足量的稀硫酸反应，可得到气体体积（标况下）是A．1.12 L B．2.24 L C．3.36 L D．以上都不对4. 4N x O y + 3yFe yFe3O4 + 2xN2若将0.2 mol N x O y通过50 g灼热的铁粉，反应完全后恰好生成0.1 mol N2和0.1mol Fe3O4，则N x O y的分子式为A．NO－B．NO2 C．N2O D．N2O55. 将适量铁粉放入FeCl溶液中，完全反应后，溶液中Fe3+和Fe2+浓3度相等，则已反应的Fe3+与未反应的Fe3+的物质的量之比是A．2：3 B．3：2 C．1：2 D．1：16. 有一块铝铁合金，将其溶解于足量盐酸中，再加入过量NaOH溶液，在空气中静置至红褐色沉淀不再增加时，将沉淀滤出再灼烧至恒重，得到残留物的质量与原合金质量相同，则合金中铝的质量分数是A．22.2% B．30% C．75.5% D．80.6%7. 向K2SO4和FeCl3的混合溶液中滴入Ba(OH)2溶液，当SO42－离子完全沉淀时，Fe3+离子也同时被完全沉淀，则原混合溶液中K2SO4和FeCl3的物质的量浓度之比为A. 3:1B. 3:2C. 2:1D. 2:38. 2 mol/L的盐酸和硫酸各100 mL，分别加入等质量的铁粉，反应结束后，所生成的气体质量比为2∶3，则往盐酸中加入铁粉的质量是A．2.8 g B．5.6 g C．8.4 g D．11.2 g9. bg某金属与足量的稀硫酸反应，生成该金属的三价正盐和ag氢气。
苏教版高一化学必修1：课时跟踪检测(十九)从自然界获取铁和铜 Word版含解析
课时达标训练(十九) 从自然界获取铁和铜1．下列化学反应在金属冶炼工业中还没有得到应用的是( )A ．2NaCl(熔融)=====通电2Na ＋Cl 2↑B ．Al 2O 3＋3C=====2 125℃2Al ＋3CO ↑C ．Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2D ．2Ag 2O=====△4Ag ＋O 2↑2．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。
下列关于金属的一些说法不正确的是( )A ．合金的性质与其组成金属的性质不完全相同B ．工业上金属Mg 、Al 都是用电解熔融氯化物制得的C ．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D ．越活泼的金属越难冶炼3．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限，之所以有先后，主要取决于( )A ．金属的导电性强弱B ．金属在地壳中的含量多少C ．金属的化合价高低D ．金属的活动性强弱4．工业上由含钒、铬和锰的矿物冶炼难熔的金属钒、铬和锰，通常采用的方法是( )A ．碳还原法B ．铝热法还原C ．直接加热法D ．盐的水溶液与活泼金属置换法5．冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气(或氢气或一氧化碳)法；③活泼金属置换法；④电解法。
四种方法在工业上均有应用。
古代有(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜；(Ⅱ)湿法炼铜；现代有()铝热法炼铬；(Ⅳ)从光卤石中炼镁。
对它们的冶炼方法的分析不正确的是( )A ．(Ⅰ)用①B ．(Ⅱ)用②C ．()用③D ．(Ⅳ)用④6．[双选]赤铜 矿的主要成分是氧化亚铜(Cu 2O)，辉铜矿的主要成分是硫化亚铜(Cu 2S)，将赤铜矿与辉铜矿混合加热有如下反应：Cu 2S ＋2Cu 2O=====△6Cu ＋SO 2↑。
下列对于该反应的说法中，正确的是( )A ．该反应中的氧化剂只有Cu 2OB ．Cu 2S 在反应中既是氧化剂又是还原剂C ．Cu 既是氧化产物又是还原产物D ．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶67．冶炼金属常用以下几种方法：①以C 、CO 或H 2作还原剂；②利用铝热反应原理还原；③电解法；④热分解法。
2019-2020学年化学同步苏教版必修1学案：专题3 第二单元 第一课时 从自然界获取铁和铜 Word版含解析.doc
第二单元| 铁、铜的获取及应用第一课时从自然界获取铁和铜—————————————————————————————————————[课标要求]1．了解铁、铜的冶炼。
