高中化学 专题3 从矿物到基础材料 第二单元 铁、铜的获取及应用(第1课时)从自然界中获取铁和铜课时作业
2020高中化学 专题 从矿物到基础材料 第二单元 铁、铜的获取及应用学案(含解析)1
第二单元铁、铜的获取及应用[学习目标］1。
了解铁和铜在自然界中的存在状态及形式。
2.了解铁、铜冶炼的常见方法及原理，明确从矿石到单质所经历的反应以及炼铁、炼铜中各种原料的作用。
3。
通过对铁、铜化合物的学习，记住铁、铜及其化合物的性质，能够利用所学知识，设计化学实验鉴别Fe2＋和Fe3＋。
一、从自然界获取铁和铜1.铁的冶炼冶炼设备:错误!高炉。
原料:错误!铁矿石、焦炭、空气、石灰石。
反应原理:错误!在高温下用还原剂将铁从铁矿石中还原出来。
主要反应：C＋O2错误!CO2CO2＋C错误!2COFe2O3＋3CO错误!2Fe＋3CO2造渣反应：CaCO3错误!CaO＋CO2↑CaO＋SiO2错误!CaSiO32.铜的存在及物理性质（1）铜的存在铜在自然界中主要以化合态存在,常见的矿石主要有黄铜矿（错误! CuFeS2）、孔雀石（错误!CuCO3·Cu(OH)2）。
（2）铜的物理性质铜为错误!紫红色金属,密度错误!较大,熔点错误!较高,具有错误!良好的导电、导热性能。
3。
铜的化学性质(1）与非金属反应：2Cu＋O2错误!2CuOCu＋Cl2错误!CuCl2(棕黄色烟)(2)与某些盐溶液反应：Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl24。
铜的冶炼工业炼铜工艺流程:黄铜矿(CuFeS2）错误!错误!粗铜错误!错误!精铜生物炼铜（矿堆浸铜法）:CuS错误!CuSO4错误!Cu特点：成本低，污染少,反应条件简单。
二、铁、铜及其化合物的应用1。
Fe2＋的检验Fe2＋：浅绿色，易被氧化。
（1）用NaOH检验Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓(错误!白色沉淀）4Fe(OH）2＋O2＋2H2O===4Fe(OH）3(错误!红褐色沉淀)现象：向含有Fe2＋的溶液中加入NaOH溶液，立即生成白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。
(2）用KSCN和氯水检验2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－Fe3＋＋3SCN－===错误!Fe(SCN）3（血红色）现象:向含有Fe2＋的溶液中加入KSCN，错误!无明显现象，加入氯水，溶液立即变为血红色。
【2019-2020】高中化学专题3从矿物到基础材料第二单元铁铜的获取及应用第1课时学案苏教版必修1
教学资料参考范本【2019-2020】高中化学专题3从矿物到基础材料第二单元铁铜的获取及应用第1课时学案苏教版必修1撰写人：__________________部门：__________________时间：__________________[学习目标定位] 1.熟知铁、铜的冶炼原理和方法，会写有关的化学方程式。
2.初步了解金属冶炼的一般方法和原理。
一、铁、铜的存在形式1．铁和铜在自然界中主要以化合态的形式存在。
(1)常见的铁矿有磁铁矿(主要成分为Fe3O4)、赤铁矿(主要成分为Fe2O3)、黄铁矿(主要成分为FeS2)、菱铁矿(主要成分为FeCO3)等。
(2)常见的铜矿有孔雀石[主要成分为CuCO3·Cu(OH)2]、黄铜矿(主要成分为CuFeS2)等。
2．人们最早利用的单质铁和单质铜均直接来自于自然界。
所不同的是铁单质只存在于从天而降的陨铁中，所以古代人称铁为“天石”，而铜则来自于地球上自然存在的少量单质铜。
1.铁、铜元素在自然界中的存在形式既有游离态也有化合态。
2．铁在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝，居第四位。
【例1】铜在自然界存在于多种矿石中。
下列矿石的主要成分中铜元素的质量分数最高的是( )A．黄铜矿CuFeS2B．斑铜矿Cu5FeS4C．辉铜矿Cu2SD．孔雀石CuCO3·Cu(OH)2答案C解析设均含有2个Cu原子，比较“Fe2S4”“FeS”“S”“H2CO5”的式量可知，Cu2S中铜的质量分数最高，CuFeS2中的Cu的质量分数最低。
