铁铜的获取2
从自然界获取铁和铜
你在日常生活中见 到过哪些含有铁和铜的 金属制品？
问题1：人类首先发现并应用的是铜，其后是 铁，为什么？
自然界中，铜主要以化合态存在，也存在少量 单质铜。
自然界中获得的最大的天然铜重420吨。 在古代，人们便发现了天然铜，用石斧将其砍下 来，用锤打的方法把它加工成物件。于是铜器挤 进了石器的行列，并且逐渐取代了石器，结束了 人类历史上的新石器时代。
生成铁的反应
生成铜的反应
工业上从铁矿石制单质铁采用 电解法可以吗?为什么?
铁矿石(含少量SiO2杂质)要不要 先提纯呢?
阅读课文72页了解工业上是如何 解决这一问题的。
炼 铁：
铁矿石（化合态）→铁单质（游离态）
（1）基本反应原理：
Fe2O3+3CO
2Fe +3CO2
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。 （2）原料：铁矿石，焦炭，石灰石，空气 （3）设备：高炉
▽Байду номын сангаас
（5）炼铁产品：
①生铁 ②高炉煤气： CO、CO2、N2 ③炉渣：主要是CaSiO3 问题2：高炉煤气能否直接排放？怎么处理？ 高炉煤气不可直接排放。必须净化处理 并加以综合利用。 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
先人的足迹
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。
当堂练习
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 B ） 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
铁铜
Fe3+
Fe、Cu
2 Fe3 + Fe = 3 Fe2 2 Fe3 + Cu= Cu2 + 2 Fe2
Fe2+
Fe2既有氧化性又有还原性
Fe2在较强氧化剂的作用下会氧化成Fe3 Cl2、Br2、O2、H2O2 2 Fe2 + Cl2 = 2 Fe3 + 2Cl Fe2遇强还原剂时被还原成单质铁
东汉 马踏飞燕
春秋 司母戊铜方鼎
颐和园铜牛
铜钱
汉 铜镜
Liuxia
铜的冶炼
生成铜的化学方程式
H2
+ CuO
Δ
= Cu + H2O
CO + CuO Δ Cu + CO2 = C + 2CuO Δ 2Cu + CO2 = Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 古老的冶炼技术： • 火烧孔雀石炼铜 （Cu2(OH)2CO3） • 湿法炼铜 新型冶炼技术： • 高温冶炼黄铜矿（CuFeS2）→电解精炼 • 生物炼铜 Liuxia
商代铁刃铜钺
春秋后期 金柄铁剑
西周虢国
铁刃铜戈
沧州铁狮子
沧州旧城铁钱 48吨
Liuxia
人类用铁的历史
铁的最大用途是用于炼钢。钢铁工业是国家工业的基础。
没有钢铁就没现代汽车、火车、轮船、飞机、火箭、导弹、宇
宙飞船等等，就没有现代文明的一切！ 我国铁矿石的储量居世界第一，从1996年开始，我国的年
钢产量连续超1亿吨，居世界首位。2007年中国粗钢产量4.89
铜是人体健康不可缺少的微量营养素，对于血液、中枢神经和
3.2.1从自然界获取铁和铜
原料：3H2（或CO）、氧化铁 装置与仪器：
操作步骤与注意事项：
气囊
Fe2O3
CO
澄清石灰水
现代工业炼铁
1、原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。 2、设备：炼铁高炉 3、原理：
4、造渣： 石灰石作熔剂除掉SiO2 5、高炉煤气成分： N2 CO CO2等 6、产品：生铁（含碳2%--4.5%） 将生铁进一步炼制，可以得到用途更为广泛的钢（含 碳量在 0.03 % — 2 % ）
Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2 高温 Cr2O3+2 Al == 2Cr+Al2O3 WO3+ 3 H2 == W+3H2O
高温 高温
3．电解法
在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种 金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电 子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化 合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐 或氧化物的方法来冶炼。
游离态（少量） 主要化合态
黄铜矿（CuFeS2） 孔雀石（CuCO3•Cu(OH)2）
H2 + CuO Δ Cu + H2O ══ Δ CO + CuO ══ Cu + CO2 Δ C + 2 CuO ══ 2Cu + CO2↑ Fe + CuSO4 ══ Cu + FeSO4
主要 矿石
化合态 转化为 游离态 冶炼 方法
三、铁的化学性质：
1.铁与非金属反应!
Cl2与S氧化性谁强?
