课件21张PPT。第二单元 铁、铜的获取及应用黄岩灵石中学 陈循斌1、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。
你知道吗化合态陨铁(天石) 2、含有铁的矿石主要有哪些?含有铜的矿石主要有哪些?铁单质和铁矿石陨铁磁铁矿(Fe3O4)赤铁矿(Fe2O3) 铜单质和铜矿石黄铜矿(CuFeS2)孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )蓝铜矿(Cu3(CO3)2(OH)2 )
天然铜 你知道如何将铁、铜从化合态转化为游离态吗?请你回忆已学过的知识并查阅有关资料,与同学交流讨论,完成P72表3-3。生成铁的反应生成铜的反应 土炉里边堆上柴火,上面放上铁矿石,炼出的铁水顺炉内通道汇聚于炉底,再从一小口流出,便可以作为生铁使用了。 古代炼铁交流与讨论 请根据炼铁的原理,用化学方程式回答下列问题: 1、一氧化碳是怎样形成的? 2、铁矿石是如何被还原的? 3、石灰石的作用是什么?炼铁的主要反应过程 我国西汉时的炼丹家刘安所著《淮南万毕术》中记载“曾青得铁,则化为铜。”
意思是说铜盐遇到铁时,就有铜生成。实质是:铁和可溶性铜盐发生的置换反应。
这一发现要比西方国家早1700多年。湿法炼铜2.火(干)法炼铜:1.湿法炼铜:Fe+CuSO4= FeSO4+Cu
3.生物炼铜:利用微生物把不溶性的铜盐转化为可溶性的铜盐。 炼铜的方法阅读材料08年11月18日,《台州商报》报道:台州成为长三角的“铜矿”、“铁矿”。 缺乏陆地矿产资源的台州市发展废旧金属拆解业,为长三角地区开发了“铜矿”、“铁矿”。每年可生产铜70万吨,生产钢铁100多万吨。交流与讨论 回忆镁的冶炼过程,比较镁、铁、铜的冶炼方法有何不同?为什么?课堂回味课堂练习1、下列得到铁的反应中,不属于置换反应的是( )
A、锌片插入氯化亚铁溶液中
B、一氧化碳通过灼热的三氧化二铁
C、氢气与氧化铁在高温条件下反应
D、碳和四氧化三铁混合加热到高温B2、从金属钠、镁、铁、铜的冶炼过程看,金属的冶炼方法与下列哪个因素的关系最为密切?( )
A. 金属的延展性
B. 金属活动性顺序
C. 地壳中金属元素的含量 D. 金属的导热性B3、用CO还原赤铁矿石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 。
(1) 写出A、B、C、D的名称:
A ,B ,C ,D ;
(2) 写出各步反应的化学方程式:
① ,② ,
③ ,④ 。4、下图为实验室模拟工业冶炼铁的过程,请回答下列问题:
(1)A试管中的实验现象__________________,石灰水的作用:__________________.
(2)B试管后面缺的装置:_________________;可以是_______________。谢 谢!课件24张PPT。专题3 从矿物到基础材料第二单元 铁、铜及其化合物的应用浙江省温岭中学 孙银河列举你所熟悉的铁、铜制品,并根据它们的应用,说出它们的物理性质吗?导热性导电性延展性 秦始皇统一中国之后,在陕西咸阳建造一座很大的宫殿,叫做阿房宫。据说秦始皇很担心有人会谋害他,所以阿房宫的北门门洞用磁石砌成,这样若有人带刀剑或穿盔甲走过此门,就会被发现,以此来预防刺客。1.铁与盐酸反应
2.铁在氯气中燃烧
3.铁与硫酸铜溶液反应
4.铜与硝酸银溶液反应
铁与硫酸铜溶液反应Fe+CuSO4= FeSO4+Cu铜与硝酸银溶液反应Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag问题1:如何鉴别 Fe2+和Fe3+?实验1:
1、取两支小试管,分别加入 0.1mol·L-1FeCl3溶液、0.1mol·L-1FeSO4溶液各1mL(约1cm高度),观察溶液的颜色?2、再分别加水至1/3试管,观察溶液颜色的区别?问题2:如何 Fe2+和Fe3+的区别更明显?Fe3+ + 3SCN - = Fe(SCN)3可溶血红色注意: Fe3+ 遇SCN - 显血红色
Fe2+ 遇SCN –不变色用途:用无色的KSCN溶液检验溶液中是否含有Fe3+ 实验:向原已稀释的溶液中分别滴入2-3滴的KSCN溶液。1、 Fe2+和Fe3+的鉴别问题 2: Fe2+该怎么检验呢?2、 Fe2+向Fe3+的转化Fe2+Fe3+活动一实验室提供的试剂:
