高一化学铁铜的获取及应用

《铁、铜的获取及应用》炼铁和炼铜思考：在自然界里，铁、铜是以什么形式存在的？解析：铁是一种活泼的金属，因此，自然界里的铁是以化合态的形式存在的。除了天外坠至地球的陨铁外，自然界里不存在游离态的铁。而铜的化学性质比铁稳定，在自然界中主要以化合态存在，也有少量单质铜炼铁和炼铜铁矿石的成分和种类铁矿石脉石和硫磷杂质铁化合物Fe3O4(磁铁矿石)Fe2O3(赤铁矿石)2Fe2O3·3H2O(褐铁矿石)FeCO3(菱铁矿石)炼铁和炼铜铜矿石的成分和种类黄铜矿（CuFeS2）孔雀石（CuCO3●Cu(OH)2）分组讨论如何将铁、铜从化合态转化为游离态？生成铁的化学方程式生成铜的化学方程式炼铁和炼铜一炼铁：铁矿石（化合态）→铁单质（游离态）（2）基本反应原理：利用氧化还原反应，在高温下，用还原剂（主要是CO)从铁矿石中还原出铁。（3）设备：高炉（1）原料：铁矿石，焦炭，石灰石，空气

（4）炼铁的主要反应过程：3CO+Fe2O32Fe+3CO2高温炼铁和炼铜炼铁的主要反应过程①产生还原剂：

C+O2→CO2CO2+C→2CO

（空气，焦炭）

②还原铁矿石：

Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2

（铁矿石）

③造渣（除脉石）：

CaCO3→

CO2+CaOCaO+SiO2→

CaSiO3

（熔剂：石灰石）高温高温炼铁和炼铜（5）炼铁产品：生铁(6)炼铁和环保节能高炉煤气：CO、CO2、N2炼铁和炼铜生铁和钢的比较2%~4.3%0.03%~2%硅锰(较多)硫磷(较多)硅锰(适量)硫磷(较少)可铸不可锻可铸,可锻,可压延硬而脆硬而韧,有弹性二铁合金的性质金属存在形式冶炼方法NaMgAlFeCu很活泼金属较活泼和不活泼金属铁和铜的获取和应用方法比较海水中NaCl海水MgCl2铝土矿中Al2O3赤铁矿磁铁矿等黄铜矿孔雀石等电解电解电解还原剂还原还原剂还原炼铁和炼铜练习：1、高炉煤气的主要成分是什么？如何处理高炉煤气？2、炼铁中为什么要用石灰石？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？4、炼铁中得到的铁是纯铁吗？5.自然界中存在的元素大多以化合态存在,而我们在生产和生活中需要许多单质,如金属铁、氯气等,把某元素由化合态变为游离态,则它()A.被氧化B.被还原C.有可能被氧化,也可能被还原D.由高价变为低价C高炉结构图C+O2=CO2CO2+C=2CO3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2小结：强氧化剂：Cl2、Br2、H2O2、HNO3、浓H2SO4等较弱氧化剂：S、H+、Cu2+、Fe3+、I2O2、H2O（g）+2、+3Fe2+Fe3+与的鉴别三、观察溶液颜色与KSCN反应与NaOH反应浅绿色棕黄色无明显现象溶液变为血红色白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色立即产生红褐色沉淀Fe3+Fe2+鉴别方法活动与探究转化类型实验方案现象Fe2+→Fe3+2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-2e-结论KSCNFe2+Cl2水(二)一、无明显变化二、加入KSCN溶液后溶液呈血红色Fe2+Fe3+Cl2KSCNFe2+(一)活动与探究转化类型实验方案现象Fe3+→Fe2+2Fe3++Fe=3Fe2+2e-Fe3+Fe2+Fe结论(一)Fe3+KSCNKSCN(二)FeFe3+（一）溶液变成血红色（二）加铁粉后溶液由黄色变成浅绿色加KSCN溶液后无明显变化Fe2+Fe3+与的相互转化四、Fe2+小结：Fe3+氧化性较强的氧化剂如Cl2、硝酸等还原剂如Fe、Cu等Fe2+Fe3+化合价，

