第二单元 铁、铜的获取及应用
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第二单元 铁、铜的获取及应用
温岭市第二中学 蔡青荣
[三维目标]
知识与技能
1.了解铁、铜的存在形式及冶炼方法。掌握高炉炼铁、湿法炼铜原理。体会铁铜冶炼对人类文明的影响。
2.掌握Fe2+、Fe3+的性质及相互转化。学会用化学方法鉴别Fe2+与Fe3+。系统掌握铁及其化合物的化学性质。
3.了解金属腐蚀的利弊。了解钢铁电化学腐蚀和化学腐蚀的原理。应用已有的化学知识进行钢铁防护。
过程与方法
1.在“实验一反思一再实验一再反思”的过程中体验实验探究的方法和技能。
2.通过列表比较和图示联系的方式，了解、掌握Fe2+、Fe3+性质的同时，学习科学的思维方法和学习方式。
情感态度与价值观
1.体会铁、铜的冶炼对人类文明的重要影响。
2.通过查阅资料，了解合理开发、利用自然资源的重要性，同时形成珍惜、保护自然资源的意识。
教学重点铁、铜的化学性质。Fe2+、Fe3+的检验方法
教学难点铁、铜的化学性质
教学方法实验探究法、讨论法、讲授法
教具准备1.仪器：试管、滴管等
2.药品：FeCl3溶液、FeCl2溶液、KSCN溶液、NaOH溶液
第一课时 从自然界获取铁和铜
学习内容 师生活动
引出课题 [引入]人类使用铁、铜已经有好几千年的历史了。目前已发现的金属虽然已有90多种，但其中应用最广泛、用量最多的仍然是铁、铜。它们不但在日常生活中的应用十分广泛，而且在国民经济的发展中起着举足轻重的作用。
铁铜存在 [猜测]自然界中，铁和铜主要以__化合态_______(填“游离态”或“化合态”)形式存在，也有少量的铁、铜单质存在，其中铁单质主要只存在于__陨铁________中。[介绍]常见的铁矿石：赤铁矿(Fe2O3) 磁铁矿(Fe3O4) 黄铁矿(FeS2 ) 褐铁矿(Fe2O3·nH2O)常见的铜矿石：黄铜矿(CuFeS2 ) 孔雀石(Cu2(OH)2CO3 ) 毛赤铜矿(Cu2O )
尝试转化 [讨论]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。[总结]生成铁的反应：3H2+Fe2O3=高温=2Fe+3H2O；3CO+Fe2O3=高温=2Fe+3CO2；3C+2Fe2O3=高温=4Fe+3CO2；2Al+Fe2O3=高温=2Fe+Al2O3等生成铜的反应：H2+CuO=△=Cu+H2O；CO+CuO=△=Cu+CO2；C+2CuO=高温=2Cu+CO2；Fe+CuSO4=FeSO4+Cu等
铁的冶炼 [原理]温下，用还原剂从铁矿石中把铁还原出来。[原料]铁矿石、焦炭、石灰石、空气等。[设备]高炉[主要反应]C＋O2=高温=CO2；C＋CO2=高温=2CO；Fe2O3＋3CO=高温=2Fe＋3CO2[造渣反应]CaCO3=高温=CaO＋CO2↑；CaO＋SiO2=高温=CaSiO3[介绍]用这种方法炼出的铁是含碳2%～4.5%的 生铁 ，将生铁进一步冶炼，就可以得到用途广泛的钢。
铜的冶炼 [介绍] 1、工业上用高温冶炼黄铜矿得到铜，其含量达到99.5%～99.7%。 通过 电解 法精炼铜，同等含量可以达到99.95%～99.98%。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。
金属冶炼一般方法 [小结] 1、热分解法：2HgO=高温=2Hg+O2↑ 、2Ag2O=高温=4Ag+O2↑2、热还原法：（使用H2 、C、CO或“用活泼金属”还原）CuO+H2=高温=Cu+H2O、CuO+CO=高温=Cu+CO2、2CuO+C=高温=2Cu+CO2↑、2Al+Fe2O3=高温=2Fe+ Al2O3 3、电解方法:2Al2O3=电解=4Al+3O2↑、MgCl2=电解=Mg+Cl2↑4、湿法冶金：Fe+CuSO4= FeSO4+Cu5、生物冶金：含硫的铜矿→硫酸铜→炼铜
课堂练习 [练习]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（ B ）A．Ⅰ用① B．Ⅱ用② C．Ⅲ用③ D．Ⅳ用④