0.1mol·L-1 FeCl3溶液, Fe粉,新制氯水, 0.1mol·L-1FeSO4溶液, KSCN溶液Fe2+Fe3+2、 Fe2+向Fe3+的转化小试牛刀 某溶液中加入KSCN溶液无明显现象,再滴加氯水,溶液立即变为血红色,说明原溶液中一定含有( )
A. Fe3+ B. Fe2+ C. Cu2+ D. Zn2+B废水中的Fe2+的处理 应用:Fe2+Fe3+Fe(OH)3铁与人体健康 铁是人体必需的微量元素之一,人体内约含铁4.2-6.1g,其中有70%存在于血红蛋白和肌红蛋白,25%以铁蛋白形式分布在肝,肾,骨髓中。血红蛋白中的二价亚铁是体内氧的输送者。铁在人体内主要以二价铁形式存在,人体缺铁,会引起贫血。铁在人体生理活动中起着重要作用。An apple a day, keeps the doctor away.检验食物中铁元素的存在形式感受检验师!问题 3:
Fe3+在人体内不易被吸收而且对人体有害…如何才能将Fe3+ 转化为Fe2+?3、 Fe3+向Fe2+的转化Fe3+Fe2+活动二Fe3+Fe2+3、 Fe3+向Fe2+的转化实验室提供的试剂:
0.1mol·L-1 FeCl3溶液, Fe粉,新制氯水, 0.1mol·L-1FeSO4溶液, KSCN溶液活动三进行如下实验:观察现象并分析原因用滴管吸取少量30%FeCl3溶液,在去氧化膜的铜片上画个美丽的笑脸 ,放置片刻后,用少量水将铜片上的溶液冲洗到小烧杯中,观察溶液的颜色和铜片表面的变化 。2Fe 3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+印刷电路板中的反应2Fe 3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+ 能与Fe3+反应且能证明Fe3+具有氧化性的物质是:( )
①KSCN②Fe③FeCl2④NaCl
A.④ B. ① C.③ D. ②D小试牛刀 正常人体里所含的铁,差不多有3/4以Fe2+离子的形式,结合在一种能携带氧分子的血红蛋白中,若误食亚硝酸盐(具有较强氧化性)则导致血红蛋白携氧能力降低而中毒。服用维生素C可解除亚硝酸盐中毒。
请用氧化还原反应的知识解释:
(1)误食亚硝酸盐中毒的原因。
(2)维生素C可解毒的原因学以致用1铁粉2Fe3++Fe=3Fe2+ 如何保存氯化亚铁溶液?学以致用2如何除去杂质,提纯下列各物质足量铁粉足量Cl2或氯水足量铁粉学以致用3某化工厂为消除所排出的废气中Cl2对环境的污染,
将含Cl2的废气通过含铁单质的FeCl2溶液中即可有效
地除去Cl2,这一处理过程可用化学方程式表示为:
。
处理过程中需要定期添加的原料是 。①2FeCl2+Cl2=2FeCl3 ② 2FeCl3+Fe=3FeCl2Fe学以致用4本课到此结束课件51张PPT。台州市第一中学 姜 孟三门核电站善好酒美 蛇蟠岛丽 三门核电通天下相逢是缘蛇蟠岛想法绝妙 能说会道 九班学子走华夏 人类最早发现的应用最广泛的两大金属是____ ______号称当今世界的材料王子是____ 艾菲儿铁塔建筑材料国内第一座海底隧道――厦门东通道你知道的铁制品有哪些?炊具铁具有导___性镍铁合金铁铝合金红双喜铜铁合金钇铁合金铁可用来制____电网铁具有导___性铁丝和薄片铁具有_____性 铜具有良好的___性,一半以上的铜用于电力和电讯。 导____性具有良好_____性导____性制____单质的物理性质纯净的单质铁为___色,可被___铜具有与众不同的___色如何知道你的哪种随身物品含铁呢? 据说秦始皇统一中国后,在咸阳建造了一座宫殿叫阿房宫,将门用磁石砌成,以此来预防刺客。圆形磁铁方形磁铁 随身物品少不了铁,我们的体内能少了铁吗?铁以何种形态存在呢?在人体中起何作用呢?*探寻人体的动力元素*趣味实验:白花变___花 请做实验:向FeCl3溶液中加KSCN (硫氰化钾)溶液,观察现象.Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3可溶血红色右旋糖酐铁*探寻补血剂中的铁* *向补血剂中加KSCN溶液,现象? 请做实验:取两支试管,向FeCl2溶液中加KSCN溶液,再分别加氯水和碘水。注:取用FeCl2溶液需摇匀。 根据以上实验现象判断铁与氯气、溴单质和碘单质反应产物分别为_____ _____ ______*探寻补血剂中的铁* *向补血剂中加KSCN溶液,现象?如何证明补血剂中含有铁呢? 切开的苹果在空气中会生锈,你注意过吗?如果告诉你是铁引起的,请你分析原因?苹果也会生锈 苹果中含有一种带有+2价铁元素
