课件15张PPT。专题3 从矿物到基础材料
第二单元 铁、铜的获取及应用
第1课时 从自然界中获取铁和铜铁铁单质陨铁根据金属活动性顺序主要化合态、少量单质存在2、铁化合态——铜化合态铜比较活泼金属不太活泼金属磁铁矿(Fe3O4)赤铁矿(Fe2O3) 黄铜矿(CuFeS2 )孔雀石(CuCO3 .Cu(OH)2)天然单质铜思考:将“化合态铁、铜”转化为“游离态”生成铜生成铁二：实验室制铁3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 铁矿石、焦炭、石灰石和空气高炉高温，还原剂(主要CO)把铁还原出Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 工业炼铁原理原料设备化学反应过程：铁矿石 焦炭 石灰石热空气炉渣铁水生物炼铜：工业炼铜黄铜矿
(CuFeS2)粗铜高纯铜含硫的铜矿硫酸铜→炼铜金属冶炼的一般方法 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↑
4、湿法冶金：Fe+CuSO4= FeSO4+Cu
5、生物冶金：含硫的铜矿→硫酸铜→炼铜一、单质的物理性质1、铁是可以被磁铁吸引的银白色金属
铜是紫红色的金属。2、铁和铜都有良好的导电性和导热性。３、铁和铜的密度较大，熔沸点较高。二、单质化学性质不反应与非金属反应与盐酸反应与盐溶液反应①铜在反应中一般转化为+2价铜的化合物。特别提醒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。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．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ABD5．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. H24．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+SO2CC6．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
、 。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 课件8张PPT。专题3 从矿物到基础材料
第二单元 铁、铜的获取及应用
第2课时 铁、铜及其化合物的应用本节内容:一、单质的物理性质二、单质化学性质与的鉴别三、Fe2+Fe3+与的相互转化四、五、铁及铜的化合物的应用一、单质的物理性质1、铁是可以被磁铁吸引的银白色金属
铜是紫红色的金属。2、铁和铜都有良好的导电性和导热性。３、铁和铜的密度较大，熔沸点较高。二、单质化学性质不反应与非金属反应与盐酸反应与盐溶液反应①铜在反应中一般转化为+2价铜的化合物。特别提醒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。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。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。练习:2、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（ ）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25张PPT。专题3 从矿物到基础材料
第二单元 铁、铜的获取及应用
第1课时 从自然界中获取铁和铜自然界中的金属大都以化合态存在用化学的方法把化合态的金属变成游离态要考虑的问题矿石的富集合适的冶炼方法如何精炼(一)、金属的冶炼简单，实用，节省的原则1、热分解法 有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。 在金属活动性顺序表中，位于氢后面的某些金属的氧化物受热就能分解。2HgO 2Hg + O2↑2Ag2O 4Ag + O2↑冶炼方法的选择2．热还原法
多数金属的冶炼过程属于热还原法。常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等。3．电解法：冶炼金属活动性顺序中铝以前的金属，也可用于一些金属的精炼电解法热还原法热分解法不同金属冶炼方法的选择K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag交流与讨论：写出你知道的所有的冶炼铁铜的反应磁铁矿赤铁矿1、铁矿石:磁铁矿、赤铁矿2、铜矿石:黄铜矿、孔雀石(二)、铁和铜的存在黄铁矿 磁铁矿??赤铁矿菱铁矿褐铁矿黄铁矿⑴．炼铁的原料：
铁矿石、焦炭、石灰石和空气
铁矿石：主要有赤铁矿Fe2O3、磁铁矿Fe3O4、菱铁矿FeCO3、黄铁矿FeS2
焦炭：主要作用是提供热量和产生还原剂CO
石灰石：主要作用是造渣，除去铁矿石中SiO2等杂质。(三)、铁的冶炼⑵．炼铁的设备：
高炉 ⑶．炼铁的原理：
