从自然界获取铁和铜
从自然界获取铁和铜 课件
你知道 吗
含有铁的矿石主要有哪些？ 含有铜的矿石主要哪些？
常见的铁矿石
赤铁矿(Fe2褐铁矿(Fe2O3·nH2O )
黄铁矿(FeS2 )
常见的铜矿石
黄铜矿(CuFeS2 )
斑铜矿 Cu5FeS4
孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )
辉铜矿 Cu２S
毛赤铜矿(Cu2O )
4.具体步骤 ：
①提供热量：
C + O2高=温 CO2
②还原剂的生成： 高温 CO2 + C = 2CO
③铁矿石的还原：
Fe2O3 + 3CO高温= 2Fe + 3CO2
④炉渣的形成：
CaCO3 =高温CaO + CO2 CaO + SiO2高温= CaSiO3
焦炭 铁矿石
石灰石
热空气
生
铁
出
炉渣出口
蓝铜矿(Cu3(CO3)2(OH)2 )
交流、讨论与练习
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。
生成铁的反 应
生成铜的反应
二、铁的冶炼：
工业上： 1.原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石
2.设备：炼铁高炉（又称沸腾炉）
高温
3.原理：Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
当堂练习
冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法； ②水煤气法（H2 或CO）；③活泼金属置换 法；④电解法。四种方法均有应用。古代有： Ⅰ火烧孔雀石炼铜；Ⅱ湿法冶金术炼铜；现 代有：Ⅲ铝热法炼铬；Ⅳ从光卤石 （KCl·MgCl2·6H2O ）中炼镁。下列对它们 的冶炼方法的分析中，不正确的是（ B ） A．Ⅰ用① B．Ⅱ用② C．Ⅲ用③ D．Ⅳ用④
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
第一节从自然界获取铁和铜
第一节：从自然界获取铁和铜学习目标：了解自然界中铁、铜的存在形式及常见的冶炼方法。
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。
学习过程：一．铁、铜在自然界中的存在1.铁单质存在于从天而降的中，所以古代人称铁为“天石”铜来自于地球上自然存在的少量单质2.铁和铜在自然界中重要以化合态存在。
铁矿：磁铁矿（主要成分为：）、赤铁矿（主要成分为）铜矿：黄铜矿（主要成分为：）、孔雀石（主要成分为）二．铁、铜的获取铁的冶炼：1.一个设备：高炉2.四种原料：、、、3.三个过程：⑴还原剂的生成：①焦炭与热空气中的氧气反应生成二氧化碳：并放出大量的热；②二氧化碳再与灼热的焦炭反应，生成一氧化碳：⑵铁矿石的还原：一氧化碳在高温下将氧化铁还原为金属铁：⑶炉渣的生成：①石灰石在高温下分解成氧化钙和二氧化碳：②氧化钙与铁矿石中的二氧化硅等反应生成炉渣：4.铁合金：含碳2%～4.5%的为含碳0.03%～2%的为。
铜的冶炼：1.电解法炼铜2.湿法炼铜：Fe +CuSO4 = FeSO4 + Cu作业：一．单项选择题：1.金属材料在人类社会的发展史上发挥着重要的作用。
人类历史上最早使用的金属是：A.铜B.铁C.铝D.钠2. 上海世博园地区的一座大型钢铁厂搬迁后，附近居民将不再受到该厂产生的红色棕色烟雾的困扰。
你估计这一空气污染物可能含有：A.FeO粉尘B.Fe2O3粉尘C.Fe粉尘D.碳粉3. 下列说法中不正确的是A.人类历史上使用最早的合金是青铜。
B.司母戊鼎是我国目前已经发现的最重的青铜器。
C.目前世界上使用量最大的合金是铝合金。
D．目前世界上用途最广的合金是钢。
4.下列关于铁和铜的说法中，正确的是A.铁元素和铜元素在自然界中都无游离态。
B.铁能在氯气中燃烧，铜不能在氯气中燃烧。
C.生物炼铜具有污染小、反应条件简单、贫矿的利用率高等优点。
D.铁粉呈银白色，铜粉呈紫红色。
5.“假黄金”欺骗了很多人。
“假黄金”的主要成分是铜锌合金。
从自然界获取铁和铜
