课件37张PPT。从自然界获取铁和铜第二单元 铁、铜的获取及应用1.了解了解自然界中铁、铜的存在及常见的冶炼方法。
2 .掌握高炉炼铁、湿法炼铜的化学原理。
3 .体会铁、铜的冶炼对人类文明的重要影响。学习目标铁元素在地壳中含量仅次于铝,约占地壳总量的4.75 %含量:O>Si >Al >Fe 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?交流与讨论 中国古代何时能够制造出精美的青铜器?何时会冶铁炼钢?你知道吗?铜钱司母戊鼎铜镜商朝,就能够制造出精美的青铜器。铁弯锄铁镢头铁灯铁熨斗春秋战国时期就会冶铁炼钢.问题1:原始阶段使用量发展较快的是铜,而不是铁,为什么?铁是一种比较活泼的金属,铜是一种不太活泼的金属,所以铜比铁易冶炼思考:问题2、含有铁的矿石主要有哪些?含有铜的矿石主要哪些?磁铁矿、赤铁矿,黄铜矿、孔雀石。陨铁
天石主要成分:单质铁一、铁、铜的存在 人类最早利用的单质铁和铜均来自于自然界。铁单质只存在从天而降的陨铁中,而铜则来自于地球上自然存在的少量单质铜。天
然
铜主要成分:单质铜磁铁矿(Fe3O4)赤铁矿(Fe2O3) 黄铜矿(CuFeS2 )常见的铁、铜矿石交 流 与 讨 论 1、如何将铁、铜从“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交流、讨论 2、上述反应中,在工业上实际应用的有哪几种? 二 冶炼铁的基本原理及方法铁矿石(化合态)→铁单质(游离态)(1)基本反应原理:利用氧化还原反应,在高温下,用还原剂(主要是CO)从铁矿石中还原出铁。(3)设备:(2)原料:Fe2O3+3CO 2Fe +3CO2 铁矿石,焦炭,
石灰石,空气高炉高炉结构图C+O2=CO2CO2+C=2CO3CO+Fe2O3
=2Fe+3CO2 ②还原铁矿石:
CaCO3 =CO2+CaO
CaO+SiO2 = CaSiO3
(熔剂:石灰石)
高温高温 (4)炼铁的主要反应过程:①产生还原剂:高温Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2③造渣(除脉石):问题2:炼铁中得到的铁是纯铁吗?问题1:原料中焦炭和石灰石的作用是什么?焦炭的作用是作燃料提供大量的热和形成炼铁的还原剂。石灰石的作用是做熔剂,用来除去难熔化的脉石 (SiO2)。 石灰石在高温下会分解成氧化钙和二氧化碳。氧化钙能与二氧化硅结合,生成熔点比较低的硅酸钙。硅酸钙的密度较铁小,在高炉的下部成为炉渣,漂浮在铁水的上面而与铁水分开。 生铁和钢的比较硬而韧,有弹性硬而脆硅锰(适量)
硫磷(较少)硅锰(较多)
硫磷(较多)2%~4.5%0.03%~2% 阅读课本P71归纳:工业炼铜的主要方法:1、高温冶炼黄铜矿(CuFeS2)→电解精炼三、铜的冶炼3、生物炼铜:2、湿法炼铜:Fe+CuSO4==FeSO4+Cu交流与练习 写出已经学过的,在产物中含有金属单质(如Na、Mg、Al、Hg等 )的化学方程式MgCl2 Mg+Cl2 ↑2Al2O3 4Al+3O2 ↑2HgO 2Hg+O2 ↑2NaCl 2Na+Cl2↑ 2AgI 2Ag+I2金属冶炼的一般方法 归纳与总结1、热分解法:2HgO 2Hg+O2↑ 、
2Ag2O 4Ag+O2↑
2、热还原法:
(使用H2 、C、CO或“用活泼金属”还原)
CuO+H2 Cu+H2O CuO+CO Cu+CO2
2CuO+C 2Cu+CO2↑
2Al+Fe2O3 2Fe+ Al2O3
3、电解方法:
2Al2O3 4Al+3O2↑ MgCl2 Mg+Cl2↑当堂练习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B2.在化学反应:2Ag2O 4Ag+O2↑中,Ag2O作 ? ?
