从自然界中获取铁和铜
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
从自然界中获取铁与铜
?
写一写:
请完成P72交流与讨论表3-3.
查漏补缺:
生成铁的化学方程式 生成铜的化学方程式
3H2+Fe2O3 3CO+Fe2O3 3C+2Fe2O3 2Al+Fe2O3 2Fe+3H2O 2Fe+3CO2 4Fe+3CO2 Al2O3+2Fe H2+CuO CO+CuO C+2CuO Fe+CuSO4 Cu+H2O Cu+CO2 2Cu+CO2 Cu+FeSO4
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
铁弯锄 铁灯
建筑中的杰作——鸟巢
重达42000吨的钢结构自立于地面
你知道吗
1、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 单质主要只存在于陨铁(天石) 中。 2、含有铁的矿石主要有哪些?含有铜的 矿石主要有哪些?
(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
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。
3.2 从自然界中获取铁和铜
?
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
③造渣 : CaCO3 == CO2 + CaO 高温 CaO+SiO2== CaSiO3
高温
高炉炼铁
用上述方法得到的 铁是含碳量2%-4.5% 的生铁。将生铁进 一步炼制,可得用 途更广泛分钢(碳 量0.03%-2%)
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
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 生了哪些反应?
高炉炼铁
1、原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气 2、设备: 炼铁高炉 3、原理 ①产生还原剂: C+O2 == CO2 CO2+C == 2CO
高温 高温
②还原铁矿石: 高温 Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2
湿法炼铜的过程: 含氧化铜的矿石 酸 铜盐溶液 铁 铜
阅读材料
资源有限 再生无限 08年11月18日,《台州商报》报道: 台州成为长三角的“铜矿”、“铁 矿”。缺乏陆地矿产资源的台州市 发展废旧金属拆解业,为长三角地 区开发了“铜矿”、“铁矿”。每 年可生产铜70万吨,生产钢铁100万 吨。
【交流与讨论】
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。
常见的铁矿石
陨铁
赤铁矿(Fe2O3)
磁铁矿(Fe3O4)
褐铁矿
(Fe2O3· nH2O )
黄铁矿(FeS2 )
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% 。
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、学习重点与难点重点:工业炼铁的原料、原理、设备、工艺流程与产物三、学习过程【你知道吗】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。
【活动探究】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”。
【知识介绍】金属的冶炼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Ag2O 2Ag+O2,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H2、CO、C、Al等。
例如:Fe2O3+CO——_________________________________________,WO3+H2——___________________________________________,Cr2O3+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。
从自然界中获取铁和铜
巩固反馈
6.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 Fe2O3 作用是 。 CO
石灰水
巩 固 练 习
1.铁和铜在自然界中主要以_______ 化合物 的形式存 在.工业上铁的冶炼是在_________ 炼铁高炉 中进行的, 原料有 _______ 、 ____、空气 ____、 _______等。冶 铁矿石 焦炭 石灰石 炼的过程 将氧化铁还原为 _______单质铁的方程式 为:______________________________ Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 。 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 )
2Al+Fe2O3 == Al2O3+2Fe 3H2+Fe2O3 == 2Fe+3H2O 3CO+Fe2O3 == 2Fe+3CO2
高温
生成铜的化学方程式
H2+CuO == Cu+H2O
CO+CuO == Cu+CO2 Fe+CuCl2 == Cu+FeCl2
3、工业上是如何炼铁
设备:高炉 原料:铁矿石,焦炭, 石灰石,空气 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?
归纳与总结
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
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。