的酶,在空气中会被氧化,氧化后变成
黄褐色,就像铁生了绣一样.实验员小王的困惑如何配制呢?*探寻人体的动力元素*【功能主治】用于缺铁性贫血症,预防及治疗用。
【贮藏】密封、遮光,在干燥处保存。 注:与维生素C同服,可增加本品的吸收。维生素C起到什么作用呢? 用FeCl3溶液在铜片上画“+”,看到什么现象?写出有关方程式?用FeCl3溶液与铜反应制作印刷电路板开 心 辞 典这里有若干问题,你想回答哪一个?幻灯片 4222幻灯片 42幻灯片 19幻灯片 193幻灯片 424幻灯片 铝的性质12526幻灯片 42幻灯片 19幻灯片 197幻灯片 42幻灯片 19幻灯片 198 下列化合物溶于稀盐酸后,滴加KSCN溶液没有颜色变化,再加氯水呈红色的是( )
A.FeO B. Fe2O3 *祝你成功 为了防止试剂变质,配制FeSO4溶液时,需要( )
A. 加入Fe 粉 B. 通入Cl2 * Good luck ! 在FeCl3中加Fe粉,离子方程式正确的是( )
A. Fe+2Fe3+ =3Fe2+
B. Fe+Fe3+ =Fe2+*祝你成功 某溶液中加入KSCN溶液无明显现象,再滴加氯水,溶液立即变为红色,说明原溶液中一定含有( )
A.Fe3+ B. Fe2+ * Good luck ! 用FeCl3溶液与铜反应制印刷电路板,是因为
A .Fe3+具有较强的氧化性
B . Fe3+具有较强的还原性*祝你成功(2003江苏13)下列化合物中,不能由单质直接化合而得到的是
A FeI2 B FeCl2* Good luck ! 补铁剂与维生素C同服,可增强对铁的吸收,是因为维生素C具有( )
A.氧化性 B.还原性*祝你成功 除去FeCl3溶液中少量的FeCl2,选择的试剂是( )
A .氯水 B.溴水* Good luck !将铁屑溶于过量盐酸后,再加入下列物质,会有三价铁离子生成的是( )
A 稀硫酸 B 氯水 *祝你成功 能证明Fe3+具有氧化性的物质是( )
A.Cu B.FeCl2* Good luck ! 为了使FeSO4快速转变为 Fe2(SO4)3而又不引入杂质,应加入的试剂是( )
A、氯水 B、H2O2 *祝你成功*这节课你的收获是什么?*祝你成功FeFe2+Fe3+FeFe2+Fe3+ 三价铁、二价铁能否转化为铁单质呢,铜是否也有类似的关系呢? 1. 课本P77 6 、 8题*作业与思考* 2.相关的练习祝大家步步高升 证明某溶液只含有Fe2+而不含Fe3+的实验方法是( )
A.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色
B.先滴加KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色 我国南方某些地区的井水取来久置后,井水由澄清透明变成少量棕红色絮状沉淀积于缸底,水面浮着一层“锈皮”,当地居民常采用加明矾的方法处理。
(1)井水久置后,水面浮着的一层“锈皮”的主要成分是(写化学式) 。
(2)用化学方法鉴别该井水的步骤是 ;离子方程式是 。
(3)用化学方法鉴别经明矾处理后的水的步骤是 ;离子方程式是 。 只用一种试剂就可将AgNO3、KSCN、稀H2SO4、NaOH四种无色溶液区分开,这种试剂是( )
A.BaCl2溶液 B.FeCl3溶液 要证明某溶液中含有Fe3+而可能不含Fe2+,进行如下实验操作时最佳顺序为( )①加入足量氯水 ②加入少量KSCN溶液①② B. ②①课件20张PPT。路桥中学 梁书 从自然界获取铁和铜第二单元 铁、铜的获取及应用为什么铜使用比铁早?①地球上存在少量单质铜,单质铁只存在陨铁中②铁的性质比铜活泼,容易氧化生锈③铁的熔点(1539℃)又比铜(1083 ℃ )高得多,就使得它比铜难于熔炼【交流与讨论】小小化学家 根据所学的化学知识,你能写出哪些从自然界获得铁和铜单质的化学反应方程式?3H2+Fe2O3 2Fe+3H2OH2+CuO Cu+H2O CO+CuO Cu+CO2 Fe+CuSO4 Cu+FeSO4 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 3C+Fe2O3 2Fe+3COC+CuO Cu+CO 在土中挖一坑洞,周围用石块堆砌,称为地炉。以木炭为燃料,利用自然风力进行燃烧、加热和还原铁矿石,产品为类似块状的海绵铁。先人的足迹先人的足迹(1)原料是什么?