2.铁与水反应
常温时不反应,在高温时可反应
高温 3Fe + 4H2O (g)=== Fe3O4 + 4H2↑
3.铁与酸反应
铁与非氧化性酸:变成亚铁离子 铁与氧化性酸:①常温时在浓硫酸,浓硝酸 中钝化;②加热时反应,变成三价铁离子
高中化学 3.2 铁、铜的获取及应用文本素材1 苏教版必修1
铁、铜的获取及应用
1.在现实中铁的炼制获取。
2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2↑（高温）这个是在冶铁中运用到的最主要的化学原理之一，当然了，铁矿的种类不同，化学原理相似而又有所不同。
在具体操作中，程序自然复杂的多了，但归根结底是利用铁矿石在高炉里接受高温条件，并利用碳或者碳的化合物的还原功能还获取的。
2.在现实中铁的炼制获取。
在具体的获取中，工业上湿法炼铜运用广泛，CuSO4+Fe=Cu+FeSO4这一置换反应是最为常见的反应之一。
我们在矿石中采集到的铜矿，通过特殊的方法，把铜矿转化为可溶于水的硫酸铜溶液，然后再利用置换反应提取出来，当然还有其他方法。
3.炼铁的应用。
炼铁的方法在中国古代就有，只不过经过几千年来劳动人民的摸索，把方法演练的更为成熟与方便而已。
现在工业上炼铁很多，用来铸造大型的建筑机器、零件、生产工具等等，在大型的冶铁厂都有，如果再加上现代的成熟工艺，如镀金等方法，更可以造成多种美丽的工艺品以及容器。
4.炼铜的运用。
在一炼铜技术不仅利用在工业冶炼上，同样也运用到实验室，以及电池的技术上，由于离子的运动造成带电物质的流动，从而产生电流，这也是电池原理之一。
现代铜的运用并不如铁广泛，但铜被大量运用在制造电线导体上，不仅导电能力强，而且更省电。
苏教版高一化学必修一3.2铁、铜的获取及应用 Fe2+、Fe3+的检验及转化 教案设计
Fe2+、Fe3+的检验及转化教材分析：本节内容是专题三第二单元的内容，是继钠、镁、铝等常见金属元素之后的一种金属及其化合物的知识，既有金属的通性，又有金属变价的新问题，也是所学氧化还原反应知识的实际应用，体现了铁元素的特殊性。
Fe2+、Fe3+转化规律的应用可以帮助人们解决生产生活中的实际问题，展示出化学科学的实用性。
采用实验设计、实验探究的方法得出规律，体现了化学学科以实验为基础的特点，也体现学科魅力。
学情分析：本节课之前，学生已经学习了铁的单质、氧化物、氢氧化物的基本性质，知道如何分析氧化还原反应，能够在给定试剂的条件下设计实验方案并进行验证，解释实验结果。
教学目标：学会用化学方法鉴别Fe2+、Fe3+尝试设计实验方案，实现Fe2+、Fe3+之间的相互转化在了解、掌握Fe2+、Fe3+的性质的同时，学习科学的思维方法和学习方式体会Fe2+、Fe3+转化规律的应用对人类生活产生的影响教学重难点Fe2+、Fe3+的鉴别Fe2+、Fe3+之间的相互转化教法讲授法、实验探究法教学程序板书设计：Fe2+、Fe3+的检验及转化一、Fe2+、Fe3+的检验1、外观2、加NaOH溶液3、加KSCN溶液Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 （血红色）二、Fe2+、Fe3+的检验及转化Fe2+→Fe3+，加氧化剂:O2, Cl2, Br2, HNO3, KMnO4, H2O2Fe3+→Fe2+，加还原剂:Fe, Cu, H2S, I-2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl32Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-2FeCl3 + Fe = 3FeCl22Fe3+ + Fe = 3Fe2+。
【优化指导】2016-2017学年高中化学 第二单元 铁、铜的获取及应用(第2课时)铁、铜及其化合物的应用课件
重难点一
重难点二
情境导入
知识点拨
典例引领
Fe3+和Fe2+的检验 Fe2+在溶液中一般呈浅绿色,有较强的还原性,能与许多氧化剂反 应,如氯气、氧气等。因此含Fe2+的溶液最好现配现用,储存时向其 中加入一些铁粉(三价铁离子有强氧化性,可以与铁单质反应生成 Fe2+),那么Fe2+和Fe3+应该如何检验呢? 讨论探究 请完成以下实验报告:
重难点一
重难点二
情境导入
知识点拨
典例引领
重难点一
重难点二
情境导入
知识点拨
典例引领
重难点一
重难点二
情境导入
知识点拨
典例引领
成功体验2 要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+,进行如下 实验操作时的最佳顺序为( ) ①加入足量新制氯水 ②加入足量酸性KMnO4溶液 ③加入少量NH4SCN溶液 A.①③ B.③② C.③① D.①②③ 解析:加入NH4SCN溶液后无血红色出现证明无Fe3+,再加入新制 氯水,如有Fe2+,则Fe2+被氧化为Fe3+,溶液显血红色。酸性KMnO4溶 液也能氧化Fe2+,但KMnO4溶液本身为紫色,使Fe3+和SCN-反应后的 血红色不易观察到,故选C。 答案:C
自主阅读
自主检测
四、Fe2+、Fe3+的鉴别和转化 1.Fe2+、Fe3+的鉴别
鉴别方法 与 KSCN 反应
Fe2+ 无明显现象,加氯水后显血 红色
Fe3+ 溶液变为血红色
2.Fe2+和Fe3+的相互转化 (1)Fe2+ Fe3+ 2Fe2+ +Cl 2 2Fe3++2Cl-(写离子方程式,下同) (2)Fe3+ Fe2+ 2Fe3+ +Fe 3Fe2+
从自然界获取铁和铜
新型冶炼技术： 新型冶炼技术：
（1）高温冶炼黄铜矿（ CuFeS2） ）高温冶炼黄铜矿（ （2）生物炼铜等 ）
提高纯度
电解精炼
高温冶炼黄铜矿（ 高温冶炼黄铜矿（ CuFeS2）
主要反应过程 1.黄铜矿在氧气作用下生成硫化亚铁和硫 化亚铜 2.硫化亚铁在氧气作用下生成氧化亚铁， 并与二氧化硅反应生成矿渣 3.硫化亚铜与氧气反应生成氧化亚铜 4.硫化亚铜与氧化亚铜反应生成铜
铜（ Cu） ）
少 游离态（少量） 游离态（少量） 主要化合态 黄铜矿（ 黄铜矿（CuFeS2） 孔雀石（ 孔雀石（CuCO3•Cu(OH)2）
H2 + CuO ∆ Cu + H2O ══ ∆ CO + CuO ══ Cu + CO2 ∆ C + 2 CuO ══ 2Cu + CO2 Fe + CuSO4 ══ Cu + FeSO4 （1）湿法炼铜 ） (2)火烧孔雀石 火烧孔雀石 （3）高温冶炼黄铜矿 ） （4）电解精炼 ） （5高炉中炼成生铁，生铁 进一步炼制成钢
高温冶炼得到含铜在 99.5~99.7%的铜，电解精炼 的铜， 的铜 得到纯度更高的铜
冶炼方法
金属
很 活 泼 金 属
存在形式 NaCl MgCl2 Al2O3
冶炼方法
Na Mg Al
较
泼 金 属 和 不 活 活 泼
Fe Cu
金属的冶炼
7.实验室制取少量铁粉可以采用还原法制取 7.实验室制取少量铁粉可以采用还原法制取 根据下图所示实验室用一氧化碳还原氧化铁 的实验装置，回答以下问题： 的实验装置，回答以下问题： ①反应过程中发生的现象是 ； ②塑料袋的作用 是 。
Fe2O3 CO
从自然界获取铁和铜
生活中处处有化学
开 心 辞 典
这里有几个问题，你想挑战一下么？
幻 灯 片 幻 灯 片
幻
灯
片
1
2
3
你知道吗?