2．掌握金属冶炼的一般方法。
1．常见的铁矿有磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3)等，常见的铜矿有黄铜矿(CuFeS2)、孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]等。
2．工业上主要采用高温冶炼黄铜矿(CuFeS2)的方法获得粗铜后经过电解精炼得到精铜。
3．常见金属的冶炼方法：①K、Ca、Na、Mg、Al用电解法；②金属活动性顺序中Zn～Cu用高温还原法；③Hg、Ag用热分解法；④Cu、Zn还可用湿法冶炼。
铁、铜的冶炼1．铁、铜的存在铁、铜在自然界中主要以化合态的形式存在。
(1)铁矿有磁铁矿(主要成分为Fe3O4)、赤铁矿(主要成分为Fe2O3)等。
(2)铜矿有黄铜矿(主要成分为CuFeS2)、孔雀石[主要成分为CuCO3·Cu(OH)2]等。
2．铁、铜的早期获取人们最早利用的单质铁和单质铜均直接来自于自然界。
所不同的是铁单质只存在于从天而降的陨铁中，所以古代人称铁为“天石”，而铜则来自于地球上自然存在的少量单质铜。
3．铁的冶炼(1)设备：炼铁高炉。
(2)原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。
(3)主要反应①还原剂的生成。
a.生成CO2：C＋O2高温,CO2，b生成CO：CO2＋C高温,2CO。
②铁的生成：Fe2O3＋3CO高温,2Fe＋3CO2。
③炉渣的形成：a.CaCO3高温,CaO＋CO2，b ．CaO ＋SiO 2高温,CaSiO 3。
[特别提醒]使用炼铁高炉得到的是含碳2%～4.5%的生铁，生铁经过进一步冶炼，包括降碳，调硅锰，除硫、磷，得到含碳量0.03%～2%的钢。
4．炼铜(1)工业炼铜：工业上采用高温冶炼黄铜矿(主要成分为CuFeS 2)的方法得到铜。
黄铜矿――→还原剂高温冰铜―→粗铜(含Ag 、Au 、Fe 、Zn 等杂质)――→电解精炼精铜 (2)生物炼铜(矿堆浸铜法)①原理：CuS ――→细菌O 2CuSO 4――→Fe Cu 。
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课时达标训练(十九) 从自然界获取铁和铜
1．下列化学反应在金属冶炼工业中还没有得到应用的是( )
A ．2NaCl(熔融)=====通电
2Na ＋Cl 2↑
B ．Al 2O 3＋3C=====2 125℃2Al ＋3CO ↑
C ．Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2
D ．2Ag 2O=====△4Ag ＋O 2↑
2．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。
下列关于金属的一些说法不正确的是( )
A ．合金的性质与其组成金属的性质不完全相同
B ．工业上金属Mg 、Al 都是用电解熔融氯化物制得的
C ．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D ．越活泼的金属越难冶炼
3．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限，之所以有先后，主要取决于( )
A ．金属的导电性强弱
B ．金属在地壳中的含量多少
C ．金属的化合价高低
D ．金属的活动性强弱
4．工业上由含钒、铬和锰的矿物冶炼难熔的金属钒、铬和锰，通常采用的方法是( )
A ．碳还原法
B ．铝热法还原
C ．直接加热法
D ．盐的水溶液与活泼金属置换法
5．冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气(或氢气或一氧化碳)法；③活泼金属置换法；④电解法。
四种方法在工业上均有应用。
古代有(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜；(Ⅱ)湿法炼铜；现代有()铝热法炼铬；(Ⅳ)从光卤石中炼镁。
对它们的冶炼方法的分析不正确的是( )
A ．(Ⅰ)用①
B ．(Ⅱ)用②
C ．()用③
D ．(Ⅳ)用④
6．[双选]赤铜 矿的主要成分是氧化亚铜(Cu 2O)，辉铜矿的主要成分是硫化亚铜(Cu 2S)，将赤铜矿与辉铜矿混合加热有如下反应：Cu 2S ＋2Cu 2O=====△
