從自然界獲取鐵和銅.pptx

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1、從自然界獲取鐵和銅第二單元鐵銅的獲取及應(yīng)用你能按使用年代順序?qū)⑾铝袌D片排序嗎?為什么銅器時代晚于石器時代出現(xiàn)呢?歷史背景:新石器時期,人類就發(fā)明了制陶術(shù)。窯溫達(dá)1000多度問題1:在這一過程中孔雀石經(jīng)歷了怎樣的物質(zhì)轉(zhuǎn)化?完成相應(yīng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的方程式書寫Cu2(OH)2CO3=2CuO+H2O+CO2C+2CuO=2Cu+CO2CO+CuO=Cu+CO2熱還原法學(xué)習(xí)任務(wù)一:分析煉銅原理認(rèn)識煉銅工藝孔雀石[Cu(OH)2.CuCO3]CuOCu熔點1083.4℃火法煉銅問題2:你還知道哪些冶煉銅的方法嗎?

2、3800年前西漢時期幾百年前現(xiàn)代工業(yè)火法煉銅:火燒孔雀石,得CuO,還原得Cu。學(xué)習(xí)任務(wù)一:分析煉銅原理認(rèn)識煉銅工藝濕法冶銅:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu問題3:對于金屬的冶煉有什么啟發(fā)?(需要解決哪些問題)礦物銅明確存在形式掌握提煉原理優(yōu)化冶煉工藝生物煉銅:硫化銅硫酸銅銅硫桿菌99.95~99.98%99.5~99.7%硫化礦粗銅精銅電解精煉高溫學(xué)習(xí)任務(wù)二:遷移運用,初探如何從自然界獲取鐵單質(zhì)礦物鐵明確存在形式掌握提煉原理優(yōu)化冶煉工藝問題1:你能預(yù)測鐵在自然界中的存在形式嗎?問題3:鐵的冶

3、煉工藝是怎樣的?銅Fe2O3Fe3O4FeS2等化合態(tài)問題2:如何將鐵由化合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)?熱還原法高爐煉鐵銅KCaAlZnSnPb(H)HgAgPtAuNaMgFeCu問題2:你已經(jīng)學(xué)習(xí)過哪些制備金屬單質(zhì)的方法了?電解法熱還原法鐵金屬單質(zhì)問題1:金屬元素在自然界的存在形式主要是由什么決定的?物理富集法化合態(tài)或以化合態(tài)為主游離態(tài)1921年1880年3000多年前4000多年前礦物明確存在形式掌握提煉原理優(yōu)化冶煉工藝時間:從古代走向現(xiàn)在文明:從落后走向先進(jìn)技術(shù):從理論走向工業(yè)金屬單質(zhì)礦物明確存在形式

4、掌握提煉原理優(yōu)化冶煉工藝銅在地殼中含量約為0.01%,少量以單質(zhì)銅形式存在,主要以化合態(tài)形式存在化合態(tài)黃銅礦(CuFeS2)孔雀石[Cu2(OH)2CO3]斑銅礦(Cu5FeS4)藍(lán)銅礦[Cu3(CO3)2(OH)2]游離態(tài)天然銅銅在自然界中的存在形式鐵是自然界里分布最廣的金屬元素之一,在地殼中的質(zhì)量約占5%左右,僅次于鋁鐵在自然界中的存在形式隕鐵游離態(tài)KCaNaMgAlZnSnPb(H)CuHgAgPtAuFe化合態(tài)較活潑生成鐵的化學(xué)方程式(以氧化鐵為原料)交流與討論3H2+Fe2O3==2Fe

5、+3H2O高溫2Al+Fe2O3==Al2O3+2Fe高溫3CO+Fe2O3==2Fe+3CO2高溫3C+2Fe2O3==4Fe+3CO2高溫塊煉鐵塊煉鐵是鐵礦石在較低溫度(1000℃左右)的固體狀態(tài)下用木炭還原而得到的含有較多夾雜物的鐵(熔點1538℃)。這種鐵為海綿狀固體,雜質(zhì)較多,含碳量低,質(zhì)軟,只能鍛,不能鑄。該冶煉方式最大的缺陷在哪里?如何優(yōu)化工藝呢?春秋戰(zhàn)國時期煉鐵工藝發(fā)展史煉鐵工藝發(fā)展史地爐(春秋戰(zhàn)國)小豎爐(宋)木材(春秋戰(zhàn)國)焦炭(現(xiàn)代)自然進(jìn)風(fēng)(春秋戰(zhàn)國)人工鼓風(fēng)(宋)煤(宋)

6、鼓風(fēng)機(現(xiàn)代)煉鐵高爐(現(xiàn)代)鼓風(fēng)機鼓風(fēng)機原理:C+O2=CO2點燃C+CO2=2CO高溫Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高溫造渣:CaCO3=CaO+CO2↑高溫SiO2+CaO=CaSiO3高溫脈石:產(chǎn)品:生鐵設(shè)備:煉鐵高爐原料:鐵礦石焦炭空氣石灰石1、工業(yè)煉鐵的主要原理是什么?3、石灰石的作用是什么?2、爐氣的主要成分是什么?高爐煤氣:N2、CO、CO2等礦物金屬單質(zhì)存在形式提煉原理冶煉工藝1.其橘紅色外表是因為地表被赤鐵礦覆蓋。2.火星上無液態(tài)水,但有大量的冰。3.大氣組成:二氧化碳(

7、95.3%)、氮氣(2.7%)、氬氣(1.6%)、氧氣(0.15%)和水汽(0.03%)火星未來,如何在火星上獲取鐵單質(zhì)呢?

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