中国古代何时能够制造出精 美的青铜器?何时会冶铁炼钢? 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.
历史的荣耀
殷商 ←司母戊大方鼎 西周 刖人守门方鼎→
西周 ←成王方鼎 东汉 错银牛灯→
活 泼 金 属
较活泼 不活泼 金属
Na Mg Al Fe Cu
气体： CO、H2 固体：C、Al
冶炼方法的选择
简单，实用，节省的原则 热分解法
有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。 在金属活动性顺序表中，位于氢后面的某些金 属的氧化物受热就能分解。
2HgO == 2Hg + O2↑
2Ag2O == 4Ag + O2↑
归纳与总结
炼铜
1.湿法冶铜：Fe+CuSO4= FeSO4+Cu 电解 2.高温冶炼：黄铜矿——→粗铜——→精铜
3.生物炼铜：硫化铜——→硫酸铜——→铜 污染小、条件简单、原料要求低
99.5~99.7% 99.95~99.98% 硫杆菌
资料细菌冶金即微生物浸矿，近代湿法冶金新工艺。 应用细菌法溶浸贫矿、废矿、尾矿和大冶炉渣等， 以回收某些贵重有色金属和稀有金属，达到防止矿 产资源流失，最大限度地利用矿藏的一种冶金方法。 可以用来冶炼铜铅锌等几十种贵重和稀有金属。
专题3
第二单元 铁、铜的获取及应用
从自然界获取铁和铜
[学习目标]
1、了解自然界中铁、铜的存在形式及常见的 冶炼方法。
2、掌握高炉炼铁、湿法炼铜的化学原理。 3、体会铁、铜的冶炼对人类文明的重要影响。
高中化学必修一 专题三 第二单元 铁铜的获取及应用
第二单元 铁、铜的获取及应用第一课时 从自然界中获取铁和铜一、铁和铜在自然界中的存在铁和铜在自然界主要以 化合态 的形式存在。
常见的铁矿 磁铁矿 (主要成分为Fe 3O 4)、 赤铁矿 (主要成分为Fe 2O 3)等；常见的铜矿有 黄铜矿 (主要成分为CuFeS 2)、 孔雀石 [主要成分为CuCO 3·Cu(OH)2]等。
此外铁在自然界中还以 游离态 的形式存在于陨铁中。
二、工业炼铁工业炼铁的原理是利用 氧化还原 反应，用 还原剂 将铁从铁矿石中还原出来。
1．原料铁矿石 、焦炭 、空气 、石灰石 等。
2．设备 炼铁高炉。
3．反应原理用还原剂将铁从其化合物中还原出来。
4．工艺流程从高炉下方鼓入空气与焦炭反应产生 二氧化碳 ，并放出大量的热量；二氧化碳 再与灼热的 焦炭 反应，生成 一氧化碳 ；一氧化碳 在高温下将氧化铁还原为铁。
有关反应的化学方程式：C ＋O 2 CO 2 ； CO 2＋C 2CO ； Fe 2O 3＋3CO 2Fe ＋3CO 2 。
5．除去铁矿石中含有的SiO2石灰石在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙与铁矿石中的二氧化硅等反应生成炉渣，有关反应的化学方程式：CaCO 3 CaO ＋CO 2↑ ；CaO ＋SiO 2 CaSiO 3 。
炉渣的密度比铁水小，故浮在铁水上面，分离可得铁水。
三、工业炼铜1．用黄铜矿炼铜工业上用高温分解黄铜矿的方法获得铜。
粗铜中铜的含量为 99.5%～99.7% 。
含有 Ag 、=====点燃 =====高温 =====高温 =====高温 工业炼铁中碳的作用是什么？ 作用主要有：①与氧气经过一系列反应提供还原剂； ②反应放热维持高温。
Au 、Fe 、Zn 等杂质。
2．粗铜的精炼电解精炼铜的原理是让 粗铜 作阳极，失电子变为Cu2＋，在阴极上用 纯铜 作阴极即可得 精铜 。
电解精炼得到的铜，其含量高达 99.95%～99.98% 。
从自然界获取铁和铜
矿物
明确存在形式
Fe2O3 Fe3O4 FeS2等化合态
掌握提炼原理
热还原法
优化冶炼工艺
高炉炼铁
铁 铜
学习任务二 ： 迁移运用，初探如何从自然界获取铁单质
问题1：你能预测铁在自然界中的存在形式吗？
问题2：如何将铁由化合态转化为游离态？
问题3：铁的冶炼工艺是怎样的？
学习任务一 ： 分析炼铜原理 认识炼铜工艺
3800年前 西汉时期
火法炼铜：火烧孔雀石，得CuO，还原得Cu。 湿法冶铜：Fe+CuSO4= FeSO4+Cu
硫杆菌
几百年前 现代工业
生物炼铜： 硫化铜
硫化矿
高温
硫酸铜 精铜
铜
粗铜
电解精炼
99.5~99.7%
99.95~99.98%
问题3：对于金属的冶炼有什么启发？（需要解决哪些问题）
天然铜
斑铜矿(Cu5FeS4) 蓝铜矿[Cu3(CO3)2(OH)2 ]
铁在自然界中的存在形式
较活泼
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au
铁是自然界里分布最广的金属元素之一，在地壳中的质量约占5％ 左右，仅次于铝 化合态
游离态
陨 铁
交流与讨论
生成铁的化学方程式 （以氧化铁为原料） 高温 3C+2Fe2O3 == 4Fe+3CO2 高温 3H2+Fe2O3 == 2Fe+3H2O 高温 3CO+Fe2O3 == 2Fe+3CO2 高温 2Al+Fe2O3 == Al2O3+2Fe
第二单元 铁铜的获取及应用
苏教版高一化学必修一3.2铁、铜的获取及应用 Fe2+、Fe3+的检验及转化 教案设计与反思