二、铁、铜的冶炼1．铁的冶炼(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CO2并放出大量的热量；CO2再与灼热的焦炭反应，生成CO；CO在高温下将氧化铁还原为金属铁。
(5)铁矿石中含有二氧化硅需除去：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，炉渣的密度比铁水小，故浮在铁水上面，从而分离得到铁水。
苏教版高中化学必修一课件专题3第二单元铁、铜的获取及应用课件第一课时(40张)
专题3 从矿物到基础材料
(2)第二步：金属的冶炼。利用氧化还原反 应的原理，在一定条件下，用还原剂把金属 矿物中的金属离子还原为金属单质的过程。 主要的方法有电解法、热还原法、热分解法 等。 (3)第三步：金属的精炼。采用适当的方法 提炼出纯金属。我们可用电解的方法提炼金 属铜等。
栏目 导引
0.2 mol FeO→14.4 g
0.2 3
mol Fe2O3→10.67 g
0.2
4
mol Fe3O4→11.6 g
该氧化物可能是 Fe3O4，也可能是由 Fe2O3 和 FeO 组成的混合物。栏目 Βιβλιοθήκη 引专题3 从矿物到基础材料
金属的冶炼
探究导引 欲从金属化合物中获取金属单质，需采取什 么措施？ 提示：金属化合物(MXn)中金属元素(M)一 定显正价，欲将其转化成单质必须利用比该 金属还原性强的还原剂将其还原出来或利用 电解(最强的氧化还原手段)的方法获得。
―高―温→
灼烧
粗铜含Ag、 Au、Fe、Zn等
―电―解→
精炼
精铜纯度 99.95%～99.98%
栏目 导引
专题3 从矿物到基础材料
(2)生物炼铜(矿堆浸铜法) ①原理：CuS―细―O菌2→___C__u_S_O__4 ___ ――Fe→Cu ②特点：成本低、污染小、反应条件简单等。 (3)湿法炼铜：_F__e_＋__C_u_S__O_4_=_=_=_F__e_S_O_4_＋__C__u_。
栏目 导引
专题3 从矿物到基础材料
存在 金属
铁
自然界中的存在状 常见矿石及主要成
态
分
①主要以_化__合__态__形 式存在②铁单质只
存在于陨铁中
高中化学 专题3 从矿物到基础材料 第2单元 铁、铜的获取及应用——从自然界获取铁和铜课件 苏教版必修1
金属
应用
物理性质
铁
铜
K12课件
12
铁、铜的物理性质
密度是7.86g/cm3 熔点15350C,沸点是27500C
密度8.92g/cm3; 熔点1083.4℃,沸点2567℃
银白色的铁
紫红色的铜
(1)铁、铜都是热和电的良导体都有延展性.
(2)铁能被磁铁吸引
(3)导电性：Ag>Cu>Al>FeK12课件
生铁和钢的比较
铁合金
生铁
钢
C%
其它 杂质
2% ～ 4.5% Si、Mn、S、P（较多）
0.03% ～ 2% Si、Mn、S、P（较少）
机械 性能
用途
坚硬、耐磨、铸造性好 但脆， 可铸不煅
炼钢生铁做炼钢的原料 ；铸造 生铁用于造各种铸件，如机床 床座等；球墨铸铁性能较好， 制造齿轮、活塞等高级K铸12课件件
日矿金属公司与三井金属公司已在技术研发中心干式炼铜法相比，能源消耗减少30%，制铜的副产品硫磺可以
固体回收。日矿金属公司说，如果年产铜规模在10万吨以上，
与干式炼铜法相比，成本可降K1低2课件60%。
16
电解精炼
粗铜（99.5～99.7%）
含Au、Ag、Fe、Zn等杂质 提高纯度
精铜（99.95～99.98%）
2、生物炼铜：利用细菌将矿石分化得到铜 见P:73页【资料卡】 新闻链接
CuS 细菌 CuSO4 Fe Cu 成本低，K污12课染件 小，反应条件简单11
铁和铜的物理性质和用途
铁和铜是我们在日常生活中经常接触到的 金属材料，铁和铜的许多应用是由它们的物理 性质所决定的。你能根据铁和铜的应用，说出 它们的物理性质吗？将你所知道的填入表3-4。
高中化学 专题3 从矿物到基础材料 第二单元 铁、铜的
第二单元铁、铜的获取及应用第1课时从自然界获取铁和铜1.我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭混合物的方法炼铜。
孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3,其冶炼方法是( )A.焦炭还原法B.湿法炼铜C.铝热还原法D.电解冶炼法解析:孔雀石受热发生分解反应生成了氧化铜、CO2和H2O,生成的氧化铜被混合物中的焦炭还原而生成了铜。
答案:A2.铜在自然界存在于多种矿石中。
下列矿石的主要成分中,铜元素的质量分数最高的是( )A.黄铜矿CuFeS2B.斑铜矿Cu5FeS4C.辉铜矿Cu2SD.孔雀石CuCO3·Cu(OH)2答案:C3.某磁铁矿石200 t,经分析其中含有铁元素86.9 t。
则磁铁矿中Fe3O4的质量分数为( )A.50%B.60%C.65%D.70%解析:依据含有铁元素86.9 t可计算含有Fe3O4 120.0 t,则磁铁矿中Fe3O4的质量分数为60%。
答案:B4.联合国卫生组织经过考察和研究,认为我国使用的铁锅是有益于人类健康的理想炊具,并向全世界推广。
其主要原因是( )A.价格便宜,不易生锈B.铁锅含有碳元素C.烹调的食物中留有人体需要的铁元素D.传热慢,保温性能好答案:C5.中国现在已经有足够的钢铁产量,能够满足自身基础设施发展的需求。
下列关于铁矿石的说法不正确的是( )A.铁矿石还原成铁的化学方程式:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2B.自然界中存在少量的游离态的铁C.钢铁是纯净的铁,不含任何杂质D.磁铁矿的主要成分是Fe3O4解析:铁在自然界中以游离态的形式存在于陨铁中。
钢铁是含碳量为0.03%~2%的铁合金。
答案:C6.下列说法中正确的是( )A.高炉炼铁用于还原氧化铁的还原剂是焦炭B.炼铁时,加入石灰石的作用是促进氧化铁的还原C.用于电气工业的铜是由黄铜矿冶炼后再经电解精炼而得到的D.工业上用氢气或一氧化碳还原氧化铜而获取铜解析:高炉炼铁生产中用于还原氧化铁的还原剂是焦炭与氧气反应生成的一氧化碳;石灰石的作用是除去铁矿石中的二氧化硅;电气工业用的铜的纯度很高,工业上由黄铜矿冶炼得到粗铜,再经电解精炼可使纯度达到电气工业上的要求。
高中化学专题3从矿物到基础材料第二单元第1课时从自然界中获取铁和铜学案苏教版必修1
第二单元 铁、铜的获取及应用第1课时 从自然界中获取铁和铜一、铁的获取 1．存在在自然界中铁主要以化合态的形式存在。
常见的铁矿有磁铁矿(主要成分为Fe 3O 4)、赤铁矿(主要成分为Fe 2O 3)等。
2．铁的冶炼 (1)设备：炼铁高炉。
(2)原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。
(3)反应原理：在高温下,用还原剂(CO)把铁从铁矿中还原出来。
(4)主要反应：①还原剂的生成：C ＋O 2=====点燃CO 2；C ＋CO 2=====高温2CO 。
②铁矿石中铁被还原：Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2。
③炉渣的形成：CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑；CaO ＋SiO 2=====高温CaSiO 3。
二、铜的获取 1．存在在自然界中铜主要以化合态的形式存在,常见的铜矿有黄铜矿(主要成分是CuFeS 2)、孔雀石(主要成分为CuCO 3·Cu(OH)2)等。
2．铜的冶炼 (1)工业炼铜黄铜矿(主要成分是CuFeS 2)――→高温粗铜(含有Ag 、Au 、Fe 、Zn 等杂质)――→电解精炼精铜 (2)生物炼铜(矿堆浸铜法)利用细菌将不溶性的硫化铜转化为可溶性的硫酸铜,使铜的冶炼变得简单。
2ZnS ＋3O 2=====高温2ZnO ＋2SO 2↑ZnO ＋C=====高温Zn ＋CO↑(3)电解法：适合冶炼金属活动性很强的金属(一般是金属活动顺序表中排在铝前边的金属)。
如：2Al 2O 3(熔融)=====电解冰晶石4Al ＋3O 2↑MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑特别提醒：金属冶炼原理的选择与金属的活动性有关。
4．金属的回收和资源保护(1)废旧金属的最好处理方法是回收利用。
(2)回收利用废旧金属的意义是减少垃圾,防止污染环境且缓解资源短缺的矛盾。
