§3.2.1 从自然界获取铁和铜

铁、铜在日常生活中的应用：

出土的铜器制品： 颐和园铜牛 汉代铜奔马 越王剑 司母戊铜方鼎

铁与人体健康 铁是人体必需微量元素中含量最多的一中，总量约为4~5g。其中3/4存在于血红蛋白、肌红蛋白和细胞色素中，是有功能的铁。其余的铁以铁蛋白和含铁血黄素形式，贮存于肝、脾、骨髓、肌肉和肠粘膜中，为贮存铁。其中血红蛋白中的铁约占铁总量的60%~75%，亚铁离子先与卟啉结合形成血红素，血红素再与球蛋白合成血红蛋白，血红蛋白承担着将空气中的氧从肺部输送到机体各部位的任务。正常人血液中血红蛋白含量为男12g/100mL~16g/100mL，女性11g/100mL~15g/100mL。铁在体内含量随年龄、性别、营养状况和健康状况而有很大的个体差异。体内铁缺乏会使血液中红细胞和血红蛋白含量降低，引起贫血症（当血液中血红蛋白含量低于9g/100mL，即可诊断为贫血症），出现面色苍白、乏力、头晕、耳鸣等症状。 通常每日膳食平均含铁10mg~15mg，但吸收率较低，一般在10%左右。成年男子每日需要补充铁约0.5mg~1mg，因此一般不会出现缺铁。但妇女经期、孕期及哺乳期、儿童生长发育期均需要吸收更多的铁，每日需铁1.0mg~2.0mg，因此必须补充更多的铁。

市售补血剂

富含铁元素的食品

? 铁和铜从哪里来？ 怎么来的？

游离态形式的铁和铜 铜在地壳中含量约为0.01%， 少量以单质铜形式存在 铁是自然界里分布最广的金属 元素之一，在地壳中的质量约 天然铜 铜在地壳中含量约为0.01%， 少量以单质铜形式存在 陨铁 铁是自然界里分布最广的金属 元素之一，在地壳中的质量约 占5％左右，仅次于铝，游离态 的铁只能从陨石中得到。

铁和铜在自然界主要以化合态形式存在。 常见的铁矿 常见的铜矿 磁铁矿(Fe304) 赤铁矿（Fe203） 黄铜矿（CuFeS2） 孔雀石（CuCO3•Cu(OH)2） 常见的铜矿

问题1：人类首先发现并应用的是铜，其后是铁，为什么？ 自然界存在游离态的铜　 问题2：原始阶段使用量发展较快的是铜，而不是铁，为什么？ 铜比铁易冶炼

把金属从矿石中提炼出来，这就是人们常说的 金属的冶炼。 生成铁的化学方程式 生成铜的化学方程式 表3-3 铁、铜从化合态转化为游离态 生成铁的化学方程式 生成铜的化学方程式 3H2 + Fe2O3 ══ 2Fe + 3H2O 高温 H2 + CuO ══ Cu + H2O Δ 3CO + Fe2O3 ══ 2Fe + 3CO2 高温 CO + CuO ══ Cu + CO2 高温 2Al + Fe2O3 ══ 2Fe + Al2O3 高温 C + 2 CuO ══ 2Cu + CO2 Δ Zn + FeSO4 ══ Fe + ZnSO4 Fe + CuSO4 ══ Cu + FeSO4

从铁矿石中获取铁 古代炼铁 设备已先进许多， 所冶炼出来的铁的纯度已提高 生产工艺也得到了改进， 对空气的污染也已减少。 现代炼铁

焦炭 铁矿石 石灰石 热空气 生铁出口 炉渣出口

二、铁的冶炼： 工业上： 铁矿石、焦炭、空气、石灰石 1.原料： 炼铁高炉 2.设备： Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 高温 Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 3.原理：

4.具体步骤 ： ①还原剂的生成： C + O2 = CO2 CO2 + C = 2CO ②铁矿石的还原： 高温 CO2 + C = 2CO 高温 ②铁矿石的还原： Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 高温 ③炉渣的形成： CaCO3 = CaO + CO2 高温 CaO + SiO2 = CaSiO3 高温