从自然界获取铁和铜从自然界获取铁和铜第一课时从自然界获取铁和铜（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、学习重点与难点重点：工业炼铁的原料、原理、设备、工艺流程与产物除金等少量的金属在自然界存在单质外，大多数金属以化合物的形式存在于大自然。
铁和铜主要以矿物的形式广泛存在于地壳中。
铁矿主要有_______________________________________，铜矿主要有________________________________________。
铁元素在地壳中的含量为4.65%，我国有丰富的铁矿资源，但品位不高。
在矿物中，金属元素的化合价呈正化合价，所谓金属的冶炼就是把金属从它们的化合物中____________(填“氧化”或“还原”出来) 。
完成课本P.72“交流与讨论”。
1．从矿石中提炼金属的一般步骤：①选矿（矿石的富集、除杂质，提高有用成分含量）；②冶炼；③精炼提纯。
2．冶炼金属常用方法(1)加热法——加热金属的氧化物和硫化物，使其分解出金属，例如Ag 2O＋O 2，适用于冶炼稳定金属。
(2)还原剂法——用还原剂把金属从化合物种还原出来。
常见的还原剂有H 2、CO 、C 、Al 等。
例如：Fe 2O 3＋CO ——_________________________________________，WO 3＋H 2——___________________________________________，Cr 2O 3＋2Al ——__________________________________________。
(3)电解法——用电流使金属还原，适用于冶炼活动金属。
从自然界获取铁和铜
天然铜
铁是自然界里分布最广的金属
元素之一，在地壳中的含量仅
次于铝，游离态的铁只能从陨
陨铁
石中得到。
交流与讨论
+还原剂 化合态铁、铜
游离态铁、铜
常用的还原剂：CO、H2、焦炭、Al、Zn等。
根据已学过的知识，尽可能多的写出上述转化的化学 方程式，填在课本P72表3-3中。
交流与讨论
生成铁的化学方程式
生成铜的化学方程式
高温
3H2 + Fe2O3 == 2Fe + 3H2O
高温
3CO + Fe2O3 == 2Fe + 3CO2 高温
2Al+ Fe2O3 == 2Fe + Al2O3
Δ
H2 + CuO == Cu + H2O
Δ
CO + CuO == Cu + CO2
Δ
C + 2CuO ==2Cu + CO2↑
Zn + FeSO4 ==Fe + ZnSO4 Fe+ CuSO4 ==Cu + FeSO4
交流与讨论
阅读P72，了解炼铁原理，并完成“交 流与讨论”。
高炉结构图
进料口
铁水
1、一氧化碳是怎样形成的？
废气
点燃
C+
O2
===
高温
CO2
C + CO2 === 2CO
2、铁被还原的化学方程式？
高温
空 气
2.湿法炼铜：CuSO4+Fe=Cu+FeSO4
四、金属冶炼的常用方法
化合态 得电子，被还原 游离态
从自然界获取铁和铜
阅读课本71页并思考？
•1.自然界中铁、铜主要以什么形态存在 ？ •2.自然界中是否存在单质铁和单质铜呢？
•1.铁和铜在自然界主要以化合态形式存在 。
•常见的铁矿
•赤铁矿（Fe203）
•磁铁矿(Fe304)
• 常见的铜 矿
•黄铜矿（CuFeS2 ） •二硫化亚铁铜
•孔雀石（CuCO3•Cu(OH)2）
•Δ
•H2 + CuO == Cu + H2O
•Δ
•CO + CuO == Cu + CO2
•Δ
C + 2CuO ==2Cu + CO2↑
•Zn + FeSO4 ==Fe + ZnSO4 •Fe+ CuSO4 ==Cu + FeSO4
•交流与讨论
• 阅读P72，了解炼铁原理，并完成“交 流与讨论”。
•根据已学过的知识，尽可能多的写出上述转化的化学 •方程式，填在课本P72表3-3中。
•交流与讨论
生成铁的化学方程式
生成铜的化学方程式
•3H2 + Fe2O3 •=高=温2Fe + 3H2O
•3CO + Fe2O3•高==温2Fe + 3CO2 •高温
•2Al+ Fe2O3 == 2Fe + Al2O3 •
•钢(含碳0.03﹪~2﹪)
•三、铜的冶炼
