高一化學鐵銅的獲取及應用

《鐵、銅的獲取及應用》煉鐵和煉銅思考：在自然界里，鐵、銅是以什么形式存在的？解析：鐵是一種活潑的金屬，因此，自然界里的鐵是以化合態(tài)的形式存在的。除了天外墜至地球的隕鐵外，自然界里不存在游離態(tài)的鐵。而銅的化學性質(zhì)比鐵穩(wěn)定，在自然界中主要以化合態(tài)存在，也有少量單質(zhì)銅煉鐵和煉銅鐵礦石的成分和種類鐵礦石脈石和硫磷雜質(zhì)鐵化合物Fe3O4(磁鐵礦石)Fe2O3(赤鐵礦石)2Fe2O3·3H2O(褐鐵礦石)FeCO3(菱鐵礦石)煉鐵和煉銅銅礦石的成分和種類黃銅礦（CuFeS2）孔雀石（CuCO3●Cu(OH)2）分組討論如何將鐵、銅從化合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)？生成鐵的化學方程式生成銅的化學方程式煉鐵和煉銅一煉鐵：鐵礦石（化合態(tài)）→鐵單質(zhì)（游離態(tài)）（2）基本反應原理：利用氧化還原反應，在高溫下，用還原劑（主要是CO)從鐵礦石中還原出鐵。（3）設備：高爐（1）原料：鐵礦石，焦炭，石灰石，空氣

（4）煉鐵的主要反應過程：3CO+Fe2O32Fe+3CO2高溫煉鐵和煉銅煉鐵的主要反應過程①產(chǎn)生還原劑：

C+O2→CO2CO2+C→2CO

（空氣，焦炭）

②還原鐵礦石：

Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2

（鐵礦石）

③造渣（除脈石）：

CaCO3→

CO2+CaOCaO+SiO2→

CaSiO3

（熔劑：石灰石）高溫高溫煉鐵和煉銅（5）煉鐵產(chǎn)品：生鐵(6)煉鐵和環(huán)保節(jié)能高爐煤氣：CO、CO2、N2煉鐵和煉銅生鐵和鋼的比較2%~4.3%0.03%~2%硅錳(較多)硫磷(較多)硅錳(適量)硫磷(較少)可鑄不可鍛可鑄,可鍛,可壓延硬而脆硬而韌,有彈性二鐵合金的性質(zhì)金屬存在形式冶煉方法NaMgAlFeCu很活潑金屬較活潑和不活潑金屬鐵和銅的獲取和應用方法比較海水中NaCl海水MgCl2鋁土礦中Al2O3赤鐵礦磁鐵礦等黃銅礦孔雀石等電解電解電解還原劑還原還原劑還原煉鐵和煉銅練習：1、高爐煤氣的主要成分是什么？如何處理高爐煤氣？2、煉鐵中為什么要用石灰石？3、高爐煤氣能夠廢物利用變?yōu)槿剂?，爐渣能否也可廢物利用？4、煉鐵中得到的鐵是純鐵嗎？5.自然界中存在的元素大多以化合態(tài)存在,而我們在生產(chǎn)和生活中需要許多單質(zhì),如金屬鐵、氯氣等,把某元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài),則它()A.被氧化B.被還原C.有可能被氧化,也可能被還原D.由高價變?yōu)榈蛢rC高爐結構圖C+O2=CO2CO2+C=2CO3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2小結：強氧化劑：Cl2、Br2、H2O2、HNO3、濃H2SO4等較弱氧化劑：S、H+、Cu2+、Fe3+、I2O2、H2O（g）+2、+3Fe2+Fe3+與的鑒別三、觀察溶液顏色與KSCN反應與NaOH反應淺綠色棕黃色無明顯現(xiàn)象溶液變?yōu)檠t色白色沉淀迅速變灰綠色最后呈紅褐色立即產(chǎn)生紅褐色沉淀Fe3+Fe2+鑒別方法活動與探究轉(zhuǎn)化類型實驗方案現(xiàn)象Fe2+→Fe3+2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-2e-結論KSCNFe2+Cl2水(二)一、無明顯變化二、加入KSCN溶液后溶液呈血紅色Fe2+Fe3+Cl2KSCNFe2+(一)活動與探究轉(zhuǎn)化類型實驗方案現(xiàn)象Fe3+→Fe2+2Fe3++Fe=3Fe2+2e-Fe3+Fe2+Fe結論(一)Fe3+KSCNKSCN(二)FeFe3+（一）溶液變成血紅色（二）加鐵粉后溶液由黃色變成淺綠色加KSCN溶液后無明顯變化Fe2+Fe3+與的相互轉(zhuǎn)化四、Fe2+小結：Fe3+氧化性較強的氧化劑如Cl2、硝酸等還原劑如Fe、Cu等Fe2+Fe3+化合價，

