原料：3H2（或CO）、氧化铁 装置与仪器：
操作步骤与注意事项：
气囊
Fe2O3
CO
澄清石灰水
现代工业炼铁
1、原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。 2、设备：炼铁高炉 3、原理：
4、造渣： 石灰石作熔剂除掉SiO2 5、高炉煤气成分： N2 CO CO2等 6、产品：生铁（含碳2%--4.5%） 将生铁进一步炼制，可以得到用途更为广泛的钢（含 碳量在 0.03 % — 2 % ）
Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2 高温 Cr2O3+2 Al == 2Cr+Al2O3 WO3+ 3 H2 == W+3H2O
高温 高温
3．电解法
在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种 金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电 子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化 合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐 或氧化物的方法来冶炼。
游离态（少量） 主要化合态
黄铜矿（CuFeS2） 孔雀石（CuCO3•Cu(OH)2）
H2 + CuO Δ Cu + H2O ══ Δ CO + CuO ══ Cu + CO2 Δ C + 2 CuO ══ 2Cu + CO2↑ Fe + CuSO4 ══ Cu + FeSO4
主要 矿石
化合态 转化为 游离态 冶炼 方法
三、铁的化学性质：
1.铁与非金属反应!
Cl2与S氧化性谁强?
2.铁与水反应
常温时不反应,在高温时可反应
高温 3Fe + 4H2O (g)=== Fe3O4 + 4H2↑
3.铁与酸反应
铁与非氧化性酸:变成亚铁离子 铁与氧化性酸:①常温时在浓硫酸,浓硝酸 中钝化;②加热时反应,变成三价铁离子
4.铁与盐溶液反应
陨铁
常见的铁矿石
赤铁矿 (Fe2O3)
菱铁矿
磁铁矿(Fe3O4)
FeCO3
褐铁矿(Fe2O3· 2O ) nH
黄铁矿(FeS2 )
常见的铜矿石
黄铜矿(CuFeS2 )
斑铜矿
Cu5FeS4
辉铜矿 Cu２S
孔雀石（CuCO3•Cu(OH)2）
(CO3)2(OH)2 )
归纳：工业炼铜的主要方法：
1、高温冶炼黄铜矿→电解精炼 2、生物炼铜：含硫的铜矿硫酸铜→炼铜
总
含量
铁（ Fe）
多
铜（ Cu）
少
结
存在 形式
游离态（陨铁） （少量） 主要化合态
磁铁矿（Fe304） 赤铁矿（ Fe203 ）
Δ 3H2 + Fe2O3 ══ 2Fe + 3H2O Δ 3CO + Fe2O3 ══ 2Fe +3CO2 高温 2Al + Fe2O3 ══ 2Fe + Al2O3 Zn + FeSO4 ══ Fe + ZnSO4
河 北 平 山 出 土 河 北 省 文 物 研 究 所 藏
三 牺 鼎
错银牛灯 东汉早期 高46cm 长36.4cm 1980年江 西赣江出 土 南京博物 院藏
成王方鼎 西周早期 高28.5cm 口径18.1cm 美国纳尔逊美术馆藏
交流与讨论
1、根据金属活动性顺序，铁属于 比较活泼 金 属、铜属于 不活泼 金属（填活泼、比较活 泼、不太活泼、极不活泼）。 2、自然界中，铁和铜主要以化合态(填“游 离态”或“化合态”)形式存在，也有少 量的铁、铜单质存在，其中铁单质主要只 陨铁(天石) 存在于 中 。 3、含有铁的矿石主要有哪些？含有铜的 矿石主要哪些？
一、自然界中存在的铁
由于铁的化学性质比较活泼，在 自然界往往以化合态形式存在。 自然界中的铁单质 只能存在在从天而 降的陨石中，古代 称为“天石”。 （书上P69页图片）
二、铁的物理性质：
１.银白色,有金属光泽,质软; 2.具有良好的延展性; 3.是电和热的良导体; 3，沸点是 4.密度是7.86g/CM 2750°C，熔点1535 °C 5.特性:具铁磁性.