• 1.高温冶炼黄铜矿•→电解精炼
•2CuFeS2＋O•2高＝温Cu2S＋2FeS+SO2↑
•高温
2Cu2S＋3O2＝2Cu2O+2SO2↑ 2Cu2O+Cu2S＝•高6温Cu+SO2↑ •（仅作了解）
从自然界获取铁和铜
从自然界获取铁和铜一、教学目标：1、了解铁和铜的主要存在形式，铁的冶炼方法；2、体会铁、铜的冶炼对人类文明的重要影响。
二、教学重点：铁的冶炼方法三、教学难点：铁的冶炼方法四、教学过程：【联系生活】铁和铜是人类使用最广泛的两种金属。
在我们日常生活中会经常见到。
请看两张图片（ppt2）———生活中常见的钢铁制品(ppt3)———铜制品【讲述】铜和铁制品几乎涉及我们衣、食、住、行的方方面面，与我们的生活密切相关。
下面，我们来了解一下两种金属---请看信息（ppt4）【设疑1】纯净的铁为银白色，铜为紫红色，它们在自然界中以什么形式存在呢？【提问学生】请同学们思考并完成填空。
演示（ppt5）【学生回答】铁、铜主要以化合态形式存在于自然界。
地球上只存在少量单质铜，而铁单质只存在于陨铁中。
【板书】一.存在形式主要以化合态形式存在于自然界【设疑2】关于铁、铜的存在形式，请同学们思考问题2：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？演示（ppt6）结合金属活动性顺序表，完成填空。
【学生回答】根据金属活动性顺序表，铁属于比较活泼金属、铜属于不太活泼 _金属。
铁比铜活泼，故自然界中存在少量单质铜，而单质铁只存在于陨铁中。
【过渡】铁和铜都主以化合态存在。
含铁的矿石有哪些，含铜的矿石有哪些呢？【创设情境】展示自然界存在的各种铁、铜矿石的图片。
演示（ppt7）常见的铁矿石赤铁矿主要成分为三氧化二铁、磁铁矿四氧化三铁、褐铁矿、黄铁矿；（ppt8）常见的铜矿石黄铜矿、孔雀石等【设疑3】1．如果将铁、铜从化合态转化为游离态，它们的化合价有什么变化，过程中加入氧化剂还是还原剂？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+2Fe3H2+Fe2O32Fe+3H2O2Al+Fe2O3制铜：H2+CuO Cu+H2O CO+CuO Cu+CO2Fe+CuCl2Cu+FeCl2【小结】获取铁和铜的方法。
从自然界获取铁和铜
第三单元 从矿物到基础材料第一课时 从自然界获取铁和铜基础巩固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2．下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是( )A ．MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑B ．TiCl 4＋4Na =====700～800℃Ti ＋4NaCl C ．Al 2O 3＋3H 2=====△2Al ＋3H 2O D ．Fe 3O 4＋4CO=====高温3Fe ＋4CO 23．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，常用Mg 还原法制取金属Ti ，反应原理如下：2Mg ＋TiCl 4=====高温2MgCl 2＋Ti 。
下列说法正确的是( )①该反应属于置换反应；②该反应属于氧化还原反应；③该反应表明Mg 比Ti 活泼；④Ti 被誉为“21世纪的金属”，在航天工业上有广泛用途。
A ．只有①②B ．只有③④C ．只有①②③D ．全部5．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：_____________________________________________。
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
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
从自然界获取铁和铜