三、铜冶炼和精制 黄铜矿 粗铜 精铜 1.高温冶炼黄铜矿： 电解 （99.5%~99.7%） （99.95%~99.98%） 黄铜矿 粗铜 精铜 电解 2 、湿法炼铜：活泼的金属从铜的化合置换出铜 3、生物炼铜：利用细菌将矿石分化得到铜 粗铜的精炼

不同金属冶炼方法的选择 电解法 热还原法 热分解法 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag

铁与人体健康 铁是人体必需微量元素中含量最多的一中，总量约为4~5g。其中3/4存在于血红蛋白、肌红蛋白和细胞色素中，是有功能的铁。其余的铁以铁蛋白和含铁血黄素形式，贮存于肝、脾、骨髓、肌肉和肠粘膜中，为贮存铁。其中血红蛋白中的铁约占铁总量的60%~75%，亚铁离子先与卟啉结合形成血红素，血红素再与球蛋白合成血红蛋白，血红蛋白承担着将空气中的氧从肺部输送到机体各部位的任务。正常人血液中血红蛋白含量为男12g/100mL~16g/100mL，女性11g/100mL~15g/100mL。铁在体内含量随年龄、性别、营养状况和健康状况而有很大的个体差异。体内铁缺乏会使血液中红细胞和血红蛋白含量降低，引起贫血症（当血液中血红蛋白含量低于9g/100mL，即可诊断为贫血症），出现面色苍白、乏力、头晕、耳鸣等症状。 通常每日膳食平均含铁10mg~15mg，但吸收率较低，一般在10%左右。成年男子每日需要补充铁约0.5mg~1mg，因此一般不会出现缺铁。但妇女经期、孕期及哺乳期、儿童生长发育期均需要吸收更多的铁，每日需铁1.0mg~2.0mg，因此必须补充更多的铁。

日常饮食中应多吃一些富含铁元素的食物，如菠菜、毛豆、豌豆苗、小白菜、绿苋菜、芹菜、香椿等深绿色蔬菜，紫菜,海带,黑木耳,豆类、豆制品、动物的肝和肾及蛋黄里也含有较丰富的铁元素。奶里含铁量较少，牛奶里含铁量更低。 人体对各种食物中铁元素的吸收率不同，一般吸收率为1％～30％。人们对无机铁盐比对有机铁盐更容易吸收，对2价铁盐(Fe2+)的吸收率比对3价铁盐(Fe3+)的吸收率大3倍。所以在给缺铁性贫血病人补充铁时，最好用2价铁盐，如硫酸亚铁及维生素C等酸性物质。 近些年来世界卫生组织大力提倡使用中国的铁锅、铁铲来烹调食物，以补充一些人体需要的铁元素。　

市售补血剂

富含铁元素的食品

金属之最 地壳中含量最多的金属元素—— 人体中含量最高的金属元素—— 目前世界年产量最高的金属—— 最早使用的金属—— 熔点最高的金属—— 熔点最低的金属—— 硬度最小的金属—— 自然界密度最小的、最轻的金属—— 展性最强的金属—— 延性最好的金属—— 在生活,生产中使用最广泛的金属—— 金属中的杀菌冠军—— 最怕冷的金属——。 铝，Al 钙，Ca 铁，Fe 铜，Cu。我国最早的铜器距今已有4000余年的历史。 钨，W 汞，Hg 钠，Na。室温下可用小刀切割 锂，Li 金，Au .1g金可以拉成长4000m的细丝 铂，Pt。最细的铂丝直径只有1/5000mm 铁，Fe 银,Ag每升水中只要有一千亿分之二克的Ag+,就能消灭细菌 锡，Sn。在温度低于：13．2℃时，锡便开始崩碎成粉

１．在化学反应：Fe3O4＋3H2 3Fe＋4H2O中，Fe3O4作   A 还原剂 B 氧化剂 C 催化剂 D 溶剂 B 随堂练习 １．在化学反应：Fe3O4＋3H2 3Fe＋4H2O中，Fe3O4作   A 还原剂 B 氧化剂 C 催化剂 D 溶剂 B 2．高温下可用于还原氧化铁的化合物是( ) A.焦炭 B.氢气 C.二氧化碳 D.一氧化碳 D 3．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（ ） A.Mg B. Cu C. Ag D. H2 C

4．除去下列物质中混有的少量杂质应用怎样化学方法，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: 加入过量盐酸 Fe＋2H＋＝Fe 2＋＋H2↑ 加入过量NaOH 2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