从自然界获取铁和铜
1．如何制取金属Na、Mg、Al？写出反应的化学方程式。
通电通电通电
提示：2NaCl=====2Na＋Cl2↑，MgCl2=====Mg＋Cl2↑，2Al2O3冰晶石=====4Al＋3O2↑ 2．以Na、Al为还原剂可置换哪些金属？写出反应的化学方程式。 提示：Ti、Fe，TiCl4＋4Na700～800℃,Ti＋4NaCl 高温
Fe2O3＋2Al=====2Fe＋Al2O3
3．能还原金属氧化物的常见还原剂有哪些？写出CO分别与Fe2O3、CuO反应的化学方程式。
高温△
提示：C、CO、H2、Al等，Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2，CuO＋CO=====Cu＋CO2↑
[新知探究]
探究 铁、铜在自然界中的存在形式及铁、铜矿石的成分 (1)铁和铜在自然界中主要以化合态的形式存在： ①常见的铁矿有磁铁矿(主要成分为Fe3O4)、赤铁矿(主要成分为Fe2O3)、黄铁矿(主要成分为FeS2)、菱铁矿(主要成分为FeCO3)等。
②常见的铜矿有孔雀石[主要成分为CuCO3·Cu(OH)2]、黄铜矿(主要成分为CuFeS2)等。 (2)人们最早利用的单质铁和单质铜均直接来自于自然界。所不同的是铁单质只存在于从天而降的陨铁中，所以古代人称铁为“天石”，而铜则来自于地球上自然存在的少量单质铜。
[成功体验]
1．下列物质中，含铜元素的是( )
A．天石 B．孔雀石 C．赤铁矿 D．石灰石 解析：选B 孔雀石的主要成分为CuCO3·Cu(OH)2。
[新知探究]
探究1 铁的冶炼需要的原料和设备
(1)原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石。 (2)设备：炼铁高炉。
探究2 铁的冶炼过程中的主要反应，写出下列反应的化学方程式 点燃高温
(1)还原剂的生成：C＋O2=====CO2，C＋CO2=====2CO； 高温
(2)铁矿石的还原：Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2；
高温高温
(3)炉渣的形成：CaCO3=====CaO＋CO2↑，CaO＋SiO2=====CaSiO3。
探究3 工业上精铜的获取
工业上采用高温冶炼黄铜矿(主要成分为CuFeS2)的方法得到铜，主要过程可表示为： 还原剂电解精炼黄铜矿――→冰铜―→粗铜――→精铜 高温探究4 生物炼铜的特点
细菌Fe(1)原理：CuS――→CuSO―→Cu。 4―O
2
(2)特点：成本低、污染小、反应条件简单等。
[必记结论]
(1)除金等极不活泼的金属外，大多数金属以化合态形式存在于各种金属矿物中，且金属元素均显正化合价。
(2)金属冶炼的实质是使矿石中的高价金属被还原为金属单质，应用比较多的是热还原法，常用还原剂有C、CO、H2、Al及Na等。
(3)炼钢时，是使用氧化手段，使生铁中过多的碳等杂质经氧化而除去，即钢的冶炼原理与一般金属的冶炼原理不同。
(4)金属冶炼的一般步骤
①第一步：矿物的富集。目的是除去杂质，提高矿物中有用成分的含量。
②第二步：金属的冶炼。利用氧化还原反应的原理，在一定条件下，用还原剂把金属矿物中的金属离子还原为金属单质的过程。
③第三步：金属的精炼。采用适当的方法提炼出纯金属。如我们可用电解的方法提炼金属铜等。
[成功体验]
2．下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是( ) 选项 A B C D 冶炼原理 加热2HgO=====2Hg＋O2↑ 通电2Al2O3(熔融)冰晶石=====4Al＋3O2↑ 高温Cu2S＋O2===== 2Cu＋SO2 高温Fe2O3＋2Al=====2Fe＋Al2O3 方法 热分解法 电解法 热分解法 热还原法
解析：选C A、B、D项正确，C项的反应中有O2参加反应，此反应不属于分解反应，因此相应的冶炼方法也不属于热分解法。
3．(好题共享·选自人教版教材P94·T9)孔雀石的主要成份为CuCO3·Cu(OH)2。某同学设计从孔雀石中冶炼铜的方案如下：
①将孔雀石粉碎后加过量的稀硫酸； ②将反应后的混合物过滤； ③向滤液中加入一种金属粉末。 根据上述实验方案，试回答：
(1)第①步反应中可观察到的现象是________。
(2)第③步加入的金属粉末可以是________。说明理由：
________________________________________________________________________。 (3)设计从滤液中获得铜的另外一种方案。
________________________________________________________________________。 答案：(1)孔雀石逐渐溶解，溶液由无色逐渐变成蓝色，溶液中有气泡产生 (2)铁 因为铁比铜活泼，可将铜从其盐溶液中置换出来 (3)电解法
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1．常见的铁矿有磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3)等，常见的铜矿有黄铜矿(CuFeS2)、孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]等。
2．工业上铁的冶炼是在炼铁高炉中进行的，原料有铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。点燃高温
相关方程式：C＋O2=====CO2、CO2＋C=====2CO，
高温高温
3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2，CaCO3=====CaO＋CO2↑， 高温
CaO＋SiO2=====CaSiO3。
3．工业上主要采用高温冶炼黄铜矿(CuFeS2)的方法获得粗铜后经过电解精炼得到精铜。
1.金属冶炼方法的选择与金属的活泼性有关