从自然界获取铁和铜一、选择题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.试想，如果把某元素化合态变为游离态，则它（）A.被氧化B.被还原C.有可能被氧化，也有可能被还原D.由高价态变为。
价2.高炉炼铁生产中，下列各说法正确的是（）A.焦炭和一氧化碳都是还原剂B.高炉炼铁可以得到纯铁C.加石灰石的目的主要是为了得到CChD.用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿和黄铁矿3.下列反应能通过置换反应生成铁的是（）① Zn + FeCL（溶液）② Na + FeS（‰（溶液）③ Fe2O3 + CO（高温）④ Fe3O4 + H2（高温）⑤ Al+Fe2O3（引燃）A.①③④⑤B.①②③C.①④⑤D.①②③④⑤4.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 ： 1B. 1 ： 3 ： 14C. 1 ： 6 ： 14D. 2 ： 1 ： 25.工业上，常用Mg还原法制取金属Ti,反应原理如下：2Mg+TiCk=里2MgCL+ Ti.下列说法正确的是（）①该反应属于置换反应；②该反应属于氧化还原反应；③该反应表明Mg比Ti活泼；④Ti被誉为“21世纪的金属”，在航天工业上有广泛用途.A.只有①②B.只有③④C.只有①②③D.全部6.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（IlD铝热法炼铭；（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. (IlI)用③D. (IV)用④7.用足量的CO还原32.0 g某种氧化物，将生成的气体通入足量澄清石灰水中，得到60.0 g沉淀，则该氧化物是()A. FeOB. Fe2O3C. CuOD. Cu2O二、非选择题8.铜在自然界中多以+ 1价的形式存在于矿石中，因在固态特别是高温下+ 1价铜的化合物比+2价的稳定.用辉铜矿(CU2S)炼铜的方法之一是：①将矿石在高温下通入空气焙烧, 生成两种氧化物.②将焙烧过的矿石加上比它质量约少一半的未经焙烧过的矿石，混合后隔绝空气再进行高温煨烧，结果得到金属铜和一种具有刺激性气味的气体.写出这两个反应的化学方程式：①;②.9.古代的“药金”外观与金相似，常被误认为是金子.冶炼方法如下：将碳酸锌、赤铜(CU2。
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。
从自然界中获取铁和铜
从自然界中获取铁和铜展示铁、铜在日常生活中的应用图片：展示出土的铜器和铁器制品：铁和铜从哪里来？怎么来的？游离态形式的铁和铜铜在地壳中含量约为0.01%，少量以单质铜形式存在铁是自然界里分布最广的金属元素之一，在地壳中的质量约占5％左右，仅次于铝，游离态的铁只能从陨铁中得到。
铁和铜在自然界主要以化合态形式存在。
常见的铁矿 ：赤铁矿Fe 2O 3红色 磁铁矿Fe 3O 4黑色常见的铜矿：黄铜矿：（CuFeS 2）黄色 孔雀石：（CuCO 3•Cu(OH)2）绿色问题：人类首先发现并应用的是铜还是铁，为什么？自然界存在游离态的铜金属的冶炼：把金属从矿石中提炼出来，这就是人们常说的金属的冶炼铁由化合态转变为游离态从铁矿石中获取铁古代炼铁——现代炼铁现代工业炼铁1、原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。
4、造渣：2、设备：炼铁高炉3、原理： 5、高炉煤气成分：N 2 CO CO 26、产品：生铁（含碳2%--4.5%） 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% ）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?生成铁的化学方程式 H 2 + CuO Cu + H 2O 生成铜的化学方程式 3H 2 + Fe 2O 3 2Fe + 3H 2O Δ 3CO + Fe 2O 3 2Fe + 3CO 2 Δ 2Al + Fe 2O 3 2Fe + Al 2O 3 高温 Zn + FeSO 4 Fe + ZnSO 4CO + CuO Cu + CO 2Δ C + 2CuO 2Cu + CO 2 Δ Fe + CuSO 4 Cu + FeSO 4 Δ工业上铜的冶炼古老的冶炼技术：（1）火烧孔雀石炼铜（CuCO 3•Cu(OH)2）（2）湿法炼铜 曾青得铁化为铜 Fe + CuSO 4 == Cu + FeSO 4新型冶炼技术： （1）高温冶炼黄铜矿（CuFeS 2）（2）生物炼铜等拓展视野铜的冶炼铜主要从黄铜矿中提炼。