教学设计名称：《F e2+和Fe3+的相互转化》所属课程：苏教版必修一所属专业：化学《F e2+和Fe3+的相互转化》教学设计案例一、教学内容分析：“Fe2+、Fe3+的转化”是新课标苏教版高中化学必修一专题三第二单元《铁、铜的获取及应用》的重点之一。
本节课首先让学生通过了解铁在人体中的重要作用，提出“为什么补铁的时候需要同时服用维C效果会更好”。
然后结合专题一和专题二的氧化还原的有关知识，推测Fe3+和Fe2+之间是否能发生转化？再通过实验进行探究，最后总结出Fe3+和Fe2+之间转化的条件，从而解决一开始提出的补铁问题。
实现了从生活走向化学，又从化学回归生活。
在教学过程中，力图使学生将“铁离子的检验”与“氧化还原反应”、“铁盐转化”等知识有机结合来解决实际问题，从而提高学生的思维能力和动手能力。
二、教学目标：知识与技能：1．掌握Fe2+和Fe3+的还原性和氧化性。
2．通过探究实验进一步理解氧化还原反应的相关知识，同时培养学生的探究能力。
过程与方法：1．通过Fe2+和Fe3+的相互转化探究实验，学生学会氧化还原反应原理。
2．预测和验证未知物性质的科学方法。
情感态度与价值观：1．体会氧化还原反应的普遍存在，并能举例说明生活、生产中常见的氧化还原反应。
2．通过了解铁与人体健康的内容，知道化学无处不在，真正感悟到生命健康与化学的紧密关系。
三、教学重点难点：1．学生掌握Fe3+和Fe2+的相互转化关系，进一步巩固氧化还原反应的知识。
2．实验探究方案的设计。
3.用氧化还原反应原理预测和验证物质性质的科学方法。
四、学生情况分析本节课是在学生学习氧化还原反应原理以及离子反应之后一次非常重要的综合升华，由于课时的限制学生对上述知识的掌握不太到位，给本节课的教学带来了不小的困难，同时这节课本身也属于高中知识的难点，学生的表达能力以及设计实验的能力还没有达到要求，所以，想要更好的实现教学目标，在课堂的设计和组织上要多花点心思。
《铁、铜的获取》教案设计
《铁、铜的获取》教案设计一、教案背景1、面向学生：□√中学□小学2、学科：化学2、课时：13、学生课前准备：课前利用各种途径搜集有关炼铁、炼铜的相关资料。
4、教师课准备：①准备有关铁、铜用途的图片。
②制作教学多媒体课件。
二、教学课题Ⅰ、知识与技能：1、了解自然界中铁铜的存在形式，掌握炼铁过程中发生的化学变化和相应的反应方程式。
2、知道工业炼铜的原理和方法。
Ⅱ、过程与方法：通过探讨铁铜的冶炼的制取原理及方法及对方法的评价，提高从化学原理分析并解决实际问题的能力。
Ⅲ、情感、态度、价值观：1、介绍我国悠久的铁铜冶炼史，增强爱国主义意识，体会铁铜的冶炼对人类文明的影响。
2、介绍铁和铜使用情况，认识到化学认识到化学与生活的紧密联系，增强社会责任感。
三、教材分析《铁、铜的获取及应用》这一课是苏教版高中化学必修Ⅰ专题三第二单元的内容。
经过前面的学习，学生已经了解了从自然界获取钠、镁、铝等活泼金属的方法，为铁铜获取的学习打下了基础，本章知识的学习是进一步完善元素及其化合物知识体系，同时为下一课时——铁、铜及其化合物的应用奠定了基础，因此起到承上启下的作用。
同时可以帮助学生逐步掌握学习化学的一些基本方法，认识到化学在促进社会发展、改善人类生活条件等方面所起到的重要作用。
四、教学方法本课的教学借助计算机多媒体提供的教学资源优势来突破重点、难点。
让学生主动参与课堂，体现了学生的主体性。
在教学设计中充分联系生产生活实际，激起学生学习的兴趣，再以问题创设教学情境，激发学生的求知欲。
让学生事先搜索我国古代炼铁术，激发学生的爱国精神。
再搜索现代的炼铁技术，相互交流讨论高炉炼铁的知识，从而掌握这节课的重点。
【展示】日常生活中接触到的铁铜【交流讨论】1、日常生活中使用的是什么形态的铁、铜？2、铁、铜在自然界以何种形态存在？我国纪念1996年钢铁产量超亿吨而发行的邮票【交流讨论】你知道哪些炼铜的方法？ 【展示】火法炼铜，湿法炼铜，生物炼铜法。
高一化学铁铜的获取及应用2
第2单元铁、铜的获取及应用第2单元课时1 从自然界获取铁和铜一、学习目标（1）了解自然界中铁、铜的存在形式，掌握高炉炼铁的化学原理，简单了解湿法炼铜的过程。
（2）通过介绍我国悠久的铜、铁冶炼史，对学生进行爱国主义教育，体会铁、铜的冶炼对人类文明的重要影响。
（3）通过介绍铁和铜的使用情况，使学生认识到化学与生活的紧密联系，培养学生的社会责任感。
二、教学重点与难点重点：工业炼铁的原料、原理、设备、工艺流程与产物三、设计思路从学生熟悉的铜、铁及其化合物在生产、生活中的应用事例着手，引发学生对“它们在自然界如何存在，人类如何获取这些物质”的思考，通过图片、视频等媒体帮助学生掌握铁和铜的冶炼的内容，同时让学生感受化学为生活服务的意识。
四．教学过程【创设情境】多媒体演示漂亮的流星雨。
（ppt2）【讲述】流星雨落下的有的是陨石，有的是陨铁。
【展示】新疆大陨铁(ppt3)【讲述】古代的人们就用陨铁制作工具，如种植时所用的铁锹、镰刀、斧头等，这就是人类最早利用的铁。
人类最早利用的铜，是来自于地球上自然存在的少量单质铜。
但是，陨石是稀有之物，比黄金和钻石还稀有。
单质铜也很稀少，是绝对满足不了人类对铁和铜的巨大需求的。
所以，简易的冶炼的方法也就慢慢地应运而生了。
我们先来看下自然界中存在的铁和铜的矿石。
【创设情景】展示自然界存在的各种铁、铜矿石的实物。
（ppt4、5）【提问】它们在自然界如何存在【板书】一.铁、铜存在形式（ppt6）主要以化合态形式存在于自然界。
