铜的冶炼1炼铁课件.ppt

1、学习目标：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、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。、掌握高炉炼铁、湿法炼铜的化学原理。从自然界获取铁和铜（第从自然界获取铁和铜（第1课时）课时）请写出产物中含有金属单质的化学方程式请写出产物中含有金属单质的化学方程式 2HgO =2Hg+O2 2Ag2O =4Ag+O2 CuO+H2=Cu+H2O 2CuO+C=2Cu+CO2CuO+C=2Cu+CO2 2 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3高温高温MgCl2(熔融熔融)=Mg+Cl2 电解电解2Al2O3

2、(熔融熔融)=4Al+3O2 电解电解冰晶石冰晶石2NaCl(熔融熔融)=2Na+Cl2 电解电解CuO+COCuO+CO=Cu+CO=Cu+CO2 2Fe+CuSOFe+CuSO4 4=FeSO=FeSO4 4+Cu+CuZn+FeSOZn+FeSO4 4=Fe+ZnSO=Fe+ZnSO4 4K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt AuK Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au一、金属冶炼的常见方法一、金属冶炼的常见方法1、电解法、电解法:MgCl2(熔融熔融)=Mg+Cl2 电解电解2Al2O3(熔融熔融)=

3、4Al+3O2 电解电解冰晶石冰晶石2NaCl(熔融熔融)=2Na+Cl2 电解电解2、热还原法：、热还原法：CuO+H2=Cu+H2O CuO+CCuO+C=Cu+COCu+COFe2O3+3CO=2Fe+3CO2 Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3高温高温3、热分解法：、热分解法：2HgO =2Hg+O2 2Ag2O =4Ag+O2 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au 电解法电解法 热还原法热还原法 热分解法热分解法 物理法物理法小结小结 金属的冶炼的步骤：金属的冶炼的步骤：矿石的富集、冶炼、精炼提纯矿石的富集、冶炼、精炼提纯（使用（

4、使用H2、C、CO 或或 Al 作还原剂）作还原剂）磁铁矿磁铁矿(Fe3O4)赤铁矿赤铁矿(Fe2O3)黄铁矿黄铁矿(FeS2)陨铁陨铁 人类最早利用的单质铁、铜均直接来自人类最早利用的单质铁、铜均直接来自于自然界。自然界存在少量的单质铜，而于自然界。自然界存在少量的单质铜，而铁单质只存在于从天而降的铁单质只存在于从天而降的陨石陨石中中。铁、铜在自然界中的主要铁、铜在自然界中的主要以化合态形式以化合态形式存在。存在。常常见见的的铁铁矿矿石石毛赤铜矿毛赤铜矿(Cu2O)黄铜矿（黄铜矿（CuFeS2）孔雀石孔雀石(CuCO3 Cu(OH)2)蓝铜矿蓝铜矿(Cu3(CO3)2(OH)2)常见的铜矿石

5、常见的铜矿石如何将铁、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 3H2+Fe2O3 2Fe+3H2OH2+CuO Cu+H2O CO+CuO Cu+CO2 Fe+CuSO4 Cu+FeSO4 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 3C+Fe2O3 2Fe+3COC+CuO Cu+CO Zn+FeSO4=Fe +ZnSO4 炉里边堆上柴火，上面放上铁矿石，炼出的铁水顺炉里边堆上柴火，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，便可以作为生炉内通道汇聚于炉底，再从一小口流出，便可以作为生铁

6、使用了。铁使用了。古代炼铁古代炼铁二、铁、铜的冶炼二、铁、铜的冶炼1 1、炼铁：炼铁：C+O2=CO2CO2+C=2CO3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2(1)(1)炼铁的主要反应过程炼铁的主要反应过程交流与讨论（交流与讨论（P73P73）: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?CaCO3 =CO2+CaO CaO+SiO2=CaSiO3 （熔剂：石灰石）（熔剂：石灰石）高温高温（4 4）炼铁产品：生铁）炼铁产品：生铁（含碳含碳24.5）C+O2=CO2 CO2+C=2CO （空气，焦炭）（空气，焦炭）点燃(1)(

7、1)炼铁的主要反应过程炼铁的主要反应过程 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 （铁矿石）（铁矿石）高温高温（2 2）原料：）原料：空气空气 焦炭焦炭 铁矿石铁矿石 石灰石石灰石（3 3）设备：）设备：炼铁高炉炼铁高炉产生还原剂：产生还原剂：还原铁矿石：还原铁矿石：造渣（除脉石）：造渣（除脉石）：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

8、法在我国最早，是湿法冶金湿法冶金的先驱。（2）高温冶炼黄铜矿：）高温冶炼黄铜矿：（1）湿法炼铜）湿法炼铜（3）生物炼铜：）生物炼铜：2、铜的冶炼：、铜的冶炼：CuS CuSO4 Cu FeO2细菌细菌（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(CuFeS(CuFeS2 2)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu1.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:_

9、。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 D课堂小练课堂小练3 3用用FeFe、CuOCuO、H H2 2SOSO4 4三种物质为原料，设计两种三种物质为原料，设计两种不同的方法制取金属铜。不同的方法制取金属铜。方法一、方法一、Fe+H2SO4=FeSO4+H2 CuO+H2=Cu+H2O方法二、方法二、CuO+H2SO4=CuSO4+H2O CuSO4+Fe=FeSO4+Cu