从自然界获取铁和铜
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
从自然界获取铁和铜
O Fe Cu I
N
S
导
1
航
过滤生活、走进化学
2
交流讨论、突出重点
3
师生配合、突破难点
4
联系社会、深化目标
导入
重点 难点
小结
生活中铁和铜的制品是如何制取的呢？
在自然界中铁和铜是以
导入
重点 难点 小 资 料
化合态
形式存在的
常见的铁矿：磁铁矿（Fe304）和赤铁矿（Fe2O3） 常见的铜矿：黄铜矿（CuFeS2） 孔雀石（CuCO3· Cu(OH)2）
空气入口
铁水
高温
小结
废渣
CaO + SiO2 = CaSiO3
高温
3CO + Fe2O3 = 2Fe + 3CO2
Homework
导入
重点 难点
必 做
完成课时训练 选 做
小结
查找资料找出铜的冶炼方法
小结
交流讨论
导入
重点 难点
生成铁的化学方程式
△ Fe203 + 3H2 = 2Fe + 3H2O △ Fe203 + 3CO = 2Fe + 3CO2 △ Fe304 + 4H2 = 3Fe + 4H2O △ Fe304 + 4CO = 3Fe + 4CO2
生成铜的化学方程式
△ CuO + H2 = Cu + H2O △ CuO + CO = Cu + CO2 Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4 △ CuO + C = Cu + CO
高温
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
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。
2019-2020同步苏教化学必修一新突破讲义：专题3+第2单元 铁、铜的获取和应用和答案
第二单元 铁、铜的获取及应用目标与素养：1.了解从自然界中提取铁、铜的方法和原理及常见金属的冶炼方法。
(宏观辨识与微观探析)2.了解铁、铜的主要性质及应用。
(宏观辨识与微观探析)3.理解Fe 、Fe 2＋、Fe 3＋的相互转化及应用。
(宏观辨识与微观探析)4.掌握Fe 2＋、Fe 3＋、Cu 2＋的检验方法。
(科学探究与创新意识)一、从自然界获取铁和铜1．铁、铜在自然界中的存在(1)铁的冶炼①原理：高温下用还原剂将化合态的铁还原为游离态的铁。
②设备：炼铁高炉，如图所示。
③原料：铁矿石、焦炭、空气和石灰石。
④冶炼过程。
微点拨高炉炼铁中各原料的作用：铁矿石——铁的来源；焦炭和空气——提供热量和还原剂CO；石灰石——形成炉渣除去SiO2。
(2)铜的冶炼①工业主要采用高温冶炼黄铜矿(CuFeS2)的方法获得铜。
②生物炼铜法利用某种能耐受铜盐毒性的细菌，这种细菌能利用空气中的氧气氧化硫化铜矿石，把不溶性的硫化铜转化为可溶性的铜盐。
二、铁、铜及其化合物的应用1．铁及其化合物的性质和应用(1)铁的物理性质银白色，有金属光泽，可被磁铁吸引，是电和热的良导体。
(2)铁的化学性质微点拨Fe和Cl2反应生成FeCl3、Fe和S反应生成FeS，反应产物与Fe和Cl2(或S)的用量无关。
(3)Fe3＋的检验①试剂为硫氰化钾(KSCN)溶液。
②操作现象：加入KSCN溶液，溶液变成血红色。
③反应离子方程式：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(4)Fe2＋、Fe3＋的相互转化2．铜及其化合物的性质和应用(1)铜的物理性质紫红色固体，具有良好的导电、导热性和延展性。
(2)铜的化学性质微点拨Cu和Cl2反应生成CuCl2，Cu和S反应生成Cu2S，反应产物与Cu和Cl2(或S)的用量也无关。
Cu在潮湿空气中形成“铜绿”的反应：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3。
(3)常见铜的化合物①CuO为黑色，与盐酸反应的离子方程式为CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O。
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
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；
从自然界获取铁和铜PPT课件5 苏教版
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很 活 泼 金 属
冶炼方法
电解熔融NaCl 电解熔融MgCl2 电解熔融Al2O3 还原剂还原 还原剂还原
Na Mg Al Fe
海水中NaCl 海水MgCl2
铝土矿中Al2O3
赤铁矿 磁铁矿 等 黄铜矿 孔雀石 等
活较 泼活 金泼 属和 不
Cu
不同金属冶炼方法的选择
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
还原剂+铁、铜的化合物→铁、铜的单质+氧化产物 表3-3 铁、铜从化合态转化为游离态
生成铁的化学方程式
Δ 2Fe + 3H O 3H2 + Fe2O3 ══ 2 Δ 2Fe + 3CO 3CO + Fe2O3 ══ 2 3C+ 2Fe2O3 ══ 4Fe + 3CO2 高温 2Al + Fe2O3 ══ 2Fe + Al2O3 Zn + FeSO4 ══ Fe + ZnSO4
从自然界获取铁和铜
江阴市祝塘中学
何勤君
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.
