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从自然界中获取铁和铜 江苏省曹甸高级中学 陈士品 chemspin@ BUSINESS 1、铁元素、铜元素在自然界中的存在 2、如何把铁铜从化合态转化为游离态 3、工业上是如何制取铁、铜单质的 自我学习：阅读课本71-73思考下列问题 1、铁元素、铜元素在自然界中的存在 铁是一种活泼的金属，因此，除了天外坠至地球的陨铁(游离态的铁)外，自然界里的铁是以化合态的形式存在的。 铜的化学性质比铁稳定，在自然界中主要以化合态存在，也有少量单质铜。 主要以化合态形式存在于自然界。 陨铁 天然铜 1、铁元素、铜元素在自然界中的存在 赤铁矿(Fe2O3) 磁铁矿(Fe3O4) 褐铁矿(Fe2O3·nH2O ) 黄铁矿(FeS2 ) 常见的铁矿石 1、铁元素、铜元素在自然界中的存在 毛赤铜矿(Cu2O ) 蓝铜矿(Cu3(CO3)2(OH)2 ) 黄铜矿（CuFeS2） 孔雀石(Cu2(OH)2CO3 ) 常见的铜矿石 2、如何把铁铜从化合态转化为游离态 生成铜的化学方程式 生成铁的化学方程式 2Al+Fe2O3 == Al2O3+2Fe 高温 3H2+Fe2O3 == 2Fe+3H2O 3CO+Fe2O3 == 2Fe+3CO2 Fe+CuCl2 == Cu+FeCl2 CO+CuO == Cu+CO2 H2+CuO == Cu+H2O 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? 3、工业上是如何炼铁 炼铁： 铁矿石（化合态）→铁单质（游离态） （1）原料：铁矿石，焦炭，石灰石，空气 （2）基本反应原理： 3CO+ Fe2O3 2Fe+3CO2 高温 利用氧化还原反应，在高温下，用还原剂 （主要是CO)从铁矿石中还原出铁。 （3）设备：高炉 3、工业上是如何炼铁 （4）炼铁的主要反应 ①产生还原剂： C+O2→CO2 CO2+C→2CO ②还原铁矿石： Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2 高温 ③造渣（除脉石）： CaCO3 → CO2+CaO CaO+SiO2 → CaSiO3 （熔剂：石灰石） （5）炼铁产品：生铁 （6）炼铁和环保节能 高炉煤气： CO、CO2、N2 生铁 和 钢 2%~4.3% 0.03%~2% 硅锰(较多) 硫磷(较多) 硅锰(适量) 硫磷(较少) 可铸不可锻 可铸,可锻,可压延 硬而脆 硬而韧,有弹性 铁合金的性质 3、工业上是如何炼铁 3、工业上是如何炼铜的 1.湿法冶铜：Fe+CuSO4= FeSO4+Cu 2.高温冶炼黄铜矿： （99.95%~99.98%） （99.5%~99.7%） 黄铜矿 粗铜 精铜 电解 3.生物炼铜： 巩 固 练 习 1.铁和铜在自然界中主要以_______的形式存在.工业上铁的冶炼是在_________中进行的，原料有_______ 、____、____、_______等。冶炼的过程 将氧化铁_______单质铁的方程式为:______________________________。 2.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 化合物 炼铁高炉 铁矿石 焦炭 空气 石灰石 还原为 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 D 巩 固 练 习 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。写出该反应的离子反应方程式？ Fe + Cu 2+ ＝ Fe 2+ + Cu