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1、从从自自然然界界中中获获取取铁铁和和铜铜2021/8/9 星期一1猎户座猎户座流星雨景象流星雨景象 狮子座流星划过天空狮子座流星划过天空2021/8/9 星期一2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3030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。2021/8/9 星期一3常见的铁矿石常见的铁矿石磁铁矿磁铁矿(Fe3O4)赤铁矿赤铁矿(Fe2O3)褐铁矿褐铁矿(Fe2O3nH2O)黄铁矿黄铁矿(FeS2)陨铁陨铁2021/8/9 星期一4常见的铜矿石常见的铜矿石毛赤铜矿毛赤铜矿(Cu2O)黄铜矿黄铜矿（CuFeS2）孔雀石孔雀石(Cu2(OH)2C
2、O3)蓝铜矿蓝铜矿(Cu3(CO3)2(OH)2)2021/8/9 星期一5一、铁铜在自然界中的存在一、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，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?你知道你知道吗吗炼铁和炼铜炼铁和炼铜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。2021/8/9 星期一6分组讨论分组讨论如何将铁、铜从化合态转化为游离态？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 2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe3H2+Fe2O3 2Fe+3H2OH2+CuO
3、Cu+H2O CO+CuO Cu+CO2 Fe+CuCl2 Cu+FeCl2 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 2021/8/9 星期一7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2021/8/9 星期一8工业炼铁过程工业炼铁过程:炼铁和炼铜炼铁和炼铜 思考下列问题思考下列问题:CO 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、铁的冶炼二、铁的冶炼2
4、021/8/9 星期一9炼铁和炼铜炼铁和炼铜炼铁和炼铜炼铁和炼铜 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，用还原利用氧化还原反应，在高温下，用还原剂（主要是剂（主要是CO)从铁矿石中还原出铁。从铁矿石中还原出铁。（3）设备：高炉）设备：高炉（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）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（5）炼铁产品：）炼铁产品：生铁生铁2021/8/9
5、 星期一10炼铁和炼铜炼铁和炼铜炼铁和炼铜炼铁和炼铜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：（铁矿石）（铁矿石）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3CO+Fe3CO+Fe2 2O O3 3 2Fe+3CO2Fe+3CO2 2高温高温2021/8/9 星期一11炼铁和炼铜炼铁和炼铜炼铁和炼铜炼铁和炼铜下图为我国纪念下图为我国纪念19961996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
6、邮票2021/8/9 星期一122.高温冶炼黄铜矿：高温冶炼黄铜矿：1.湿法冶铜：湿法冶铜：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu3.生物炼铜：生物炼铜：（99.95%99.98%）（99.5%99.7%）黄铜矿黄铜矿 粗铜粗铜 精铜精铜 电解电解三、铜的冶炼：三、铜的冶炼：炼铁和炼铜炼铁和炼铜炼铁和炼铜炼铁和炼铜2021/8/9 星期一13巩巩巩巩 固固固固 练练练练 习习习习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_单质铁的方程式为单
7、质铁的方程式为:_。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 焦炭焦炭 空气空气 石灰石石灰石还原为还原为 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 D2021/8/9 星期一14鞍钢鞍钢2000立方米高炉外景图立方米高炉外景图2021/8/9 星期一15高炉结构图高炉结构图C+O2=CO2CO2+C=2CO3CO+Fe2O3=2Fe+3CO22021/8/9 星期一16 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，是湿法冶金湿法冶金的先驱。炼铁和炼铜炼铁和炼铜炼铁和炼铜炼铁和炼铜2021/8/9 星期一17炼铁炼铁2021/8/9 星期一18