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专题3 第二单元 铁、铜的获取及应用 汉代铜奔马 我国在殷商时冶铜，代表物有司母戊大方鼎 河北平山出土 河北省文物研究所藏 三牺鼎 成王方鼎 西周早期 高28.5cm 口径18.1cm 美国纳尔逊美术馆藏 刖人守门方鼎 西周中期 高17.7cm 口长9.2cm 宽11.9cm 1976年12月陕西扶风庄白村周窖藏出土，周原博物馆藏 错银牛灯 东汉早期 高46cm 长36.4cm 1980年江西赣江出土 南京博物院藏 最早的人工冶炼铁制品是甘肃灵台出土的春秋初年的铜柄铁剑。 我国春秋时开始炼铁。 铁镢头 铜刃铁钺，商中期，残长11.1cm，宽8.5cm 铁和铜从哪里来？ 怎么来的？ 赤铁矿(Fe2O3) 黄铁矿(FeS2 ) 硫化亚铜(Cu2S) 孔雀石[Cu2(OH) 2CO3] 磁铁矿(Fe2O3 FeO) · +3 +2 磁铁矿(Fe2O3 FeO) · +3 +2 +1 +2 这些矿石中的Fe、Cu的化合价均为正价，从价态变化角度来考虑如何得到Fe和Cu？ Fe 0 Fe +2 Fe 、 +3 Cu +2 Cu 0 交流与讨论 这些矿石中的Fe、Cu的化合价均降低，作氧化剂，需要使用还原剂。 分组讨论 如何将铁、铜从化合态转化为游离态？ 生成铁的化学方程式 生成铜的化学方程式 2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe 3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O H2+CuO Cu+H2O CO+CuO Cu+CO2 Fe+CuSO4 Cu+FeSO4 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 Zn+FeSO4=Fe+ZnSO4 C+2CuO 2Cu+CO2↑ 常用的还原剂有： H2 、 C 、 CO 1.这几种还原剂中用哪些冶炼金属纯度高？ 为什么？ 2.从来源和经济角度考虑，这几种还原剂中， 最廉价的原料是什么？ H2和CO 因为气体还原剂反应后，无固体杂质残留。 C 工业炼铁 铁矿石从地下开采，会含有SiO2，如何除去？ SiO2是酸性氧化物，能和碱性氧化物、碱等 反应。 从来源和经济角度考虑，应选用什么原料来 除去？ CaO+SiO2=== CaSiO3 高温 是否需要直接加 CaO ？ 不必要。高炉内能提供高温，用石灰石就 可以。 CaO+SiO2=== CaSiO3 高温 CaCO3=== CaO + CO2↑ 高温 生成的CaSiO3等叫炉渣。炉渣的密度比铁水 (液态铁)小，浮在铁水的上面。 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： 4、造渣： 6、产品： 生铁（含碳2%--4.5%） 5、高炉煤气成分： N2 CO CO2等 石灰石作熔剂除掉SiO2 归纳与总结 高炉炼铁得到生铁，含碳2%~4.5%，另外还含有S、P等杂质，坚硬耐磨，铸造性好，但生铁脆，不能锻压，用途不广泛。需要降C除S、P，进一步炼制，得到用途更广泛的钢（含碳0.03 %~2 %） 生铁和钢均为铁的合金。 生铁变成钢称为炼钢。 2.高温冶炼黄铜矿： 1.湿法冶铜：Fe+CuSO4= FeSO4+Cu 3.生物炼铜： （99.95%~99.98%） （99.5%~99.7%） 黄铜矿 粗铜 精铜 电解 铜的冶炼： 阅读课本，了解铜的冶炼方法。 硫化铜 硫杆菌 硫酸铜 铜 污染小、反应条件简单、低品位的矿石也可利用 细菌冶金又称微生物浸矿，是近代湿 法冶金工业上的一种新工艺。它主要是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。目前细菌治金已发展成了一种重要的冶炼手段，利用此法可以来冶铜、铅、锌、等几十种贵重和稀有金属。 资 料 细 菌 冶 金 1. 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 D 巩固反馈 2.上图是金属活动性顺序表中铜、锡、铁和铝元素被人 类大规模开发、利用的大致年限。 ⑴选择编号填空：铝的利用比铜和铁晚得多，原因 是 ______ ；目前铝在多个领域替