升高需加入氧化剂。还原剂。降低Fe3+Fe2+化合价，

需加入Fe氧化性较弱的氧化剂如H、Cu等+2+氧化性较强的氧化剂如Cl2、硝酸等Zn、Al、Mg等等Zn、Al、Mg五、铁及铜的化合物的应用1、铁的化合物①Fe2O3作颜料②氯化铁、硫酸亚铁可作净水剂③作磁性材料④维持生命的微量元素2、铜的化合物：铜盐可杀菌，CuSO4溶液杀灭寄生虫，治疗皮肤病。试一试1.实验室配制的FeSO4溶液久置是否会变质?为什么?如何鉴定它已经变质?2.如何防止FeSO4溶液变质?2Fe3++Fe=3Fe2+2e-练一练1、能与Fe3+反应且能证明Fe3+具有氧化性的物质是:①KSCN②Fe③FeCl2④NaOH()A.④B.①C.③D.②2、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＋C.Cu2+D.Zn2+BD4、要证明某溶液中不含

练一练:Fe3+Fe2+而可能含有，进行如下实验操作时最佳顺序为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Fe2+的溶液后，无明显变化，当再滴加几滴新制氯水后，混合液变成血红色，则下列结论中错误的是（）A.该溶液中一定含有SCN-Fe3+B.氧化性：>Cl2Fe2+SCN-与不能形成红色物质C.D.Fe2+Fe3+被氯水氧化为B钢铁的腐蚀：钢铁的腐蚀是指钢铁与周围的物质接触，发生化学反应而被侵蚀损耗的过程。第二单元铁、铜的获取及应用§3钢铁的腐蚀1、钢铁腐蚀的危害情况？2、钢铁易腐蚀，为什么比铁更活泼的金属Al、Zn等不易腐蚀？3、通过观察，你发现哪些场所的钢铁易被腐蚀？4、你认为钢铁的腐蚀需要什么条件？5、请设计实验验证你的预测（参考P75活动与探究，填写下表）。一、钢铁腐蚀的危害（分组预习课本、查阅资料、实地考察完成下列问题）你知道吗金属的腐蚀对国民经济带来的损失是惊人的，据70年代美国的一份统计报告称，全世界每年由于腐蚀而报废的金属设备和材料，约相当于金属年产量的1/3，全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约达７００００亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的６倍.目前我国由于金属材料的腐蚀损失每年大约5000亿元人民币，约占我国国民生产总值的6%左右。当前，世界各国都有许多优秀的科学家，从事金属腐蚀理论及防护方法的研究工作。一旦有新的突破，产生的经济效益和社会影响，必将是巨大的。1、钢铁腐蚀的危害情况？纯净的铁抗腐蚀能力强，不易被腐蚀，但其硬度不够，因此使用得多的还是碳素钢。通常使用的锌、铝制品纯度高，表面被氧化时形成致密的氧化膜，阻止氧气、水的渗入使腐蚀停止，即致密的氧化膜是保护的关键。

2、钢铁易腐蚀，为什么比铁更活泼的金属Al、Zn等不易腐蚀？你知道吗钢铁在潮湿的空气中易被腐蚀。3、通过观察，你发现哪些场所的钢铁易被腐蚀？你知道吗4、你认为钢铁的腐蚀需要什么条件？你知道吗空气、水二、钢铁腐蚀的原因实验设计实验现象结论1、将铁钉放入试管中2、将铁钉放入试管中，加水至半枚铁钉浸没在水中3、将铁钉放入试管中，加水至铁钉全部被淹没4、将实验2中水改为饱和食盐水铁钉没有生锈铁钉没有生锈铁钉生锈了铁钉锈的更厉害1、铁钉生锈是铁钉与空气与水蒸气作用的结果。2、电解质能促进铁钉的生锈2、原理分析：二、钢铁腐蚀的原因-2e-被氧化钢铁腐蚀的本质FeFe2+（2）空气和水在钢铁腐蚀过程中起了什么反应？2、原理分析：二、钢铁腐蚀的原因答：氧气作为氧化剂，化合价降低，该过程可表示为：O2+2H2O+4e4OH-Fe2++2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3Fe2O3·xH2O脱水钢铁的吸氧腐蚀2、原理分析：二、钢铁腐蚀的原因（3）如