【设疑1】为什么地球上只存在少量单质铜，而铁单质只存在于陨铁中【设问】铁、铜是人类使用最早、应用最广泛的两种金属，它们在日常生活中的应用十分广泛，请同学举例常见的铁制品和铜制品有那些铁和铜的用途有那些【设疑2】1．你们知道如何将铁从化合态转化为游离态吗(ppt7) 2．选用哪些还原剂【学生活动】: 通过教材了解炼铜、炼铁的方法和工艺。
通过收集到的资料,小组交流讨论更多其他的炼铜、炼铁的方法。
考查点7 铁、铜的获取及应用
考查点7 铁、铜的获取及应用教学目标1．铁、铜的冶炼2. 铁、铜及其重要化合物的主要物理性质和应用3．铁、铜的化学性质4. Fe2+、Fe3+之间的相互转化。
Fe3+、Cu2+的检验方法5．了解钢铁的腐蚀以及防止金属腐蚀的一般方法教学重、难点Fe2+、Fe3+之间的相互转化教学过程一、从自然界获取铁和铜1. 常见的铁矿：磁铁矿（主要成分为_ ）、赤铁矿（主要成分为_____ ）常见的铜矿：黄铜矿（主要成分为）、孔雀石（主要成分为）2. 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，产生还原剂的化学方程式、。
由于矿石中有杂质，需除去，所加造渣剂为，反应方程式为、。
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。
3. 铜的冶炼：工业上用高温冶炼黄铜矿得到铜。
次冶炼得到的铜，其含量达到99.5%～99.7%。
通过法精炼铜，同等含量可以达到99.95%～99.98%。
四、Fe(OH)2和Fe(OH)3的性质、制法比较氢氧化铁受热分解：_____________________________________________铁粉和铜粉分别加入到Fe 3+溶液中_______________________、________________________ 氯气通入到Fe 2+溶液中______________________________________________________六、钢铁的腐蚀及防护1．金属的腐蚀是指 ，发生化学反应被侵蚀损耗的过程，在金属腐蚀的过程中金属 电子而被 。
金属的腐蚀有 和 两大类。
金属腐蚀的实质是 。
2．金属跟周围的物质接触 而引起的腐蚀叫 。
如 、 。
3．钢铁不是纯净的铁。
通常含有少量的 等杂质。
在 的空气中，钢铁的表面形成了一层 溶液的薄膜，金属接触电解质溶液后，较活泼的铁 而被氧化成 ，溶液中的 则在碳上 被还原成 。
2013年苏教化学必修1精品课件专题3第二单元第1课时《铁、铜的获取及应用》
(2)写出赤铁矿还原成铁的化学方程式： ____________________________________。 (3)写出焦炭在高炉中所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： _____________________________。
(2)实验室要除去细碎铜屑中的少量铁屑，请用化 学方法和物理方法将其除去(只用简单的原理描述 即可)。 解析：铁是一种活泼金属，能与氧气、酸、一些 盐反应。
答案：(1) FeCl2 ―H―C→l Fe C―u―SO→4 FeSO4 (或其他合理 答案) (2)化学方法：加入足量稀盐酸，铁会溶解在稀盐酸 中，2HCl＋Fe===FeCl2＋H2↑。物理方法：用磁铁 吸引铁屑。
A．将Fe2O3高温灼烧，看灼烧前后颜色是否变化。 B．将Fe2O3高温灼烧，看灼烧前后质量是否变化。
①实验中应将Fe2O3放在__________(填仪器名称) 中灼烧。
②方法A中，如果高温灼烧后颜色由 ______________变为______________，说明Fe2O3 确实发生了变化。能说明生成的一定为FeO吗？ ________，理由是___________________。 ③方法B中，如果发生了预期的反应，固体高温 灼烧前后质量比应为________________，但是， 若实验结果为固体灼烧前后质量比为30∶29，则 高温灼烧后生成物是________。 ④比较两种方法，你认为较好的方法是_____。
Fe＋S==△===
FeS
Cu＋ 点燃
Cl2===== CuCl2 2Cu＋ △
S=====Cu2S
反应 物
反应条件
苏教版高中化学必修一课件第1课时铁、铜的获取及其性质.pptx
A.24(mn－n)
B.m2－4nn
(B)
2(m－n) C. 3n
m－n D. 8n
解析 可以利用方程计算，也可以利用元素的质量分数计
算，Fe2O3 中含铁元素的质量分数为 w(Fe)，设铁的相对原 子质量为 x。w(Fe)＝2x2＋x48×100%＝mn ×100%，2x2＋x48＝ mn ，x＝m2－4nn。
解析 用 H2、C、CO 还原等质量 Fe2O3 且产物为 H2O、CO、 CO2 时，耗三者物质的量比为 1∶1∶1，质量比为 1∶6∶14； 当产物为 H2O、CO2 时，三者物质的量之比为 2∶1∶2，质 量比为 1∶3∶14。
8．在实验室中，用锌、氧化铜、稀硫酸为原料制取铜，有
下列两种途径： ①Zn—稀—硫 ——酸→H2—氧—化 ——铜→Cu ②CuO—稀—— 硫—酸→CuSO4―Z―n→Cu
(2)化学性质 ①与非金属单质的反应