(2)设备是什么?
(3)炼铁过程中发
生了哪些反应?
【交流与讨论】铁和钢的区别历史的荣耀司母戊鼎我国纪念1996年钢铁产量超亿吨而发行的邮票我国炼钢事业的发展建筑中的杰作——鸟巢重达42000吨的钢结构自立于地面
发展与创新是一个民族常胜不衰的法宝。只有做到与时俱进,善于学习先进技术,敢于创新和突破才能会使我们的国家和民族始终处于时代前列。
根据工业炼铁的原理
实验室如何设计实验模拟一氧化碳还原氧化铁?讨论与交流二、铜的冶炼 约公元前3800年,伊朗就开始将铜矿石(孔雀石)和木炭混合在一起加热,得到了金属铜。 在汉代许多著作里有记载“石胆能化铁为铜”,晋葛洪《抱朴子内篇·黄白》中也有“以曾青涂铁,铁赤色如铜”的记载。CuSO4+Fe=Cu+FeSO4 高温冶炼黄铜矿→电解精炼 生物炼铜 写出已经学过的,在产物中含有金属单质(如Na、Mg等 )的化学方程式MgCl2 Mg+Cl2 ↑2Al2O3 4Al+3O2 ↑2HgO 2Hg+O2 ↑CaCl2 Ca+Cl2 ↑2NaCl 2Na+Cl2↑ 讨论与交流2Ag2O 4Ag+O2↑金属的回收和资源保护 1. 从金属利用的历史来看,先是青铜器时代,而后是铁器时代,铝的利用是近百年的事。这个先后顺序跟下列有关的是
①地壳中的金属元素的含量
②金属活动性顺序
③金属的导电性
④金属冶炼的难易程度
⑤金属的延展性
A. ①③ B. ②⑤ C.③⑤ D.②④
D试一试 2、根据下图所示实验室用一氧化碳还原氧化铜的实验装置,回答以下问题:
①反应过程中发生的现象是 ;
②装置中酒精灯的作用 .黑色CuO逐渐变红,澄清石灰水变浑浊。尾气处理,防止空气污染。试一试3.用一定量的铁和足量的稀硫酸及足量的CuO制取单质铜,有人设计了一下两种方案:若要制取相同质量的铜,并按照实验原则进行
操作,则两者消耗的单质铁的量为( )
A.一样多 B. ① 多 C. ② 多 D.无法判断B试一试我国古代的"药金"外观和黄金相似,常被误认为金子,
其冶炼方法是:将炉甘石(ZnCO3),赤铜(Cu2O)与
木炭混合在高温下加热,即可制得金光闪闪的"药金". (1)请写出所发生反应的化学方程式:
______________________________________;
______________________________________;
(2)从“合金”的角度看,药金的成分是________. (3)现在市面上出现了以药金制作的假元宝
混充金元宝,请说出真假元宝的检验方法:____._ 试一试铜锌合金 将式样置于盛有硝酸的烧杯中,若试样溶解,则证明为假金. 谢谢大家!课件22张PPT。从自然界获取铁和铜仙居中学 尹沧浪陈列于新疆地质矿产博物馆重达30吨、
世界排行第三(按重量)的大陨铁。 常见的铁矿石陨铁常见的铜矿石黄铜矿(CuFeS2)孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )蓝铜矿(Cu3(CO3)2(OH)2 )
一.铁、铜在自然界中的存在形式:
1、铁以化合态形式存在于自然界,游离态的铁来
自陨石。
铁的存在:磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3 )等
2、铜主要以化合态存在于自然界,
铜的存在:黄铜矿(CuFeS2) 、
孔雀石(CuCO3·Cu(OH)2)
铜有少量的以游离态形式存在自然界
如何将铁、铜从化合态转化为游离态原理:用还原剂把铁、铜从化合态
还原到游离态.游离态化合态还原剂探究一:?写一写:
