课件35张PPT。欢迎各位领导、老师莅临指导!从自然界获取铁和铜 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?交流与讨论这些东西有哪些相似的物理性质? 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? 商朝,就能够制造出精美的青铜器,春秋战国时期就会冶铁炼钢.三牺鼎 河北平山出土 河北省文物研究所藏错银牛灯 东汉早期 高46cm 长36.4cm
1980年江西赣江出土 南京博物院藏 成王方鼎 西周早期 高28.5cm 口径18.1cm
美国纳尔逊美术馆藏刖人守门方鼎 西周中期 高17.7cm 口长9.2cm 宽11.9cm
1976年12月陕西扶风庄白村周窖藏出土,周原博物馆藏1、根据金属活动性顺序,铁属于 金属、铜属于 金属(填活泼、比较活泼、不太活泼、极不活泼)。
2、自然界中,铁和铜主要以 (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 中。
交流与讨论比较活泼不太活泼化合态陨铁(天石) 3、含有铁的矿石主要有哪些?含有铜的矿石主要哪些?常见的铁矿石磁铁矿(Fe3O4)赤铁矿(Fe2O3) 褐铁矿(Fe2O3·nH2O )黄铁矿(FeS2 )菱铁矿
FeCO3常见的铜矿石黄铜矿(CuFeS2 )蓝铜矿(Cu2(CO3)2(OH)2 )孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )毛赤铜矿(Cu2O )斑铜矿
Cu5FeS4辉铜矿
Cu2S交流、讨论与练习 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,在实验室或在工业上实际应用的有哪几种? 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 CO澄清石灰水气囊Fe2O3讨论原理(方程式):
原料:
设备:工业上是如何冶炼生铁的 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 铁矿石、焦炭、石灰石和空气高炉在高温下,用还原剂(主要是CO)把铁从铁矿石里还原出来铁矿石焦炭热空气炉渣出口生铁出口石灰石 阅读课本P71
归纳:工业炼铜的主要方法:阅读与归纳2、生物炼铜:含硫的铜矿硫酸铜→炼铜1、高温冶炼黄铜矿→电解精炼交流与练习 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 ↑CaCl2 Ca+Cl2 ↑2NaCl 2Na+Cl2↑ TiCl4 +4Na Ti+4NaCl 等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↑
4、湿法冶金:Fe+CuSO4= FeSO4+Cu
5、生物冶金:含硫的铜矿→硫酸铜→炼铜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BD5.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+SO2当堂练习CC6.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B7.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 8.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 这节课,你学到了什么?作业:完成B组习题再 见谢 谢 大 家!
《新课标》高一化学(苏教版必修I)同步教案
第一节 从自然界获取铁和铜
【教学目的】:1、了解铁和铜的冶炼方法
2、学会从个别到一般的归纳,得出金属冶炼的一般方法。
【教学重点】:铁的冶炼方法
【教学难点】铁的冶炼方法
【教学过程】
一、铁和铜在自然界中的存在
1、铁:来源于陨石,地球上以化合态存在。
磁铁矿:Fe3O4,赤铁矿:Fe2O3,硫铁矿:FeS2
2、铜:地球上少量,主要以化合态存在。
黄铜矿:CuFeS2,孔雀石:CuCO3·Cu(OH)2
【交流与讨论】铁铜从化合态转化为游离态。 C CO H2 NH3
生成铁的化学方程式
生成铜的化学方程式
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
Fe+Cu2+=Fe2++Cu
2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe
二、铁和铜的冶炼
1、铁:原料-----铁矿石、焦炭、空气、石灰石
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
C的作用:C+O2CO2 CO2+C2CO
石灰石作用:CaCO3CaO+CO2↑ CaO+SiO2CaSiO3
主要设备 :高 炉
2、原理:利用氧化还原反应在高温下用还原剂把铁矿石里的铁还原出来
生铁:含C2%~4.5% 钢:含C0.03%~2%
3、工业上采用高温冶炼黄铜矿:CuFeS2的方法得到铜,含铜99.5%~99.7%,还含有Ag Au
Fe Zn等,同时还要电解精炼铜:99.95%~99.98%。
生物炼铜:CuS→CuSO4
三、金属的冶炼方法
1热分解法:有些不活泼的金属用加热分解的方法就能制得。
主要是在金属活动性顺序表中位于H后面的金属。如Hg、Ag等
2HgO2Hg+O2↑
2Ag2O4Ag+O2↑
2热还原法:多数金属的冶炼过程属于热还原法。即在加热的情况下,用还原剂把金属从其化合物中还原出来。常用的还原剂有:焦炭、一氧化碳、氢气等。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
WO3+3H23H2O+W
Cr2O3+2Al2Cr+Al2O3
3、电解法:对于还原性很强的金属,很难用还原剂将其从化合物中还原出来。只能通过通
电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。
2Al2O3 4Al+3O2↑
2NaCl2Na+Cl2↑
MgCl2Mg+Cl2↑
小结:1、K、Ca、Na、Mg、Al一般用电解熔融的盐或氧化物的方法来冶炼。
2、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu一般用还原剂(H2、CO)高温还原法冶炼,再进行精炼。
3、Hg、Ag一般用采用高温分解相应的化合物的方法冶炼。
【课后练习】
1.在化学反应:Fe3O4+3H23Fe+4H2O中,Fe3O4作 ( B (
A( 还原剂 B( 氧化剂 C( 催化剂 D( 溶剂
2.在化学反应:2Ag2O4Ag+O2↑中,Ag2O作 ( B (
A( 还原剂 B( 氧化剂 C( 催化剂 D( 溶剂
3.高温下可用于还原氧化铁的化合物是 ( D )
A.焦炭 B.氢气 C.二氧化碳 D.一氧化碳
4.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 ( C )
A.CuO+H2Cu+H2O B.CuO+COCu+CO2
C.Fe+CuSO4= FeSO4+Cu D.2Cu2O+Cu2S 6Cu+SO2
5.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( C )
A.Mg B. Cu C. Ag D. H2
6.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
7.铁是自然界分布最广的金属元素之一,在地壳中的质量约占5%左右。铁矿石的种类很多,重要的有磁铁矿石(主要成分是Fe3O4)、赤铁矿石(主要成分是Fe2O3)等。
(1)写出赤铁矿炼铁的主要化学方程式 ;
(2)红热的铁能跟水蒸气反应,有一种产物是可燃性气体,则其反应式为
;
在常温下,铁跟水不起反应。但是,在水和空气里的氧气及二氧化碳等的共同作用下,铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。刷油漆是重要的防腐蚀措施之一,油漆防腐蚀的主要原理是 。
(3)铁元素是人体的重要营养元素,举一例说明铁元素在人体中的重要作用。
。
答案(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(2)3Fe+4H2O(气) Fe3O4+4H2 将金属与空气和水隔离
(3)血红素中含铁,人体缺铁会造成贫血
8.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)FeCl2溶液中混有FeCl3
(4)FeCl2溶液中混有CuCl2
答案(1)加入过量盐酸 Fe+2H+=Fe2++H2↑
(2)加入过量NaOH 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
(3)通入Cl2 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(4)加入过量Fe Cu2++Fe=Fe2++Cu
9、工业上铁的冶炼是在_________中进行的,原料有_______、_______、_______、_______等。冶炼的过程(写化学方程式):①焦炭 CO2:_______________ ②生成CO___________________③氧化铁 铁:____________________。除去铁矿石中杂质的两个反应方程式_________________________________。
实验室模拟铁的冶炼