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1、猎户座流星雨景象猎户座流星雨景象 狮子座流星划过天空狮子座流星划过天空陈列于新疆地质矿产博物馆重达陈列于新疆地质矿产博物馆重达30吨、吨、世界排行第三世界排行第三(按重量按重量)的大陨铁。的大陨铁。 龙泉宝剑:陨铁剑龙泉宝剑:陨铁剑常见的铁矿石常见的铁矿石磁铁矿(Fe3O4)赤铁矿(Fe2O3) 褐铁矿(Fe2O3nH2O )黄铁矿(FeS2 )陨铁常见的铜矿石常见的铜矿石毛赤铜矿(Cu2O )黄铜矿(CuFeS2)孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )蓝铜矿(Cu3(CO3)2(OH)2 )一一.铁、铜在自然界中的存在:铁、铜在自然界中的存在:为什么地球上只存在少量为什么地球上只存在少量单质铜,
2、而铁单质只存在单质铜,而铁单质只存在于陨石中于陨石中?你知道你知道吗吗主要以化合态形式存在于自然界。主要以化合态形式存在于自然界。 你知道如何将铁、铜从化合态转化你知道如何将铁、铜从化合态转化为游离态吗?请你回忆已学过的知识并为游离态吗?请你回忆已学过的知识并查阅有关资料,尽可能多地写出实现上查阅有关资料,尽可能多地写出实现上述转化的化学方程式,并与同学交流讨述转化的化学方程式,并与同学交流讨论。将讨论结果填在书本论。将讨论结果填在书本72页表格中。页表格中。生成铁的化学方程式生成铁的化学方程式nFe2O3+3CO 2Fe+3CO2n2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2nFe2O3+3H2 2
3、Fe+3H2OnFeCl2+Zn Fe+ZnCl2nFe2O3+2Al 2Fe+Al2O3高温高温高温高温铁的化合物铁的化合物 + 还原剂还原剂 铁铁 + 另一产物另一产物nCuO+CO Cu+CO2nCuO+C Cu+CO2nCuO+H2 Cu+H2OnCuCl2+Zn Cu + ZnCl2nCuSO4+Fe Cu + FeSO4生成铜的化学方程式生成铜的化学方程式高温高温高温铜的化合物铜的化合物 + 还原剂还原剂 铜铜 + 另一产物另一产物生成铁、铜的反应原理生成铁、铜的反应原理 利用氧化还原反应,用还原剂利用氧化还原反应,用还原剂将铁、铜从化合物中还原出来。将铁、铜从化合物中还原出来。
4、里边堆上柴火,上面放上铁矿石,炼出的铁水顺炉内通道里边堆上柴火,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,便可以作为生铁使用了。汇聚于炉底,再从一小口流出,便可以作为生铁使用了。 古代炼铁古代炼铁工业炼铁过程工业炼铁过程: 思考下列问题思考下列问题: CO是怎样形成的是怎样形成的? 铁矿石是如何被还原的铁矿石是如何被还原的? 石灰石的作用是什么石灰石的作用是什么?二二.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)基本反应原理:)基本反应原理:利用氧化还原反应,在高温下,用还原剂利用氧化还原反应,在高温下,用还原剂
5、(主要是(主要是CO)CO)从铁矿石中还原出铁。从铁矿石中还原出铁。(3 3)设备:高炉)设备:高炉(1 1)原料:)原料:铁矿石,焦炭,石灰石,空气铁矿石,焦炭,石灰石,空气 (4 4)炼铁的主要反应过程:炼铁的主要反应过程:3CO+ Fe3CO+ Fe2 2O O3 3 2Fe+3CO2Fe+3CO2 2高温高温炼铁的主要反应过程炼铁的主要反应过程产生还原剂:产生还原剂: C+O2CO2 CO2+C2CO (空气,焦炭)(空气,焦炭) 还原铁矿石:还原铁矿石: Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 (铁矿石)(铁矿石) 造渣(除脉石):造渣(除脉石): CaCO3 CO2+CaO CaO+
6、SiO2 CaSiO3 (熔剂:石灰石)(熔剂:石灰石)高温高温高温高温(5)炼铁产品:)炼铁产品:生铁(含碳生铁(含碳2%4.5%)进一步炼制得到进一步炼制得到钢(含碳钢(含碳0.03%2%)下图为我国纪念下图为我国纪念1996年钢铁产量超亿吨而发行的邮票年钢铁产量超亿吨而发行的邮票三、铜的冶炼:三、铜的冶炼:古老的冶炼技术古老的冶炼技术(1)火烧孔雀石)火烧孔雀石CuCO3Cu(OH)2 CuO Cu(2)湿法炼铜)湿法炼铜 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu加热加热CO或或C还原还原1.高温冶炼黄铜矿:高温冶炼黄铜矿:2.生物炼铜:课本生物炼铜:课本p73(99.95%99.98%)(9
7、9.5%99.7%)黄铜矿黄铜矿 粗铜粗铜 精铜精铜 电解电解三、铜的冶炼:三、铜的冶炼:现代炼铜技术现代炼铜技术巩巩 固固 练练 习习1.铁和铜在自然界中主要以铁和铜在自然界中主要以_的形式存的形式存在在.工业上铁的冶炼是在工业上铁的冶炼是在_中进行的,中进行的,原料有原料有_ 、_、_、_等。冶等。冶炼的过程炼的过程 将氧化铁将氧化铁_单质铁的方程式单质铁的方程式为为:_。2.2.在高温下可还原氧化铁的化合物是在高温下可还原氧化铁的化合物是 ( )( ) A. A.焦炭焦炭 B.B.氢气氢气 C.C.二氧化碳二氧化碳 D.D.一氧化碳一氧化碳化合物化合物炼铁高炉炼铁高炉铁矿石铁矿石 焦炭焦
8、炭 空气空气 石灰石石灰石还原为还原为 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 D3、高炉炼铁生产中,下列各说法正确的是、高炉炼铁生产中,下列各说法正确的是 ( ) A、焦炭和一氧化碳都作为炼铁的主要还、焦炭和一氧化碳都作为炼铁的主要还原剂原剂 B、从炼铁高炉出铁口流出的是纯铁、从炼铁高炉出铁口流出的是纯铁 C、加石灰石的目的主要是为了得到、加石灰石的目的主要是为了得到CO2 D、用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、 赤铁矿等赤铁矿等D4、如图是、如图是CO还原还原Fe3O4的实验装置,的实验装置,请回答下列问题:请回答下列问题:(1)实验开始先通)实验开始先通CO,
9、一会儿再加热的原因是,一会儿再加热的原因是什么?什么? 烧杯中盛放烧杯中盛放澄清石灰水澄清石灰水的目的是的目的是什么什么?(2) 写出写出CO还原还原Fe3O4的化学方程式。的化学方程式。C+O2=CO2CO2+C=2CO3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2 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,是湿湿法冶金法冶金的先驱。