司 母 戊 鼎
23从自然界获取铁和铜(zl)
(三)金属的冶炼 《优化方案》P58要点归纳 1.热分解法：
2.热还原法：
3.电解法：
高温
2CO
②还原铁矿石： Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2 （铁矿石） ③造渣（除脉石）： CaCO3 高温 CO2+CaO CaO+SiO2 高温 CaSiO3 （熔剂：石灰石） （5）炼铁产品：生铁
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?
P72交流与讨论 如何将铁、铜从化合态转化为游离态？ 生成铁的化学方程式
3H2+Fe2O3 3CO+Fe2O3 2Fe+3H2O 2Fe+3CO2
生成铜的化学方程式
H2+CuO CO+CuO Cu+H2O Cu+CO2
2Al+Fe2O3
2Fe+Al2O3
2Al+3CuO
3Cu+Al2O3
Zn+FeCl2 = Fe+ZnCl2
下图为我国纪念1996年钢铁产量超亿吨而发行的邮票
2.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：P73
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。
苏教版高一化学必修1_《从自然界中获取铁和铜》名师教案
《从自然界中获取铁铜》教学设计一、教学设计思路本课的设计打破了以往元素化合物知识学习中的“结构—性质—制备—用途”的传统模式，而是从人们熟悉的这些元素及其化合物在生产生活中的应用实例着手，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，进而产生探究的欲望，通过学生自主查找资料，合作、讨论、探究得出一定的结论，在不断提出问题、解决问题的过程中将探索引向深入。
同时不断在内容中穿插学科德育的理念，感受先人及现代人的智慧，激发学生无尽的学习欲望！这样编排有利于使学生在更广阔的视野下，认识在生产生活中有广泛应用的元素及其化合物的相关知识，从而了解化学在资源利用和保护中所起的作用，认识到化学学科与人类生活的紧密联系，培养学生运用化学知识解决与化学相关的社会问题的能力。
二、学习任务分析本节课选自苏教版化学必修1专题3第二单元第一课时，教材主要介绍了铁、铜在自然界的主要存在形式，以及高炉炼铁的原理、设备、原料、反应过程与产物，最后简单介绍了几种工业炼铜的方法。
本节课编排在铝的学习之后，是对金属元素学习的延伸，并且继铝土矿中铝的提取之后，从铁、铜的存在和提取着手，介绍了它们的冶炼方法，能加深学习者对本专题的“从矿物到基础材料”的理解，通过对这些元素的制备、性质等的探究，学生能进一步体验化学研究方法和途径，同时也在巩固铁、铜相关的性质和化学反应的基础上获得新的知识建构。
其中铜的冶炼方法中初步涉及铜的冶炼方法，这为必修2中粗铜精炼的学习打下基础。
教学重点：高炉炼铁的原理和过程。
教学难点：对高炉炼铁流程的探究。
三、学习者分析学习者在初中已经学习过金属活动性顺序表，能判断铁、铜元素的活泼性，并且已经有了一定的铁、铜化合物如何转化为单质铁、铜的知识，在前一专题的学习中，学生刚接触了氧化还原反应的内容，能判断要从化合态的铁、铜转化为游离态需要还原剂来还原，这些都有利于本节课自主探究学习的展开。
但是学习者是高一新生，对知识的迁移、运用能力相对较弱，将已有知识框架与新知识结合起来的能力还不足。
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。