从自然界获取铁和铜(hao)
按图装置，在硬质玻璃管里放入少量红色的氧化铁粉 末，在大试管里加入澄清的石灰水。先通入纯净的一 氧化碳，点燃从支管口排出的一氧化碳，然后加热
Fe2O3
CO
气囊
澄清石灰水
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。
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： ①写出磁铁矿主要成分的化学式： Fe3O4 。
②写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式：
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
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
6．冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法； ②水煤气法（H2 或CO）；③活泼金属置换 法；④电解法。四种方法均有应用。古代有： Ⅰ火烧孔雀石炼铜；Ⅱ湿法冶金术炼铜；现 代有：Ⅲ铝热法炼铬；Ⅳ从光卤石 （KCl·MgCl2·6H2O ）中炼镁。下列对它们 的冶炼方法的分析中，不正确的是（B ） A．Ⅰ用① B．Ⅱ用② C．Ⅲ用③ D．Ⅳ用④
Si、Mn、S、P （较少）
机械 生铁坚硬、耐磨、铸造性好.但 坚硬、韧性大，可塑性好, 性能 生铁脆，不能锻压, 可铸不煅 可铸可煅
用途 炼钢生铁用做炼钢的原料 ； 铸造生铁用于制造各种铸件，如机床 床座、铁管等； 球墨铸铁性能较好，制造齿轮、 活塞等高级铸件；
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从自然界获取铁和铜
教学目标：1.了解自然界中铁和铜的存在形式及常见的冶炼方法。
2.掌握高炉炼铁和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。
教学准备：几种常见的铁矿和铜矿的样品。
教学过程：
阅读讨论：课本69页图3-9铁和铜的应用实例，体会铁和铜在人们日常生活及国民经济
发展中的重要作用。
[提问] 为什么地球上只存在少量单质铜，而铁单质只存在于陨石中？
[结论] 铁、铜在地球上主要以化合态的矿物形式存在，铁比铜活泼。
展示样品：几种常见的铁矿和铜矿
板书：铁矿：磁铁矿 赤铁矿
铜矿：黄铜矿 孔雀石
交流与讨论：通过以上的学习我们知道铁和铜在自然界中主要是以化合态存在的，而它们
与我们的生活及国民经济的发展又起着如此重要的作用，那么我们如何将铁和
铜从化合态转化为游离态呢？请同学们回忆已学过的知识，完成下面的表格填
问题讨论：请同学们从氧化还原反应的角度分析一下以上的几个反应。
它们的相同之处
是 。
教师设问：那么工业上如何冶炼铁和铜的呢？
学生阅读：课本70页相关内容完成71页的交流与讨论。
板书：1．工业炼铁
(1)反应原理：在高温下，用还原剂（主要是 ）把铁从铁矿石里还原出来。
(2)原料： 、 、 和 。
(3)设备：炼铁高炉
(4)生产过程：
①还原剂的生成 C+O 2 ===== CO 2 CO 2+C =====2CO ②铁矿石还原成铁 Fe 2O 3+3CO ===== 2Fe+3CO 2↑ ③除脉石、炉渣的形成 CaCO 3 ===== CaO+CO 2↑ SiO 2+CaO ===== CaSiO 3 （石灰石的作用） 学生阅读：了解工业炼铜的方法。
学生阅读：资料卡“生物炼铜”。
问题探究：请同学们回忆一下前面我们已学过的钠、镁、铝的提取方法并且与刚学习的铁