与 Cl2、O2 反应的化学反应方程式分别为： 2Fe＋3Cl2=点==燃==2FeCl3、 3Fe＋2O2=点==燃==Fe3O4 。
②与非氧化性酸的反应
常温下，铁与盐酸、稀硫酸反应的离子方程式为： Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 。
③与一些盐的反应
铁与 CuSO4 反应的化学方程式： Fe＋CuS炉实际月产纯铁为 40万吨1－×2(.10－%4.0%)＝39 万吨 设每月需赤铁矿 x 万吨
Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2
160
112
86%x 万吨 39 万吨 则8166%0x＝13192，x≈65。
答：每月需含 Fe2O3 86%的赤铁矿约 65 万吨。
解法二 设每月需赤铁矿 x 万吨，依铁元素守恒得： 86%x×111620＝40×1－(1－2.04%.0%)，x＝65。
1-3-2铁、铜的获取及应用
1-3-2铁、铜的获取及应用(时间：45分钟 分值：100分)基 础 巩 固一、选择题1．氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。
下列说法不正确的是( )A ．冶炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、空气、石灰石等，其中石灰石的作用是除去铁矿石中的脉石(二氧化硅)B ．湿法炼铜与火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应C ．Mg 可由电解熔融MgO 制取，Na 也可由电解熔融NaCl 制取D ．铝热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化[解析]SiO 2＋CaCO 3=====高温CO 2↑＋CaSiO 3，A 正确；工业上金属Mg 、Na 都是用电解熔融的氯化物制得的，C 错误。
[答案]C2．常温时，下列试剂能用铁制的容器盛放的是( )A ．胆矾溶液B ．浓食盐水C ．浓硝酸D ．浓AlCl 3溶液[解析]胆矾溶液即CuSO 4溶液，能与铁反应；食盐水与铁制品能形成原电池而腐蚀铁；AlCl 3溶液呈酸性，能腐蚀铁。
[答案]C3．某溶液中加入过量氨水或过量NaOH 溶液均有沉淀产生，若加入铁粉或铜粉，溶液质量增加，则该溶液可能含有下列离子中的( )A ．Cu 2＋B ．Fe 3＋C ．Mg 2＋D ．Ca 2＋[解析]加入氨水生成沉淀：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋4加入Fe、Cu粉溶液质量增加：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋[答案]B4．把铁片分别放入下列物质的溶液中，充分反应后，溶液质量比反应前减轻的是()A．CuSO4B．Fe2(SO4)3C．HCl D．FeSO4[解析]本题考查了铁的化学性质及溶液质量变化的原因。
铁可与CuSO4、Fe2(SO4)3、HCl溶液反应，而不与FeSO4反应。
由反应方程式：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4，Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，可推知溶液质量减轻的为A。
铁铜
归纳与总结
Fe
弱氧化剂 （S、H+、Cu2+） 还原剂 强氧化剂 （Cl2、Br2、稀HNO3 浓H2SO4 O2） 还原剂
Fe2+
还原剂 (Zn、Fe、 (Zn、Fe、H2、S2- ) 氧化剂 （O2 、Cl2、Br2、H2O2、 HNO3）
Fe3+
3、Cu
（1）与非金属反应 2Cu+O2 == CuO
存在形式 海水中NaCl 海水中NaCl 海水中MgCl 海水中MgCl2 铝土矿中Al 铝土矿中Al2O3 赤铁矿、磁铁矿等 赤铁矿、 黄铜矿、孔雀石等 黄铜矿、
冶炼方法 电解 电解 电解 还原剂还原 还原剂还原
Na Mg Al Fe Cu
四、铁铜的物理性质
金属 物理性质 应用 1.银白色 有金属光泽; 1.银白色,有金属光泽; 银白色, 建材;炊具; 建材;炊具;铸 2.具有良好的延展性 具有良好的延展性; 2.具有良好的延展性; 作催化剂; 件;作催化剂; 3.是电和热的良导体 是电和热的良导体; 3.是电和热的良导体; 制具有特性的 4.密度是 密度是7.86g/cm 4.密度是7.86g/cm3 铁合金; 铁合金;制磁铁 5.熔点 熔点1535 C,沸点是 沸点是2750 5.熔点15350C,沸点是27500C 纯铜的导电性仅次于等。 特性:能被磁体吸引, 1g纯铜可拉成3000m细 特性:能被磁体吸引,具铁磁性 1g纯铜可拉成3000m细 纯铜可拉成3000m 但比银便宜得多， 银，但比银便宜得多， 铜丝或压延成面积为 所以当今世界一半以广泛用于电气 1.纯铜呈紫红色 纯铜呈紫红色; 1.纯铜呈紫红色; 10m2几乎透明的铜箔 上的铜用于电力和电工业；制铜合 2.熔点1083.4℃,沸点 熔点1083.4℃,沸点2567℃; 2.熔点1083.4℃,沸点2567℃; 工业； 讯工业上。 讯工业上 ； 3.密度 密度8.92g/cm 质软； 3.密度8.92g/cm3;质软。 金；作微量元 4.具有良好的延展性 4.具有良好的延展性; 具有良好的延展性; 素肥料； 素肥料；作各 5.具有良好的导热 导电性; 具有良好的导热、 5.具有良好的导热、导电性; 种仪表的零件