6Cu ＋SO 2↑。
下列对于该反应
的说法中，正确的是( )
A ．该反应中的氧化剂只有Cu 2O
B ．Cu 2S 在反应中既是氧化剂又是还原剂
C ．Cu 既是氧化产物又是还原产物
D ．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶6
7．冶炼金属常用以下几种方法：①以C 、CO 或H 2作还原剂；②利用铝热反应原理还原；③电解法；④热分解法。
下列金属各采用哪种方法还原最佳(用序号填写下列空白)
(1)Fe 、Zn 、Cu 等中等活泼金属：_____________________________。
(2)Na 、Mg 、Al 等活泼或较活泼金属：__________________________。
(3)Hg 、Ag 等不活泼金属：___________________________________。
(4)V 、Cr 、Mn 、W 等高熔点金属：_______________________________。
8．钢铁工业对促进经济和社会的发展具有重要的意义，现代炼铁的主要方法是高炉炼铁。
其设备如图所示：炼铁的炉料(铁矿石、焦炭、石灰石等)由高炉的顶部投入，原料在下降过程中与高炉气气流在炉身部分发生作用。
请回答下列问题：
(1)焦炭在炼铁的过程中所起的作用是__________________________。
(2)采用炉料从上部加入，热空气从下部通入的工艺，其目的是_______。
(3)写出以赤铁矿为原料的炼铁高炉中发生的主要化学反应_______________。
(4)高炉气中含有的主要气态污染物是____________，
若直接排放将污染空气，因此应回收利用，请写出该污染物的一种用途_____________________________________________________。
课时达标训练(十九)
1．选B 目前金属铝的制备方法是电解氧化铝，其他选项中所涉及的内容均符合理论和生产实际。
2．选B 合金的性质与其成分金属的性质不完全相同，如硬度、强度更大，熔点更低等，A 项正确；因为AlCl 3为共价化合物，熔融时不导电，冶炼铝应用电解Al 2O 3(熔融)的方法，B 项错误；金属冶炼的实质就是把金属阳离子还原为金属原子，越活泼的金属，其阳离子的氧化性越弱，越难被还原，C 、D 项正确。
3．选D 人类对材料的使用经历了一个由易到难，由简单到复杂的过程，所以金属活动性较差、容易冶炼的金属最先被人发现和利用。
4．选B 冶炼难熔金属通常用铝热法。
5．选B 对(Ⅰ)～(Ⅳ)发生的化学反应分别是：
(Ⅰ)：Cu 2(OH)2CO 3=====高温
2CuO ＋H 2O ＋CO 2、C ＋2CuO=====△
2Cu ＋CO 2符合①； (Ⅱ)：Fe ＋CuSO 4===FeSO 4＋Cu ，符合③；
(Ⅲ)：2Al ＋Cr 2O 3=====高温Al 2O 3＋2Cr ，符合③；
(Ⅳ)：先从光卤石中提取MgCl 2，再电解：
MgCl 2(熔融)=====通电
Mg ＋Cl 2，符合④。
6．选B 、D 该反应分析如下：Cu 2S 既是氧化剂又是还原剂，Cu 2O 是氧化剂；Cu 是还原产物，SO 2是氧化产物。
7．解析：非常活泼的金属，如Na 、Mg 、Al 用电解法冶炼，不活泼的金属，如Hg 、Ag 用热分解法冶炼，较活泼的金属，如Fe 、Zn 、Cu 用热还原法冶炼，难熔金属如V 、Cr 、Mn 、W 等用铝热反应冶炼。
答案：(1)① (2)③ (3)④ (4)②
8．解析：(1)焦炭在炼铁的过程中既作为能源提供反应所需要的能量，同时生成CO 作为还原剂，还原出铁矿石中的Fe ；
(2)采用炉料从上部加入，热空气从下部通入的工艺，主要是采用逆流操作，不仅利于矿石与还原性气体充分接触，还增加了接触时间，利于反应；
(3)炼铁高炉中发生的主要反应就是还原剂的生成及生成铁的反应；
(4)高炉气的主要成分有：CO 、CO 2等，其主要气态污染物是有毒的CO ；回收利用CO ，可用作燃料或作还原剂等。
答案：(1)既提供热量，又产生还原剂CO
(2)采用逆流接触操作，使矿石与还原性气体充分接触、反应
(3)C ＋O 2=====高温CO 2，CO 2＋C=====高温2CO ，
Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2
(4)CO 作燃料(或还原剂)。