铜的冶炼方法进行比较，它们的相同之处是 ；不相
同之处是 。
归纳：金属冶炼的一般方法。
点燃 高温
高温 高温 高温
课堂小结：1、铁的合金及其冶炼
2、铜的冶炼：(1) 高温冶炼黄铜矿(CuFeS2)，得粗铜（99.5%～99.7%）；电解精炼，得纯
度较高的铜（99.95%～99.98%）。
（2）生物炼铜。
[课堂练习] 铁是自然界分布最广的金属元素之一，在地壳中的质量约占5%左右。
铁矿石
的种类很多，重要的有磁铁矿石（主要成分是Fe
3O
4
）、赤铁矿石（主要成分是Fe
2
O
3
）等。
（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）写出碳酸钙参与反应的化学方程式：。
[课外作业]
1．国际互联网上报道：“目前世界上有近20亿人患有缺铁性贫血。
”这里的铁是指（）A．铁元素 B．铁单质 C．四氧化三铁 D．氢氧化铁
2．下列各组金属最适宜用氢气或CO把它们从化合物中还原出来的是（）
A ．Ca、Mg B． Al、Fe C．Fe、Cu D．Hg、Ag
3．在高温下可还原氧化铁的化合物是（）
A．焦炭 B. 氢气 C. 二氧化碳 D. 一氧化碳
4．下列反应能通过置换反应生成铁的是（）
①Zn+FeCl
2(溶液)②Na+FeSO
4
(溶液)③Fe
2
O
3
+CO(高温)④Fe
3
O
4
+H
2
(加热)⑤Al+Fe
2
O
3
(引燃)
A．①③④⑤ B．①②③ C．①④⑤ D．①②③④⑤
5．由FeO 、Fe
2O
3
、Fe
3
O
4
组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量比为21：8，则
这种混合物中FeO 、Fe
2O
3
、Fe
3
O
4
的物质的量之比可能为（）
A．1：2：1 B．1：2：3 C．1：1：1 D．1：1：3
6．将8克铁片放入100毫升硫酸铜溶液中，当溶液中的Cu2+全部被还原时，“铁片”的质量变为8．2克,则原硫酸铜溶液的物质的量浓度为( )
A．0．5mol·L-1 B．0．25 mol·L-1 C．0．025 mol·L-1 D．0．125 mol·L-1
*7．将生铁粉末加入过量的稀盐酸中，完全反应后：（）
A．容器中存在不溶物 B．产生无色无味气体
C．容器中不存在不溶物 D．产生无色有味气体
*8．某转炉钢样分析结果如下：C—2.25%、Si—1.53%、P—0.95%。
对此钢样判断正确的是（）
①属于优质钢：a．吹炼时间恰当；b．脱氧剂使用合理。
②属不合格钢：c．吹炼时间不够；d．加焦炭过多；e．生石灰用量不够。
A．①a B．①b C．②c e D．②d
9．（1）铁与铜的混合物中不断加入AgNO
3
溶液，振荡反应，若实验证明先反应的是铁，根据这一事实，能得出的结论是。
（2）在Cu2+与Ag+的混合溶液中，加入少量Fe，发生的是反应。
发生反应的离子方程式为，由此得出结论的是。
10．欲除去铜粉中混有的少量铁粉，可以直接用将铁从混合物中吸出，除去铁与铜合金中的铁则必须先加入过量的充分反应后，再通过方法，即可得到较纯净的铜。
11．如果血液中缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血。
市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒细小的还原铁粉。
这些铁粉在人胃液中可转化为人体所需的亚铁离子。
这个转化的方程式是。
12．将含有镁铜的铝合金，加入到足量的盐酸中，反应完毕后过滤，在滤液中加入过量的氢氧化钠溶液后，溶液中含有的离子是。
如果将合金加入到氢氧化钠溶液中，反应完毕后过滤，在滤液中加入过量盐酸，溶液中含有的离子是，写出合金加入到氢氧化钠溶液中发生反应的离子方程。
13．请尝试用化学方程式表示下列变化：孔雀石[Cu
2(OH)
2
CO
3
]经多步反应变成Cu。
14．有一铝和铁的混合物Ag，将其分成等质量的两份，一份中加入足量的盐酸充分反应，共收集到22．4L气体,另一份中加入足量的氢氧化钠溶液充分反应，共收集到16．8L气体，气体体积均为标准状况时的体积，求混合物的质量A。