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1、景宁中学景宁中学 吴海丹吴海丹 从自然界中获取铁和铜从自然界中获取铁和铜中国的骄傲中国的骄傲四万两千吨的钢铁结构四万两千吨的钢铁结构所有材料都是中国制造所有材料都是中国制造 新石器时代晚期，人们无意新石器时代晚期，人们无意中发现了一种美丽石块，用力摩中发现了一种美丽石块，用力摩擦，刻画，敲打，表面锈迹脱落，擦，刻画，敲打，表面锈迹脱落，奇迹般地出现灿烂夺目的奇迹般地出现灿烂夺目的紫红色紫红色金属金属，这就是，这就是天然纯铜天然纯铜。天然铜天然铜 地球上地球上不存在不存在纯铁，地球上偶纯铁，地球上偶尔发现从天上坠下的宇宙来客尔发现从天上坠下的宇宙来客铁陨星。铁陨星。铁是自然界里分布最广的铁是自然
2、界里分布最广的金属元素之一，在地壳中的质量约金属元素之一，在地壳中的质量约占占5 5左右，仅次于左右，仅次于铝铝陨铁陨铁你知道吗你知道吗铁和铜在铁和铜在自然界自然界主要以主要以化合态化合态形式存在。形式存在。赤铁矿（赤铁矿（Fe203）常见的铁矿常见的铁矿常见的铜矿常见的铜矿孔雀石孔雀石( CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3 )黄铜矿黄铜矿(CuFeS2 )磁铁矿磁铁矿(Fe3O4)先人的足迹先人的足迹 里边堆上柴火，上面放上铁矿石，炼出的铁水顺炉里边堆上柴火，上面放上铁矿石，炼出的铁水顺炉内通道汇聚于炉底，再从一小口流出，便可以作为生铁内通道汇聚于炉底，再从一小口流出，便可以
3、作为生铁使用了。使用了。 (1)(1)炼铁的原料有哪些？炼铁的原料有哪些？ (2) CO (2) CO是怎样形成的是怎样形成的? ? (3) (3)铁矿石是如何被还原的铁矿石是如何被还原的? ? (4)(4)石灰石的作用是什么石灰石的作用是什么? ? (5)(5)高炉煤气的主要成分是什么？高炉煤气的主要成分是什么？自主阅读自主阅读P72P72铁的冶炼铁的冶炼 铁的冶炼铁的冶炼 炼铁：炼铁： 铁矿石（化合态）铁矿石（化合态）铁单质（游离态）铁单质（游离态） （2 2）设备：高炉）设备：高炉 （1 1）原料：铁矿石，焦炭，石灰石，空气）原料：铁矿石，焦炭，石灰石，空气（3 3）炼铁的主要反应过程：
4、）炼铁的主要反应过程：（4 4）炼铁产品：）炼铁产品：生铁生铁还原铁矿石：还原铁矿石： （铁矿石）（铁矿石）3CO+ Fe3CO+ Fe2 2O O3 3 2Fe+3CO2Fe+3CO2 2高温高温造渣（除脉石）：造渣（除脉石）： CaCO3 = CO2+CaO CaO+SiO2 = CaSiO3（熔剂：石灰石）（熔剂：石灰石）高温高温高温高温产生还原剂产生还原剂: : C+O2 = CO2 CO2+C =2CO （空气，焦炭（空气，焦炭)高温高温点燃点燃C+O2=CO2CO2+C=2CO3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2 公元前公元前3 3千至千至2 2千年前，是青铜器时代，有自己的冶炼中
5、心，在千年前，是青铜器时代，有自己的冶炼中心，在它的影响下金属制品在居民中广泛使用，有铜制品斧子，刀具，镰它的影响下金属制品在居民中广泛使用，有铜制品斧子，刀具，镰刀，器皿，兵器等，还有铜饰品。而刀，器皿，兵器等，还有铜饰品。而铁器时代在考古学上指出是在铁器时代在考古学上指出是在青铜器时代之后的一个人类社会发展阶段青铜器时代之后的一个人类社会发展阶段。活动与探究活动与探究为什么呢？为什么呢？你能设计实验证明吗？你能设计实验证明吗？药品准备：铁、铜、稀硫酸、硫酸铜药品准备：铁、铜、稀硫酸、硫酸铜2.2.高温冶炼黄铜矿：高温冶炼黄铜矿：1.1.湿法冶铜湿法冶铜：Fe+CuSOFe+CuSO4 4=