在高温条件下，利用还原剂CO从铁的氧化物中将铁还原出来。 ⑷．炼铁的过程及反应（以赤铁矿为例）：
焦炭燃烧产生热量并生成还原剂
C＋O2 CO2 CO2＋C 2CO
氧化铁被CO还原成铁
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
SiO2与CaCO3分解产生的CaO反应生成硅酸钙
CaCO3 CaO＋CO2↑
CaO＋SiO2＝CaSiO3 炉渣主要成分⑸．炼铁产物：生铁及炉渣、高炉煤气（CO、CO2、N2等）钢是含碳量为0.03%～2%的铁碳合金 生铁是含碳量2%～4.3%的铁碳合金按含碳量不同
铁碳合金分为： 钢铁是铁与C、Si、Mn、P、S以及少量的其他元素所组成的合金。
其中除Fe外，C的含量对钢铁的机械性能起着主要作用，故统称为铁碳合金。 铁矿石
焦 炭
石灰石高
炉炉渣水泥空气生
铁铸造铸件钢材轧
钢炼
钢
炉炼铁生产工艺流程示意图 不锈钢 为了防锈又在合金中加入铬和镍，这种钢称为不锈钢。不锈钢通常是指含铬量在12—30%的合金钢。
不锈钢外观呈微灰
色或银白色。结构紧密，
不易氧化生成氧化铁，
故有不锈之称。不锈钢
是能抵抗酸、碱、盐等
腐蚀作用的合金钢的总称(四)、铜冶炼和精制1、电解法：电解CuCl2溶液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4、粗铜的精炼每回收1t废钢铁，
可炼0.9t钢，可减
少空气污染、水污
染和固体废物课件27张PPT。专题3 从矿物到基础材料
第二单元 铁、铜的获取及应用
第1课时 铁、铜及其化合物的应用1、铁是可以被磁铁吸引的银白色金属
铜是紫红色的金属。2、铁和铜都有良好的导电性和导热性。３、铁和铜的密度较大，熔沸点较高。一、单质的物理性质二、单质化学性质不反应与非金属反应与盐酸反应与盐溶液反应①铜在反应中一般转化为+2价铜的化合物。特别提醒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。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。三、 Fe2+与Fe3+的鉴别小结：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四、Fe2+与Fe3+的相互转化五、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2Fe3+＋Cu＝2Fe2+＋Cu2+练习:1、向某溶液中加入含Fe2+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 （ ）BA.该溶液中一定含有SCN－
B.氧化性：Fe3+＞Cl2
C.Fe2+与SCN不能形成红色物质
D.Fe2+被氯水氧化为Fe3+练习: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. ①②③C2、要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+，进行如下实验操作时最佳顺序为（ ）1、金属材料 金属材料包括纯金属和合金，如钢铁、铜、铝、各种合金及一些新型金属材料等2、金属腐蚀的原理钢铁腐蚀占年产量的十分之一钢铁生锈 金属表面与周围介质（如O2、Cl2、SO2等）直接发生化学反应而引起的腐蚀。？金属腐蚀：金属材料受周围介质的作用而损坏 一般情况下，温度升高会加快化学反应速率。因此，温度对化学腐蚀的影响较明显。燃气灶中心部位的锈蚀存放在南极的食品罐头 电化学腐蚀形成条件：不纯金属、电解质环境。 不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。 电化学腐蚀特征：原电池反应，并伴有电流的产生。 吸氧腐蚀：（钢铁表面
的水膜呈中性或弱酸性）
Fe（负极）:2Fe - 4e-＝2Fe2+
C（正极）:2H2O + O2 + 4e-＝4OH-吸氧腐蚀析氢腐蚀：（钢铁表
面的水膜呈酸性）
Fe（负极）：Fe - 2e-＝Fe2+
C（正极）：2H+ + 2e-＝H2↑析氢腐蚀 在常温下，只要存在发生电化学腐蚀的条件，金属腐蚀的过程就是电化学腐蚀，而吸氧腐蚀又占其中的绝大部分。3、金属保护的
主要方法金属保护表面保护电化学保护改变金属成分涂油漆覆盖搪瓷或塑料电镀外加电流的阴极保护牺牲阳极的阴极保护制成合金表面保护：包括涂层保护和镀层保护刚玉（陶瓷）层
过渡层
钢管层 耐磨、耐蚀输送管道 铝材电镀着色 冷镀锌丝 电化学保护：
⑴外加直流电源的阴极保护法
外加一个直流电源，把电源输出电子的一极接到被保护的金属部件上，金属就会得到保护
⑵牺牲阳极的阴极保护法
在被保护的金属上连接更活泼的金属
三峡船闸
●使用期限要多久？很明显，如果物品只需保存很短的时间，就没有必要去考虑给它一个长久的保护。
●在什么场合使用？如果物品主要用于室外，它就需要较好地进行保护；物品要接受高温，就不能用油漆进行保护。
●外观是否很重要？某些保护方法也是为了装饰外观用的．例如，镀铬。
●经济上是否合算？金属蚀刻板画 金属蚀刻过滤网 金属腐蚀的利用