A? 还原剂 B? 氧化剂 C? 催化剂 D? 溶剂AB3.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·MgCl2·6H2O )中炼镁。下列对它们的冶炼方法的分析中,不正确的是( )
A.Ⅰ用① B.Ⅱ用② C.Ⅲ用③ D.Ⅳ用④当堂练习B6.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. H25.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 ( )
A.CuO+H2 Cu+H2O
B.CuO+CO Cu+CO2
C.Fe+CuSO4= FeSO4+Cu D.2Cu2O+Cu2S 6Cu+SO2当堂练习CC7.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:
、 。
(3)FeCl3溶液中混有FeCl2 :
、 。
(4)FeCl2溶液中混有CuCl2
、 。当堂练习加入过量盐酸 Fe+2H+=Fe 2++H2↑ 加入过量NaOH 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 通入Cl2 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 加入过量Fe Cu2++Fe=Fe2++Cu 4.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:
①写出磁铁矿主要成分的化学式: 。
②写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式:
。
③写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方程式:
。
④写出CaCO3所参与反应的两个化学方程式:
。当堂练习Fe3O4 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 C+O2 CO2 CO2+C 2CO CaCO3 CaO+CO2 ↑ CaO+SiO2 CaSiO3 这节课,你学到了什么?作业:完成B组习题再 见谢 谢 大 家!原理(方程式):
原料:实验室如何制取少量的铁粉装置与仪器:
操作步骤与注意事项:3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O 或:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 3H2(或CO)、氧化铁 课件15张PPT。铁、铜及其化合物的应用(第一课时)第二单元 铁、铜的获取及应用1.了解铁、铜的物理性质,掌握 铁、铜的化学性质。
2 .铁、铜的用途及其氧化物。学习目标一、铁、铜的物理性质 总结前一节课的内容,思考铁、铜化合物的主要成分,以及工业炼铁过程发生的主要反应。复习 根据铁和铜的应用,说出它们的物理性质,并填写表格。铁是可以被磁铁吸引的银白色金属,具有良好的导电性和导热性,有延展性。铜是紫红色的金属,具有良好的导电性和导热性,有延展性。钢铁,在各行各业用途很广电线、电缆,电气设备、零件。交流与讨论 写出下列反应的化学方程式或离子方程式。你还知道有铁或铜参加的其他反应吗?将你所知道的反应写在(5)、(6)的横线上。上述反应中,如果是氧化还原反应,请指出反应中的氧化剂和还原剂。(1)铁与盐酸反应 。
(2)铁在氯气中燃烧 。
(3)铁与硫酸铜反应 。
(4)铜与硝酸银反应 。
(5) 、 。
(6) 、 。Fe+CuSO4=FeSO4+CuCu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2铁与氧气反应铜与氧气反应二、单质化学性质1、与非金属反应(与O2、Cl2、S等反应)2、与水反应不反应3、与盐酸反应4、与盐溶液反应1、铁遇到冷的浓硝酸或冷的浓硫酸发生钝化现象,但加热会发生反应。
2、铁、铜都与稀硝酸反应,但产生不了氢气。
3、铜与浓硝酸反应。注意:②铁跟氧化性较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜溶液等)反应转化为亚铁化合物。①铜在反应中一般转化为+2价铜的化合物。特别提醒③铁跟氧化性较强的氧化剂(如氯气、硝酸等)反应转化为+3价铁的化合物。3、铁的氧化物的性质比较:铁红磁性氧化铁黑色粉末红棕色粉末黑色晶体+2+3+2、+3不溶于水不溶于水不溶于水6FeO+O2=2Fe3O4稳定稳定都能被(C、CO、H2、Al)等还原,都与酸反应用CO还原赤铁矿可得到一种具有银白色金属光泽的单质A,A在纯氧中燃烧可得到一种黑色固体B,将A投入到稀盐酸溶液中,可产生一种可燃性气体C,将A投入硫酸铜溶液中,生成一种红色固体D,
写出A、B、C、D的名称:
A ,B ,C ,D ;FeFe3O4H2Cu观察溶液颜色与KSCN反应与NaOH反应浅绿色棕黄色无明显现象溶液变为血红色白色沉淀迅速变灰
绿色最后呈红褐色立即产生红
褐色沉淀小结:氧化性较强的氧化剂如Cl2、硝酸等化合价 , 升高需加入氧化剂。还原剂。降低Fe氧化性较强的氧化剂如Cl2、硝酸等Zn 、Al、 Mg等等Zn、Al、Mg五、铁及铜的化合物的应用1、铁的化合物①Fe2O3作颜料②氯化铁、硫酸亚铁可作净水剂③作磁性材料④维持生命的微量元素2、铜的化合物:铜盐可杀菌,CuSO4溶液杀灭寄生虫,治疗皮肤病。2、要证明某溶液中不含 练习:而可能含有,进行如下实验操作时最佳顺序为①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4 ③加入少量KSCN溶液( )A. ①③ B. ③② C. ③① D. ①②③C1、向某溶液中加入含的溶液后,无明显变化,当再滴加几滴新制氯水后,混合液变成血红色,则下列结论中错误的是 ( )B课件11张PPT。铁、铜及其化合物的应用(第二课时)第二单元 铁、铜的获取及应用1.掌握铁重要化合物的主要性质;
2 .掌握Fe2+与Fe3+的相互转化。学习目标白色固体红褐色固体1.易氧化
2.与酸反应1.与酸反应
2.不稳定Fe2++2OH-=Fe(OH)2Fe3++3OH-=Fe(OH)34Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3一、Fe(OH)2与Fe(OH)3思考:如何制备Fe(OH)2?①胶头滴管应插入液面以下
②新制的FeCl2溶液
③溶液事先要煮沸浅绿色棕黄色白色→灰绿色→红褐色立即产生红褐色沉淀无明显现象溶液变为血红色浅绿色棕黄色氧化性、还原性氧化性二、Fe2+与Fe3+的检验加入氯水观察溶液颜色变化加入铁粉观察溶液颜色的变化三、Fe2+与Fe3+转化:O2、Cl2、Br2、HNO3、KMnO4、H2O2Fe、Cu、H2S、I-化合价 , 升高需加入氧化剂。还原剂。降低小结:氧化性较强的氧化剂如Cl2、硝酸等Fe氧化性较强的氧化剂如Cl2、硝酸等CO 、H2、Al 等CO 、H2、Al 等四、铁及铜的化合物的应用1、铁的化合物①Fe2O3作颜料②氯化铁、硫酸亚铁可作净水剂③作磁性材料④维持生命的微量元素2、铜的化合物:铜盐可杀菌;CuSO4溶液杀灭寄生虫;治疗皮肤病。写出下列反应的方程式:
1、Fe3O4与H2反应
2、 FeCl2转化为FeCl3
3、 Fe(OH)2转化为Fe(OH)3
4、 Fe(OH)3转化为Fe2O3?2、把铁加入FeCl3 、CuCl2的混合液中,反应后铁有剩余,则反应后溶液中离子浓度最大的是( )
A、Cu2+ B、Fe2+
C、Fe3+ D、Cl-D要证明某溶液中不含 而可能含有,进行如下实验操作时最佳顺序为①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4 ③加入少量KSCN溶液①③ B. ③②
C. ③① D. ①②③C