高一化學(xué)鐵銅的獲取及應(yīng)用

《鐵、銅的獲取及應(yīng)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(xué)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(xué)方程式生成銅的化學(xué)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(yīng)原理：利用氧化還原反應(yīng)，在高溫下，用還原劑（主要是CO)從鐵礦石中還原出鐵。（3）設(shè)備：高爐（1）原料：鐵礦石，焦炭，石灰石，空氣

（4）煉鐵的主要反應(yīng)過程：3CO+Fe2O32Fe+3CO2高溫?zé)掕F和煉銅煉鐵的主要反應(yīng)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?zé)掕F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(yīng)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(xí)：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)槿剂希瑺t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(jià)變?yōu)榈蛢r(jià)C高爐結(jié)構(gòu)圖C+O2=CO2CO2+C=2CO3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2小結(jié)：強(qiáng)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(yīng)與NaOH反應(yīng)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(shí)驗(yàn)方案現(xiàn)象Fe2+→Fe3+2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-2e-結(jié)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(shí)驗(yàn)方案現(xiàn)象Fe3+→Fe2+2Fe3++Fe=3Fe2+2e-Fe3+Fe2+Fe結(jié)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(jié)：Fe3+氧化性較強(qiáng)的氧化劑如Cl2、硝酸等還原劑如Fe、Cu等Fe2+Fe3+化合價(jià)，

升高需加入氧化劑。還原劑。降低Fe3+Fe2+化合價(jià)，

需加入Fe氧化性較弱的氧化劑如H、Cu等+2+氧化性較強(qiáng)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(yīng)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(shí)驗(yàn)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(yīng)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(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作時(shí)最佳順序?yàn)棰偌尤胱懔柯人诩尤胱懔縆MnO4③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(dāng)再滴加幾滴新制氯水后，混合液變成血紅色，則下列結(jié)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(xué)反應(yīng)而被侵蝕損耗的過程。第二單元鐵、銅的獲取及應(yīng)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(rèn)為鋼鐵的腐蝕需要什么條件？5、請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的預(yù)測（參考P75活動與探究，填寫下表）。一、鋼鐵腐蝕的危害（分組預(yù)習(xí)課本、查閱資料、實(shí)地考察完成下列問題）你知道嗎金屬的腐蝕對國民經(jīng)濟(jì)帶來的損失是驚人的，據(jù)70年代美國的一份統(tǒng)計(jì)報(bào)告稱，全世界每年由于腐蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料，約相當(dāng)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(jì)損失約達(dá)７００００億美元，是地震、水災(zāi)、臺風(fēng)等自然災(zāi)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(dāng)前，世界各國都有許多優(yōu)秀的科學(xué)家，從事金屬腐蝕理論及防護(hù)方法的研究工作。一旦有新的突破，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)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(qiáng)，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(shí)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(hù)的關(guān)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(rèn)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?yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)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(shí)驗(yàn)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(jié)果。2、電解質(zhì)能促進(jìn)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(yīng)？2、原理分析：二、鋼鐵腐蝕的原因答：氧氣作為氧化劑，化合價(jià)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