拓展知识：
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。
知识拓展
1、电解精炼铜 99.95%~99.98%
2、生物炼铜 请同学们阅读课本P71的相关内容，用 笔画出重点的字词。
四、工业炼铁方法：
1、如何将铁从“化合态”转化为 “游离态”？根据已学过的知识， 你能写出多少种上述转化的化学方 程式。
生成铁的反应
生成铜的反应
把金属从矿石中提炼出来，这就是人们常说的金属的 冶炼。
铁、铜从化合态转化为游离态
生成铁的化学方程式
3H2 + Fe2O3 Δ 3CO + Fe2O3 Δ 2Fe + 3H2O 2Fe + 3CO2
高炉炼铁
高炉中炼成生铁，生铁进 一步炼制成钢
高温冶炼黄铜矿
高温冶炼得到含铜在 99.5~99.7%的铜，电解精炼得 到纯度更高的铜
主要 流程
金属的冶炼
自然界中的金属大都以化合态存在
用化学的方法把化合态的金属变成游离态
要考虑的问题 富矿 集石 的 方合 法适 的 冶 炼 如 何 精 炼
冶炼方法的选择
7．Fe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，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： Fe ①写出磁铁矿主要成分的化学式： 3O4 。 ②写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式： Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 。 ③写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方程 式： C+O2 CO2 CO2+C 2CO 。 ④写出CaCO3所参与反应的两个化学方程式： CaCO3 CaO+CO2 ↑ CaO+SiO2 CaSiO3。
2Al2O3====4Al+3O2↑
2NaCl====2Na+Cl2↑
优点：用该法得到的金属一般纯度较高。 缺点：该法要消耗大量电能，成本较高。
电解
电解
不同金属冶炼方法的选择
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
电解法
热还原法
热分解法
练习平台：
１．在化学反应：Fe3O4＋3H2 3Fe＋4H2O 中，Fe3O4作 B A 还原剂 B 氧化剂 C 催化剂 D 溶剂 2．在化学反应：2Ag2O 作 A、B A 还原剂 B 氧化剂 4Ag+O2↑中，Ag2O C 催化剂 D 溶剂
生成铜的化学方程式
H2 + CuO CO + CuO C + 2CuO Fe + CuSO4 Δ Δ Δ Cu + H2O Cu + CO2 2Cu + CO2↑ Cu + FeSO4
2Al + Fe2O3
Zn + FeSO4
高温
2Fe + Al2O3
Fe + ZnSO4
实验室如何制取少量的铁粉
原理： 3H2+Fe2O3 或:3CO+Fe2O3 2Fe+3H2O 2Fe+3CO2
简单，实用，节省的原则 1、热分解法
有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。 在金属活动性顺序表中，位于氢后面的某些金 属的氧化物受热就能分解。
2HgO == 2Hg + O2↑
2Ag2O == 4Ag + O2↑
2．热还原法
多数金属的冶炼过程属于热还原法。 常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气 和活泼金属等。
专题3 第二单元 铁、铜的获取及应用
铁在实际中的应用：
铜在实际中的应用：
交流与讨论
你在日常生活中见 到过哪些金属制品？这 些金属制品中，哪些含 有铁和铜？
这些东西有哪些相似的物理性质？
导电、导热、有延展性、有光泽
你知道吗?
中国古代何时能够制造出精 美的青铜器?何时会冶铁炼钢? 商朝,就能够制造出精美 的青铜器,春秋战国时期就 会冶铁炼钢.
3．高温下可用于还原氧化铁的化合物是( D ) A.焦炭 B.氢气 C.二氧化碳 D.一氧化碳
4．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 （ C ） A．CuO+H2 Cu+H2O B．CuO+CO Cu+CO2 C．Fe+CuSO4 FeSO4+Cu D．2Cu2O+Cu2S 6Cu+SO2
5．在含有Cu(NO3)2 、Mg(NO3)2 和AgNO3的 溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是（ ） C A.Mg B. Cu C. Ag D. H2
6．冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法； ②水煤气法（H2 或CO）；③活泼金属置换 法；④电解法。四种方法均有应用。古代有： Ⅰ火烧孔雀石炼铜；Ⅱ湿法冶金术炼铜；现 代有：Ⅲ铝热法炼铬；Ⅳ从光卤石 （KCl· MgCl2· 2O ）中炼镁。下列对它们 6H 的冶炼方法的分析中，不正确的是（ B ） A．Ⅰ用① B．Ⅱ用② C．Ⅲ用③ D．Ⅳ用④
高炉结构图
3CO+Fe2O3 =2Fe+3CO2 CO2+C=2CO
C+O2=CO2
生铁与钢
铁合 金 含碳 量 其它 杂质
生铁
2%--4.5%
钢
0.03%--2%
Si、Mn、S、P(多) Si、Mn、S、P(少) 质硬而脆,无韧性 坚硬、韧性大、塑性好