从自然界获取铁和铜最终稿精品PPT课件

1921 1880 年年
3000多 年前
4000多 年前
矿物
明确存在形式
掌握提炼原理
优化冶炼工艺
金属单质
时间：从古代走向现在 技术：从理论走向工业 文明：从落后走向先进
感谢同学们配合！ 感谢专家和同行聆听指正！
铜在自然界中的存在形式
铜在地壳中含量约为0.01%，少量以单质铜形式存在，主要以化合态 形式存在
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。
矿物
存在形式
提炼原理
冶炼工艺
金属单质
1.其橘红色外表是因为地表被赤铁矿覆盖。 火 2.火星上无液态水，但有大量的冰。 星 3.大气组成：二氧化碳（95.3%）、氮气
（2.7%）、氩气（1.6%）、氧气（0.15%） 和水汽（0.03%）
Cu
熔点1083.4℃
问题1：在这一过程中孔雀石经历了怎样的物质转化？完成相应物质转化的方程式书写
问火热题法还2炼：原你铜法还知C道u2哪(O些H冶)2C炼O铜3 的= 方2法Cu吗O？+H2O+CO2
C+2CuO = 2Cu+CO2
CO+CuO = Cu+CO2
学习任务一 ： 分析炼铜原理 认识炼铜工艺
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
矿物
明确存在形式
掌握提炼原理
优化冶炼工艺
铜
明确存在形式
掌握Fe3O4 FeS2等化合态
热还原法
高炉炼铁
学习任务二 ： 迁移运用，初探如何从自然界获取铁单质
问题1：你能预测铁在自然界中的存在形式吗？ 问题2：如何将铁由化合态转化为游离态？ 问题3：铁的冶炼工艺是怎样的？
游离态
化合态
天然铜
黄铜矿（CuFeS2）
孔雀石[Cu2(OH)2CO3 ]
斑铜矿(Cu5FeS4)
蓝铜矿[Cu3(CO3)2(OH)2 ]
铁在自然界中的存在形式
较活泼
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au
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
原理：
点燃
C+O2高=温CO2
C+CO2 = 2CO
高温
Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
造渣：
高温
CaCO3=C高a温O+CO2↑
脉石：SiO2+CaO=CaSiO3
产品：生铁
铁的合金
铁的合金
含碳的质 量分数
生铁 2%—4.5%
钢 0.03%—2%
为了防锈在合金中加入铬和镍，这种钢称 不 为不锈钢。不锈钢通常是指含铬量在12—30% 锈 的合金钢。 钢 不锈钢外观呈微灰色或银白色。结构紧密，
【苏教版】 专题3 从矿物到基础材料 第二单元 铁铜的获取及应用
从自然界获取铁和铜
你能按使用年代顺序将下列图片排序吗？
为什么铜器时代晚于石器时代出现呢？
学习任务一 ： 分析炼铜原理 认识炼铜工艺
历史背景：新石器时期，人类就发明了制陶术。窑温达1000多度
孔雀石[Cu(OH)2.CuCO3]
CuO
矿物
明确存在形式
掌握提炼原理
优化冶炼工艺
金属铁铜单质
问题1：金属元素在自然界的存在形式主要是由什么决定的？
问题2：你已经学习过哪些制备金属单质的方法了？
化合态或以化合态为主
游离态
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au
电解法
热还原法
分解法 物理富集法
未来，如何在火星上获取铁单质呢？
学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
3800年前 火法炼铜：火烧孔雀石，得CuO，还原得Cu。
西汉时期 湿法冶铜：Fe+CuSO4= FeSO4+Cu
成本低廉 保护环境
操作简约 产品纯度
几百年前
生物炼铜： 硫化铜 硫杆菌 硫酸铜
铜
现代工业
高温
硫化矿
粗铜 电解精炼
精铜
99.5~99.7%
99.95~99.98%
问题3：对于金属的冶炼有什么启发？（需要解决哪些问题）
炼铁工艺发展史
木材（春秋战国） 自然进风（ 春秋战国） 地炉（春秋战国）
鼓风机
鼓风机
煤（宋） 人工鼓风（宋） 小竖炉（宋）
焦炭（现代） 鼓风机（现代） 炼铁高炉（现代）
原料：
铁矿石 焦炭 空气 石灰石
设备： 炼铁高炉
312、、石工炉灰业气石炼的的铁主作的要用主成是要分什原是么理什？是么什？么?
高炉煤气: N2、CO、CO2等
化合态
游离态
陨 铁
交流与讨论
生成铁的化学方程式 （以氧化铁为原料）
高温 3C+2Fe2O3 == 4Fe+3CO2
高温 3H2+Fe2O3 == 2Fe+3H2O
高温 3CO+Fe2O3 == 2Fe+3CO2 2Al+Fe2O3 高==温 Al2O3+2Fe
炼铁工艺发展史
块 炼 铁
春秋战国时期 块炼铁是铁矿石在较低温度(1000℃左右)的固体状态下用木炭还原 而得到的含有较多夹杂物的铁（熔点1538℃）。这种铁为海绵状固体， 杂质较多，含碳量低，质软，只能锻，不能铸。 该冶炼方式最大的缺陷在哪里？如何优化工艺呢？