升高需加入氧化劑。還原劑。降低Fe3+Fe2+化合價，

需加入Fe氧化性較弱的氧化劑如H、Cu等+2+氧化性較強的氧化劑如Cl2、硝酸等Zn、Al、Mg等等Zn、Al、Mg五、鐵及銅的化合物的應用1、鐵的化合物①Fe2O3作顏料②氯化鐵、硫酸亞鐵可作凈水劑③作磁性材料④維持生命的微量元素2、銅的化合物：銅鹽可殺菌，CuSO4溶液殺滅寄生蟲，治療皮膚病。試一試1.實驗室配制的FeSO4溶液久置是否會變質(zhì)?為什么?如何鑒定它已經(jīng)變質(zhì)?2.如何防止FeSO4溶液變質(zhì)?2Fe3++Fe=3Fe2+2e-練一練1、能與Fe3+反應且能證明Fe3+具有氧化性的物質(zhì)是:①KSCN②Fe③FeCl2④NaOH()A.④B.①C.③D.②2、某溶液中加入KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，再滴加氯水,溶液立即變?yōu)榧t色，說明原溶液中一定含有（）A.Fe3+B.Fe2＋C.Cu2+D.Zn2+BD4、要證明某溶液中不含

練一練:Fe3+Fe2+而可能含有，進行如下實驗操作時最佳順序為①加入足量氯水②加入足量KMnO4③加入少量KSCN溶液（）A.①③

B.③②

C.③①

D.①②③C3、向某溶液中加入含F(xiàn)e2+的溶液后，無明顯變化，當再滴加幾滴新制氯水后，混合液變成血紅色，則下列結論中錯誤的是（）A.該溶液中一定含有SCN-Fe3+B.氧化性：>Cl2Fe2+SCN-與不能形成紅色物質(zhì)C.D.Fe2+Fe3+被氯水氧化為B鋼鐵的腐蝕：鋼鐵的腐蝕是指鋼鐵與周圍的物質(zhì)接觸，發(fā)生化學反應而被侵蝕損耗的過程。第二單元鐵、銅的獲取及應用§3鋼鐵的腐蝕1、鋼鐵腐蝕的危害情況？2、鋼鐵易腐蝕，為什么比鐵更活潑的金屬Al、Zn等不易腐蝕？3、通過觀察，你發(fā)現(xiàn)哪些場所的鋼鐵易被腐蝕？4、你認為鋼鐵的腐蝕需要什么條件？5、請設計實驗驗證你的預測（參考P75活動與探究，填寫下表）。一、鋼鐵腐蝕的危害（分組預習課本、查閱資料、實地考察完成下列問題）你知道嗎金屬的腐蝕對國民經(jīng)濟帶來的損失是驚人的，據(jù)70年代美國的一份統(tǒng)計報告稱，全世界每年由于腐蝕而報廢的金屬設備和材料，約相當于金屬年產(chǎn)量的1/3，全世界每年因金屬腐蝕造成的直接經(jīng)濟損失約達７００００億美元，是地震、水災、臺風等自然災害造成損失總和的６倍.目前我國由于金屬材料的腐蝕損失每年大約5000億元人民幣，約占我國國民生產(chǎn)總值的6%左右。當前，世界各國都有許多優(yōu)秀的科學家，從事金屬腐蝕理論及防護方法的研究工作。一旦有新的突破，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和社會影響，必將是巨大的。1、鋼鐵腐蝕的危害情況？純凈的鐵抗腐蝕能力強，不易被腐蝕，但其硬度不夠，因此使用得多的還是碳素鋼。通常使用的鋅、鋁制品純度高，表面被氧化時形成致密的氧化膜，阻止氧氣、水的滲入使腐蝕停止，即致密的氧化膜是保護的關鍵。

2、鋼鐵易腐蝕，為什么比鐵更活潑的金屬Al、Zn等不易腐蝕？你知道嗎鋼鐵在潮濕的空氣中易被腐蝕。3、通過觀察，你發(fā)現(xiàn)哪些場所的鋼鐵易被腐蝕？你知道嗎4、你認為鋼鐵的腐蝕需要什么條件？你知道嗎空氣、水二、鋼鐵腐蝕的原因?qū)嶒炘O計實驗現(xiàn)象結論1、將鐵釘放入試管中2、將鐵釘放入試管中，加水至半枚鐵釘浸沒在水中3、將鐵釘放入試管中，加水至鐵釘全部被淹沒4、將實驗2中水改為飽和食鹽水鐵釘沒有生銹鐵釘沒有生銹鐵釘生銹了鐵釘銹的更厲害1、鐵釘生銹是鐵釘與空氣與水蒸氣作用的結果。2、電解質(zhì)能促進鐵釘?shù)纳P2、原理分析：二、鋼鐵腐蝕的原因-2e-被氧化鋼鐵腐蝕的本質(zhì)FeFe2+（2）空氣和水在鋼鐵腐蝕過程中起了什么反應？2、原理分析：二、鋼鐵腐蝕的原因答：氧氣作為氧化劑，化合價降低，該過程可表示為：O2+2H2O+4e4OH-Fe2++2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3Fe2O3·xH2O脫水鋼鐵的吸氧腐蝕2、原理分析：二、鋼鐵腐蝕的原因（3）如