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1、名校名 推荐专题三第二单元鉄、铜的获取及应用3.2.1从自然界获取铁、铜教学案班级学号姓名【学习目标】1、了解自然界铁、铜的存在形式及常见的冶炼方法。2、掌握高炉炼铁、湿法炼铜的化学原理。【课前预习】1 铁、铜的存在：铁、铜在自然界中主要以的形式存在。常见的有磁铁矿、赤铁矿，常见的铜铁矿有黄铜矿（CuFeS2）、孔雀石等。2 铁的冶炼：工业上铁的冶炼是在中进行的。原料有、和等。在冶炼过程中，铁元素被还原，还原剂是，产生还原剂的化学方程式、。由于矿石中有杂质需除去，所加造渣剂为，反应方程式为。用这种方法炼出的铁是含碳2% 4.5%的，将生铁进一步冶炼，就可以得到用途广泛的钢。3 铜的冶炼：工业上
2、用得到铜。次冶炼得到的铜，其含量达到99.5% 99.7%。通过法精炼铜，同等含量可以达到99.95% 99. 98%。一铁的冶炼1、冶炼方法：热还原法（在高温下，用还原剂将铁从铁矿石中还原出来）2、主要用到的原料有：铁矿石、焦碳、空气、石灰石等3、反应设备：炼铁高炉4、还原剂（ CO）的生成：C+O 2CO2（供热）CO 2 C2CO5、反应原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO得到生铁生铁的含碳量在2% 4.5%，一般应用在生产需要进一步降低含碳量，提高它的韧性，使得含碳量在2%以下，除脉石，炉渣的生成：CaCO3CaO+CO2SiO2+CaOCaSiO 3（液态）冶炼铁时加生石灰的作用是
3、作助熔剂，用来除去脉石中SiO2 ，SiO2 熔点很高， 在冶炼铁条件下，不能熔化， 但石灰石在高温下分解出的 CaO，能跟脉石中 SiO2 起反应而生成熔点较低的CaSiO3，且密度比铁水的小，所以浮在铁水的上面，从而分离得到铁水。二、铜的冶炼工业上主要用高温冶炼黄铜矿的方法获取铜。但是含有较多的其它金属单质，所获得的粗铜还要经过电解精炼 电解法：可直接电解氯化铜溶液获得，电解炼铜的铜可达99.95% 99.98%CuCl2Cu+Cl2 湿法炼铜：活泼的金属从铜的化合物中置换出铜CuSO+FeCu +FeSO44- 1 -名校名 推荐 生物炼铜：利用细菌将矿石分化得到铜 粗铜的精炼： （简单
4、介绍如图）拓展知识面：不锈钢为了防锈又在合金中加入铬和镍，这种钢称为不锈钢。不锈钢通常是指含铬量在12 30%的合金钢。不锈钢外观呈微灰色或银白色。结构紧密，不易氧化生成氧化铁，故有不锈之称。不锈钢是能抵抗酸、碱、盐等腐蚀作用的合金钢的总称。【生铁与钢小结】生铁与钢铁合金生铁钢含碳量2%-4.5%0.03%-2%其它杂质Si 、Mn、 S、 P(多 )Si 、 Mn、 S、 P( 少 )机械性能质硬而脆 , 无韧性坚硬、韧性大、塑性好机械加工可铸不可锻可铸、可锻、可压延【课堂练习】1炼铁是利用反应，在高温下用剂把铁从中出来；炼钢是利用反应，在高温下用将除去2一般地说，含碳量在的铁的合金叫做生铁
5、；含碳量在的铁的合金叫做钢3Fe 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(Fe 2O3) 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外，还需加入焦炭和石灰石，石灰石能除去铁矿中的二氧化硅。请填空：(1) 写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式：(2) 写出焦炭在高炉中所参与反应的两个化学方程式：(3) 写出 CaCO3参与反应的化学方程式 :4怎样用化学方法除去下列物质中混有的少量杂质，写出有关反应的离子方程式。（ 1）铜粉中混有铁粉（ 2）铁粉中混有铝粉（ 3） FeCl2 溶液中混有FeCl 3（ 4） FeCl2 溶液中混有CuCl 2（ 5
6、） FeCl3 溶液中混有FeCl 2【课后练习】1用生铁冶炼钢的主要目的是（）A用还原剂把氧化亚铁还原成铁B适当降低生铁里含碳量，调整钢合金元素含量，除去大部分硫磷等有害杂质C加入各种合金元素，改善生铁的性能D把生铁提纯，除去生铁中的各种杂质2下列物质中不能直接作为炼铁矿石的是（）A磁铁矿B 赤铁矿C 黄铁矿D菱铁矿3用足量的CO还原 32.0g 某种氧化物，将生成的气体通入足量的澄清石灰水，得到60g 沉- 2 -名校名 推荐淀，则该氧化屋是（）AFeOB Fe2O3C CuOD Cu2O4高炉炼铁时，加入石灰石的作用是（）A作还原剂B作熔剂C去 SiO2D降低铁的熔点5下列可被工业上采用
7、的冶金方法是（）A 电解熔融的三氯化铝制铝B焦碳还原磁铁矿C利用生物将CuS转化成 CuSO4，再还原炼铜D电解熔融的三氧化二铝炼铝6下列矿石的主要成分与化学式不符的是（）A 赤铁矿（ Fe2O3）B磁铁矿（ Fe3O4）C黄铜矿（主要成分为CuZnS2）D孔雀石 Cu(OH)2 CuCO37均能使Fe2O3 还原成 Fe 的一组物质是（）ACO、 H2、 CB CO、 O2、 HeCCO2、 H 2O、 O2D CO2、 He、C8一种无色气体A 与红热的炭反应，得到另一种无色气体B；B 在高温下与氧化铁反应，又得到 A。则 A、 B 分别为（）ACO2、 O2B CO、 O2CCO2、 CODCO 、 CO29把 a g 铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量 NaOH溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色粉末的质量仍为a g ，则原合金中铁的质量分数为（）A. 52.4%B. 70%C.47.6%D.30%【错题整理】【问题反思】- 3 -