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温岭市第二中学 蔡青荣
[三维目标]
知识与技能
1.了解铁、铜的存在形式及冶炼方法。掌握高炉炼铁、湿法炼铜原理。体会铁铜冶炼对人类文明的影响。
2.掌握Fe2+、Fe3+的性质及相互转化。学会用化学方法鉴别Fe2+与Fe3+。系统掌握铁及其化合物的化学性质。
3.了解金属腐蚀的利弊。了解钢铁电化学腐蚀和化学腐蚀的原理。应用已有的化学知识进行钢铁防护。
过程与方法
1.在“实验一反思一再实验一再反思”的过程中体验实验探究的方法和技能。
2.通过列表比较和图示联系的方式，了解、掌握Fe2+、Fe3+性质的同时，学习科学的思维方法和学习方式。
情感态度与价值观
1.体会铁、铜的冶炼对人类文明的重要影响。
2.通过查阅资料，了解合理开发、利用自然资源的重要性，同时形成珍惜、保护自然资源的意识。
教学重点铁、铜的化学性质。Fe2+、Fe3+的检验方法
教学难点铁、铜的化学性质
教学方法实验探究法、讨论法、讲授法
教具准备1.仪器：试管、滴管等
2.药品：FeCl3溶液、FeCl2溶液、KSCN溶液、NaOH溶液
第一课时 从自然界获取铁和铜
学习内容 师生活动
引出课题 [引入]人类使用铁、铜已经有好几千年的历史了。目前已发现的金属虽然已有90多种，但其中应用最广泛、用量最多的仍然是铁、铜。它们不但在日常生活中的应用十分广泛，而且在国民经济的发展中起着举足轻重的作用。
铁铜存在 [猜测]自然界中，铁和铜主要以__化合态_______(填“游离态”或“化合态”)形式存在，也有少量的铁、铜单质存在，其中铁单质主要只存在于__陨铁________中。[介绍]常见的铁矿石：赤铁矿(Fe2O3) 磁铁矿(Fe3O4) 黄铁矿(FeS2 ) 褐铁矿(Fe2O3·nH2O)常见的铜矿石：黄铜矿(CuFeS2 ) 孔雀石(Cu2(OH)2CO3 ) 毛赤铜矿(Cu2O )
尝试转化 [讨论]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。[总结]生成铁的反应：3H2+Fe2O3=高温=2Fe+3H2O；3CO+Fe2O3=高温=2Fe+3CO2；3C+2Fe2O3=高温=4Fe+3CO2；2Al+Fe2O3=高温=2Fe+Al2O3等生成铜的反应：H2+CuO=△=Cu+H2O；CO+CuO=△=Cu+CO2；C+2CuO=高温=2Cu+CO2；Fe+CuSO4=FeSO4+Cu等
铁的冶炼 [原理]温下，用还原剂从铁矿石中把铁还原出来。[原料]铁矿石、焦炭、石灰石、空气等。[设备]高炉[主要反应]C＋O2=高温=CO2；C＋CO2=高温=2CO；Fe2O3＋3CO=高温=2Fe＋3CO2[造渣反应]CaCO3=高温=CaO＋CO2↑；CaO＋SiO2=高温=CaSiO3[介绍]用这种方法炼出的铁是含碳2%～4.5%的 生铁 ，将生铁进一步冶炼，就可以得到用途广泛的钢。
铜的冶炼 [介绍] 1、工业上用高温冶炼黄铜矿得到铜，其含量达到99.5%～99.7%。 通过 电解 法精炼铜，同等含量可以达到99.95%～99.98%。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。
金属冶炼一般方法 [小结] 1、热分解法：2HgO=高温=2Hg+O2↑ 、2Ag2O=高温=4Ag+O2↑2、热还原法：（使用H2 、C、CO或“用活泼金属”还原）CuO+H2=高温=Cu+H2O、CuO+CO=高温=Cu+CO2、2CuO+C=高温=2Cu+CO2↑、2Al+Fe2O3=高温=2Fe+ Al2O3 3、电解方法:2Al2O3=电解=4Al+3O2↑、MgCl2=电解=Mg+Cl2↑4、湿法冶金：Fe+CuSO4= FeSO4+Cu5、生物冶金：含硫的铜矿→硫酸铜→炼铜
课堂练习 [练习]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（ B ）A．Ⅰ用① B．Ⅱ用② C．Ⅲ用③ D．Ⅳ用④
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