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磁 铁 矿
赤铁矿
（二）、铜矿石的成分和种类 ）、铜矿石的成分和种类
• 黄铜矿（CuFeS2） 黄铜矿（ • 孔雀石[CuCO3 Cu(OH)2] 孔雀石
●
天然铜 蓝铜矿 黄铜矿
天 然 铜
孔 雀 石
铁铜的冶炼
你知道吗
古代是怎样冶炼铁和铜的? 古代是怎样冶炼铁和铜的
1.人类最先用薪火加热熔解铁矿石而制铁 人类最先用薪火加热熔解铁矿石而制铁, 人类最先用薪火加热熔解铁矿石而制铁 后来用木炭代替薪火制铁. 后来用木炭代替薪火制铁 2.考古学家和史学家考证我国在公元前 考古学家和史学家考证我国在公元前 2500~2000年已懂得用孔雀石与木炭一起煅烧 年已懂得用孔雀石与木炭一起煅烧 制铜,后来我国古代人民创造了湿法制铜 后来我国古代人民创造了湿法制铜. 制铜 后来我国古代人民创造了湿法制铜
交流与讨论
如何将铁、铜从“化合态”转 如何将铁、铜从“化合态” 化为“游离态” 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。 学方程式。
生成铁的反应
P72《交 与讨论》 P72《 与讨论》
生成铜的反应
P72《交 与讨论》 P72《 与讨论》
一、工业炼铁
1、设备 、 高炉
高温
②铁矿石还原成铁 Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2 CaCO3 高温 CaO+CO2 ↑ CaO+SiO2
高温
CaSiO3
二、工业炼铜的主要方法： 工业炼铜的主要方法：
1.高温冶炼黄铜矿 电解精炼 高温冶炼黄铜矿→电解精炼 高温冶炼黄铜矿 2CuFeS2＋O2＝Cu2S＋2FeS+SO2↑ ＋ 2Cu2S＋3O2＝2Cu2O+2SO2↑ ＋ 2Cu2O+Cu2S＝6Cu+SO2↑ ＝ 2.生物炼铜：利用细菌将矿石分化得到铜 生物炼铜： 生物炼铜
铁床架
铁碟铁盒
铁挂锁
铁合页
奥运福娃铜章
铜挂锁
铜接头
铁铜在自然界的发现和存在
你知道吗
铁、铜是人类使用最早、 铜是人类使用最早、 应用最广泛的两种金属， 应用最广泛的两种金属，你知 道自然界中铁和铜是如何发现 的吗? 的吗?
(一)铁的发现 一 铁的发现 地球上是不存在纯 铁的， 铁的，而天体上却有较 纯的铁星， 纯的铁星，地球上偶尔 发现从天上坠下的宇宙 来客—铁殒星 铁殒星。 来客 铁殒星。 (二)铜的发现 二 铜的发现 5000多年前的新石器时代晚期，人们在采 多年前的新石器时代晚期， 多年前的新石器时代晚期 取石块做工具时， 取石块做工具时，无意中发现了一种与普通石 料不同的美丽石块，当用力摩擦、 料不同的美丽石块，当用力摩擦、刻画或敲打 表面铁迹脱落， 时，表面铁迹脱落，奇迹般的出现绚烂夺目的 紫红色金属，这就是天然纯铜。 紫红色金属，这就是天然纯铜。
在自然界的存在
• 铁是一种活泼的金属，因此，自 铁是一种活泼的金属，因此， 然界里的铁是以化合态的形式存 在的。 在的。除了天外坠至地球的陨铁 自然界里不存在游离态的铁。 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 而铜的化学性质比铁稳定， 然界中主要以化合态存在， 然界中主要以化合态存在，也有 少量单质铜。 少量单质铜。
铁
铜
二、单质化学性质
Fe Cu △
点燃
与非金属反应
3Fe+2O2
Fe3O4
2Cu+O2
2CuO
2Fe+3Cl2
点燃
2FeCl3
Cu+Cl2
点燃
CuCl2
与盐酸反应
Fe+2HCl Fe+CuSO4
FeCl2+H2
不反应
与盐溶液反
FeSO4+Cu
Cu+2AgNO3
2Ag+Cu(NO3)2
三、 与Fe 3+的鉴别 Fe
化学必修1 高一年 化学必修1 上课课件
第二单元铁、 第二单元铁、铜的获取及应用
从自然界获取铁和铜
铁铜在人类社会进程、 铁铜在人类社会进程、 人类生活中的作用
石器时代
青铜器时代
铁器时代
《司母戊大方鼎》 青 司母戊大方鼎》 铜制， 厘米， 铜制，高133厘米，重 厘米 875公斤，制作于商朝， 公斤， 公斤 制作于商朝， 出土于河南安阳。 出土于河南安阳。
食物中铁的来源
• 铁(铁食品 的丰富来源有牛肾、鱼子酱、鸡内脏、 铁食品)的丰富来源有牛肾 铁食品 的丰富来源有牛肾、鱼子酱、鸡内脏、 可可粉、鱼粉、肝脏、土豆、精白米、黄豆粉、 可可粉、鱼粉、肝脏、土豆、精白米、黄豆粉、 麦糠、麦胚和小麦黄豆混合粉。 麦糠、麦胚和小麦黄豆混合粉。 • 良好来源有牛肉、红糖、蛤肉、干果、蛋黄、 良好来源有牛肉、红糖、蛤肉、干果、蛋黄、 猪和羊肾脏。 猪和羊肾脏。 • 一般来源有芦笋、豆类、鸡、强化面包、鱼、 一般来源有芦笋、豆类、 强化面包、 羊肉、扁豆类、花生类、豌豆类、香肠、午餐肉、 羊肉、扁豆类、花生类、豌豆类、香肠、午餐肉、 菠菜和全蛋。 菠菜和全蛋。 • 微量来源有干酪、脂肪、油(油食品 、新鲜水 微量来源有干酪、脂肪、 油食品 油食品)、 罐头类水果(水果食品 冰淇淋、牛奶、 水果食品)、 果、罐头类水果 水果食品 、冰淇淋、牛奶、许 多新鲜蔬菜和罐头蔬菜(蔬菜食品 酸奶和糖。 蔬菜食品)、 多新鲜蔬菜和罐头蔬菜 蔬菜食品 、酸奶和糖。