1．为什么不直接用焦炭还原铁的氧化物？在铁的冶炼过程中,焦炭的作用是什么？ 提示：焦炭是固体,与铁矿石的接触面积有限,很难充分反应,而CO 是气体,与铁矿石的接触面积大,提高了反应速率。
高中化学专题3第2单元铁铜的获取及应用课件必修1高一必修1化学课件
(3)我国最先应用的金属是铜
(√ )
(4)用于电气工业的纯铜是由黄铜矿冶炼直接得到的 (×)
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2．下列离子方程式正确的是( ) A．将氨水滴入 FeCl3 溶液中：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ B．氧化铁与盐酸反应：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O C．向 FeCl3 溶液中加入铁粉：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋ D．向氯化亚铁溶液中通入 Cl2：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
12/5/2021
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2．Fe2＋、Fe3＋的检验方法 (1)Fe3＋检验：取少量溶液于试管中，滴加 KSCN 溶液，溶液变 成血红色。 (2)Fe2＋检验：取少量溶液于试管中，滴加 KSCN 溶液，溶液不 变色，再滴加氯水或双氧水，溶液变成血红色。 (3)含 Fe2＋和 Fe3＋的溶液中检验 Fe2＋，取少量溶液于试管中，滴 加酸性 KMnO4 溶液，溶液紫色褪去，证明溶液中含有 Fe2＋。
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(3)常见铜的化合物
①CuO 为 黑 色 ， 与 盐 酸 反 应 的 离 子 方 程 式 为
_C_u_O_＋__2_H_＋_=_=_=_C_u_2_＋_＋__H_2_O_____。
②Cu2(OH)2CO3 为碱式盐，为绿 色。 ③CuSO4 为白 色粉末，遇水形成蓝色晶体CuSO4·5H2O
(写化学式)。
(4)铜及其化合物的应用
①单质铜可以制导线、水管、电器仪表等。
②铜盐可以杀菌。游泳场馆常用 CuSO4 作池水消毒剂。
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高中化学专题3从矿物到基础材料第二单元第二课时铁、铜及其化合物的应用学案苏教版必修1(2021年整
（浙江专版）2017-2018学年高中化学专题3 从矿物到基础材料第二单元第二课时铁、铜及其化合物的应用学案苏教版必修1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（（浙江专版）2017-2018学年高中化学专题3 从矿物到基础材料第二单元第二课时铁、铜及其化合物的应用学案苏教版必修1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第二课时铁、铜及其化合物的应用——————--————-—————-————————--———-—————［考试要求]1．铁、铜的物理性质（a/ a）2．铁、铜的化学性质(跟某些非金属、酸、盐的反应)（b/ b)3．Fe2＋、Fe3＋的性质及转化（c/ c）4．检验Fe2＋、Fe3＋的常用方法(b/ c)1．Fe的物理特性：能被磁铁吸引；Cu的物理特性：颜色为紫红色。
2．铁在一定条件下可与某些非金属单质（O2、Cl2等)、酸、盐溶液等发生反应，是一种还原性较强的金属。
3．Fe3＋的溶液遇KSCN溶液变成血红色，Fe2＋遇KSCN不显红色，加入氯水后显血红色.4．Fe2＋和Fe3＋相互转化：Fe2＋错误!Fe3＋。
5．在溶液中，Fe3＋呈棕黄色、Fe2＋呈浅绿色、Fe(SCN)3呈血红色、Cu2＋呈蓝色。
错误!1．铁的性质(1)物理性质色泽导电性导热性延展性特性银白色，有金属光泽良好良好良好能被磁铁吸引(2①与非金属的反应：与O2反应 3Fe＋2O2错误!Fe3O4（火星四射，生成黑色固体）；与Cl2反应2Fe＋3Cl2错误!2FeCl3(剧烈燃烧，生成红棕色烟)。