请完成P72交流与讨论表3-3.常见的还原剂:H2、C、CO、金属(正价)(零价)H2+CuO Cu+H2O CO+CuO Cu+CO2 Fe+CuCl2 Cu+FeCl2C+2CuO 2Cu+CO22Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2查漏补缺:想一想:人类如何从自然界获取铁? 古代炼铁,设备是极其简单的土窑;原料为铁矿石和木炭。
窑里边堆上木炭,上面放上铁矿石,炼出的铁水顺炉内通道汇聚于炉底,再从一小口流出,便可以作为生铁使用了。 古代炼铁想一想:
在古代炼铁中的主要还原剂是不是木碳?如果不是,那是什么物质?涉及的主要化学反应有哪些?C+O2==CO2CO2+C==2CO交流与讨论:
即使科技水平发展到现在,目前所用的炼铁方法基本还是此法。只不过设备和工艺已先进了许多。请你从生产的连续性,原料的利用率(反应是否充分)以及对环境的影响等方面对古代炼铁设备和工艺进行评价,并提出改进意见。点燃高温想一想:
高炉炼铁的原料是:铁矿石,焦炭,石灰石,空气;
炼铁产物:生铁,高炉煤气,炉渣。
问题1:原料中石灰石的作用是什么? 现代高炉炼铁 问题2:高炉煤气的主要成分是什么?能否直接
排放?怎么处理?问题3:高炉煤气能够废物利用变为燃料,炉渣能
否也可废物利用? 问题4:炼铁中得到的铁是纯铁吗?铁和钢的关
系?炼钢原理?
炼钢就是对生铁降碳、去硫磷、调硅锰含量的过程.
生铁含碳2% ~ 4.5%,将生铁进一步炼制,就可以得到用途更广泛的钢(含碳0.03% ~ 2%).“古代”人类是怎样炼铜的?
那么人类又是如何从自然界获取铜?现在的冶炼方法?火法炼铜
把精矿砂、熔剂(石灰石)和燃料混合,
投入“密闭”鼓风炉中,在1000℃左右进行熔炼。
2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2↑
2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2↑
2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑
(了解内容,不必掌握)三. 铜的冶炼Fe+CuSO4=FeSO4+Cu氧化还原反应氧化剂:
还原剂:2.火法炼铜:原料: 黄铜矿CuSO4Fe1.湿法炼铜:(古代)电解精铜)(粗铜高温冶炼3 .生物炼铜(自学P73)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练习:
1.铁的冶炼:
工业上铁的冶炼是在 中进行的。原料有 、 、 和 等。
在冶炼过程中,铁元素被还原,还原剂是 ,由于矿石中有杂质,需除去,所加造渣剂为 .
用这种方法炼出的铁是含碳2%~4.5%的 ,将生铁进一步冶炼,就可以得到用途广泛的钢。高炉铁矿石焦炭空气石灰石 CO石灰石生铁2.关于炼铁原理下列叙述正确的是( ) A.铁矿石在高温下被氧化成铁 B.生铁中杂质被氧化 C.铁矿石在高温下被焦炭还原成铁 D.铁矿石在高温下被CO还原成铁D3.用足量的CO还原32克某种氧化物,将生成的气体通入足量的澄清石灰水中,得到60克沉淀,则该氧化物是( )
A.FeO B.Fe2O3 C.CuO D.Cu2OB作业1:上网查资料
1、随着科技的发展,新的炼铁方法是否已 应运而生?新的炼铁方法的优势何在?
2、我国细菌冶金的研究和应用情况。
谢谢!
我国劳动人民很早就认识了铜盐溶液里的铜能被铁置换,从而发明了湿法炼铜。它成为湿法冶金术的先驱,在世界化学史上占有光辉的一页。
湿法炼铜的原理是: CuSO4+Fe=Cu+FeSO4
生产方法:在产地就近随地形高低挖掘沟槽,用茅席铺底,把生铁击碎,排放在沟槽里,将CuSO4溶液引入沟槽浸泡,浸泡至颜色改变后,再把浸泡过的水放去,茅席取出,沉积在茅席上的铜就可以收集起来。