转化 类型 Fe3+ Fe2+
将FeCl3溶液滴 试纸变蓝 滴在KI KI淀粉试纸 滴在KI淀粉试纸
实验方案
实验现象
离子方程式 2Fe3++Fe＝3Fe2+ ＝
取FeCl3于试管 中加过量铁粉, 中加过量铁粉, 无血红色物质 振荡再加KSCN 振荡再加KSCN
2Fe3++2I-＝2Fe2++I2
思考: 试剂瓶底部放有一层铁粉,为什么 为什么? 思考 FeCl2试剂瓶底部放有一层铁粉 为什么
金属的冶炼方法
自然界中的金属大都以化合态存在 用化学的方法把化合态的金属变成游离态
要考虑的问题
富 集
矿 石 的
炼 方 法
合 适 的 冶
如 何 精 炼
不同金属冶炼方法的选择
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
电解法
热还原法
热分解法
冶炼方法的选择
简单，实用， 简单，实用，节省的原则
“铁三角” 铁三角” 铁三角
Fe 还原性
强氧化剂
氧化性 Fe2+ 还原性
还原剂
Fe3+ 氧化性
[拓展思维 拓展思维] 拓展思维 电子工业上,在制作印刷电路时 在制作印刷电路时,利用了 电子工业上 在制作印刷电路时 利用了 什么化学原理? 什么化学原理
2Fe3+ + Cu =2Fe2+ + Cu2+
铜的发现简史
• 铜是古代就已经知道的金属之一。一般认为人类知道的 铜是古代就已经知道的金属之一。 第一种金属是金，其次就是铜。 第一种金属是金，其次就是铜。铜在自然界储量非常丰 富，并且加工方便。铜是人类用于生产的第一种金属， 并且加工方便。铜是人类用于生产的第一种金属， 最初人们使用的只是存在于自然界中的天然单质铜， 最初人们使用的只是存在于自然界中的天然单质铜，用 石斧把它砍下来，便可以锤打成多种器物。 石斧把它砍下来，便可以锤打成多种器物。随着生产的 发展，只是使用天然铜制造的生产工具就不敷应用了， 发展，只是使用天然铜制造的生产工具就不敷应用了， 生产的发展促使人们找到了从铜矿中取得铜的方法。 生产的发展促使人们找到了从铜矿中取得铜的方法。含 铜的矿物比较多见，大多具有鲜艳而引人注目的颜色， 铜的矿物比较多见，大多具有鲜艳而引人注目的颜色， 例如：金黄色的黄铜矿CuFeS2，鲜绿色的孔雀石 例如：金黄色的黄铜矿 CuCO3·Cu(OH)2或者 2(OH)2CO3，深蓝色的石青 或者Cu 2CuCO3·Cu(OH)2等，把这些矿石在空气中焙烧后形成 氧化铜CuO，再用碳还原，就得到金属铜。纯铜制成的 氧化铜 ，再用碳还原，就得到金属铜。 器物太软，易弯曲。人们发现把锡掺到铜里去， 器物太软，易弯曲。人们发现把锡掺到铜里去，可以制 成铜锡合金──青铜 青铜。 成铜锡合金 青铜。铜，COPPER，源自 ，源自Cuprum， ， 是以产铜闻名的塞浦路斯岛的古名，早为人类所熟知。 是以产铜闻名的塞浦路斯岛的古名，早为人类所熟知。 它和金是仅有的两种带有除灰白黑以外颜色的金属。 它和金是仅有的两种带有除灰白黑以外颜色的金属。铜 与金的合金，可制成各种饰物和器具。加入锌则为黄铜； 与金的合金，可制成各种饰物和器具。加入锌则为黄铜； 加进锡即成青铜。 加进锡即成青铜。
Fe 3+ 棕黄色 溶液变为血红色
立即产生红 褐色沉淀
Fe
Fe2+
Fe3+
探究实验2： 探究实验 ： Fe2+ 到 Fe3+的转化实验
转化 类型 Fe2+ 实验方案 实验现象 离子方程式
2Fe2++Cl2=2 Fe3+ +2 Cl在试管中依次加入： 在试管中依次加入： FeCl2溶液、KSCN 从浅绿色变为 溶液、 血红色。 血红色。 溶液、新制氯水 溶液、 在试管中依次加入： 从浅绿色变为 在试管中依次加入： FeCl2溶液、KSCN 溶液、 血红色。 血红色。 溶液、 溶液、溴水 在试管中依次加入： 在试管中依次加入： FeCl2溶液、KSCN 溶液、 无血红色出现 溶液、碘水 溶液、
铁、铜及其化合物的性质
铁铜的物理性质： 一、铁铜的物理性质：
金属 物理性质 1.银白色,有金属光泽; 1.银白色,有金属光泽; 银白色 2.具有良好的延展性 具有良好的延展性; 2.具有良好的延展性; 3.是电和热的良导体 是电和热的良导体; 3.是电和热的良导体; 4.密度是 密度是7.86g/cm 4.密度是7.86g/cm3 5.熔点 熔点1535 C,沸点是 沸点是2750 5.熔点15350C,沸点是27500C 特性:能被磁体吸引,具铁磁性 特性:能被磁体吸引, 1.纯铜呈紫红色; 1.纯铜呈紫红色; 纯铜呈紫红色 2.熔点1083.4℃,沸点 熔点1083.4℃,沸点2567℃; 2.熔点1083.4℃,沸点2567℃; 3.密度 密度8.92g/cm 质软； 3.密度8.92g/cm3;质软； 4.具有良好的延展性; 4.具有良好的延展性; 具有良好的延展性 5.具有良好的导热 导电性; 具有良好的导热、 5.具有良好的导热、导电性; 应用 建材;炊具; 建材;炊具;铸 作催化剂; 件;作催化剂; 制具有特性的 铁合金; 铁合金;制磁铁 等。 广泛用于电气 工业； 工业；制铜合 金；作微量元 素肥料； 素肥料；作各 种仪表的零件