6、 FeSO= FeSO4 4+Cu+Cu3.3.生物炼铜：生物炼铜：铜的冶炼铜的冶炼（99.95%99.98%）（99.5%99.7%）黄铜矿黄铜矿 粗铜粗铜 精铜精铜 电解电解在汉代许多著作里有记载在汉代许多著作里有记载“石胆能化铁为铜石胆能化铁为铜”，晋，晋葛洪抱朴子内篇葛洪抱朴子内篇黄白黄白中也有中也有“以曾青涂铁，铁以曾青涂铁，铁赤色如铜赤色如铜”的记载。的记载。表表3-3 3-3 铁、铜从化合态转化为游离态铁、铜从化合态转化为游离态生成铁的化学方程式生成铁的化学方程式生成铜的化学方程式生成铜的化学方程式Fe + CuSO4 Cu + FeSO4H2 + CuO Cu + H2O C
7、+ 2 CuO 2Cu + CO2CO + CuO Cu + CO2Zn + FeSO4 Fe + ZnSO42Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3高温高温3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 3C + 2 Fe2O3 4Fe + 3CO2交流与讨论交流与讨论 根据已学过的知识，你能写出多少种转化的化学根据已学过的知识，你能写出多少种转化的化学方程式方程式。研究性学习研究性学习1 1、探寻铜和铁对日常生活生产的影响！、探寻铜和铁对日常生活生产的影响！2 2、研究铜铁的历史和冶炼，体会祖国的繁荣昌盛！、研究铜铁的历史和冶炼，体会祖国的繁荣昌盛！1.关于炼铁原理下列叙述正确的是关于
8、炼铁原理下列叙述正确的是( )A.铁矿石在高温下被氧化成铁铁矿石在高温下被氧化成铁B.生铁中杂质被氧化生铁中杂质被氧化C.铁矿石在高温下被焦炭还原成铁铁矿石在高温下被焦炭还原成铁D.铁矿石在高温下被铁矿石在高温下被CO还原成铁还原成铁D巩固练习3在含有在含有Cu(NO3)2 、Mg(NO3)2 和和AgNO3的溶的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是（液中加入适量锌粉，首先置换出的是（ ） A.Mg B. Cu C. Ag D. H22西汉时期发现、宋朝初期应用于生产的湿西汉时期发现、宋朝初期应用于生产的湿法冶金术的反应原理是法冶金术的反应原理是 （ ）ACuO+H2 Cu+H2OBCuO+CO
9、 Cu+CO2 CFe+CuSO4= FeSO4+Cu D2Cu2O+Cu2S 6Cu+SO2巩固练习CC3Fe是地壳中含量很丰富的元素，也是生物体所必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，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：外，还需加入焦炭和石灰石。请填空：写出磁铁矿主要成分的化学式：写出磁铁矿主要成分的化学式：。写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式：写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式： 。写出焦炭在高炉中参与反应的
10、两个化学方程式：写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方程式： 。写出写出CaCO3所参与反应的两个化学方程式：所参与反应的两个化学方程式： 。巩固练习Fe3O4 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 C+O2 CO2 CO2+C 2CO CaCO3 CaO+CO2 CaO+SiO2 CaSiO3 5 5、根据下图所示实验室用一氧化碳还原氧化铜的实验装置，、根据下图所示实验室用一氧化碳还原氧化铜的实验装置，回答以下问题：回答以下问题：反应过程中发生的现象是反应过程中发生的现象是 ；装置中酒精灯的作用装置中酒精灯的作用 . .COCO巩固练习巩固练习 写出已经学过的，在产物中含有写出已经学过的，在产物中含有金属单质（如金属单质（如Na、Mg，Al等等 ）的化学方程式）的化学方程式MgCl2 Mg+Cl2 2Al2O3 4Al+3O2 2HgO 2Hg+O2 CaCl2 Ca+Cl2 2NaCl 2Na+Cl2 延伸与拓展延伸与拓展2Ag2O 4Ag+O2