优化方案高中化学专题3从矿物到基础材料第二单元铁、铜的获取及应用(第1课时)从自然界获取铁和铜课件苏
解析：(1)根据矿石的主要成分分析可知：每含 1 mol Cu 含 有的其他元素的质量 Cu2S 中最小，因此 Cu2S 中铜的质量分 数最高。
(2) 根 据 化 学 反 应 方 程 式 ：
，可知
Cu2O 和 Cu2S 都作氧化剂。 (3)SO2 排放到大气中会造成酸雨，处理该尾气可得到有价值 的化学品硫酸和硫酸钠。 答案：(1)Cu2S (2)Cu2S 和 Cu2O (3)形成酸雨，会对植物
第三页，共24页。
(4)炼铁的主要反应过程：
①产生还原剂的化学方程式： __C_＋__O__2_=点_==_燃_==__C_O__2、__C__O_2_＋__C_=_高=_=_温=_=_2_C__O____________。
②还原铁矿石的化学方程式： __3_C_O__＋__F_e_2_O_3_=高_=_=温_=_=_3_C_O__2＋__2_F__e__________________。
第四页，共24页。
2．铜的冶炼 (1)工业炼铜流程
(2)生物炼铜 ①原理：CuS―细―O菌2→__C__u_S_O__4 ____――Fe→Cu ②特点：成本低、污染小、反应条件简单等。 (3)湿法炼铜： __F_e_＋__C_u_S_O__4=_=_=__F_e_S_O_4_＋__C_u_____________________。
D．(Ⅳ)—④
解析：选 B。湿法炼铜原理是铁与硫酸铜溶液反应。
第九页，共24页。
要点 金属的冶炼 (1)工业上通过电解熔融氯化钠制取钠和氯气( √ ) (2)铝热反应可以冶炼难熔金属( √ ) (3)可用加热 HgO 和 Ag2O 的方法制得 Hg 和 Ag( √ )
第十页，共24页。
1．冶炼步骤：富集→冶炼→精炼。 2．冶炼实质：Mn＋＋ne－===M。 3．冶炼依据 金属的活动性不同，金属离子被还原成金属原子的能力不同。
高中化学专题3从矿物到基础材料第二单元铁、铜的获取及应用(第1课时)从自然界获取铁和铜获奖公开课优质
从光卤石 (KCl·MgCl2·6H2O)中炼镁
④
(2)各列举一个使用上述方法冶炼金属的例子(用化学方程式表示)。
高温
高温
①_2_F_e_2_O_3_＋__3_C__=_=_=_=_=_4_F__e＋___3_C_O__2↑___；②_3_H__2_＋__W__O_3_=_=_=_=_=_W__＋___3_H_2_O_；
CuSO4
―F―e →
Cu
。
O2
②特点：成本低、污染小、反应条件简单等。
金属冶炼的方法
1．金属的冶炼 金属冶炼是把金属从化合态变为游离态的过程。 2．金属的活泼性与金属的冶炼方法 (1)少数不活泼的金属在自然界中以单质形式存在，如金、 铂等。大部分金属以化合态形式存在于自然界，金属越不活泼， 从其化合物中还原出来越容易，金属越活泼从其化合物中还原 出来越困难。
来得到金属铝。
答案：C
3．下列反应能通过置换反应生成铁的是
()
①Zn＋FeCl2(溶液) ④Fe3O4＋H2(高温) A．①③④⑤
②Na＋FeSO4(溶液) ⑤Al＋Fe2O3(引燃)B．①②③Βιβλιοθήκη ③Fe2O3＋CO(高温)
C．①④⑤
D．①②③④⑤
解析：②中钠先与水反应生成 NaOH，再与 FeSO4 发生复分
3．常见金属的冶炼方法：①K、Ca、Na、Mg、Al 用电解 法；②金属活动性顺序中 Zn～Cu 用高温还原法；③Hg、 Ag 用热分解法；④Cu、Zn 还可用湿法冶炼。
铁、铜的冶炼
1．铁、铜的存在 铁、铜在自然界中主要以 化合态 的形式存在。 (1)铁矿有磁铁矿(主要成分为 Fe3O4 )、赤铁矿(主要成分为 Fe2O3)等。 (2)铜矿有黄铜矿(主要成分为 CuFeS2 )、孔雀石[主要成分为 CuCO3·Cu(OH)2]等。
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高中化学专题3从矿物到基础材料第二单元铁铜的获取及应用第1课时从自然界中获取铁和铜学案苏教版必修11．铁和铜在自然界中主要以化合态的形式存在。
(1)常见的铁矿有磁铁矿(主要成分为Fe3O4)、赤铁矿(主要成分为Fe2O3)、黄铁矿(主要成分为FeS2)、菱铁矿(主要成分为FeCO3)等。
(2)常见的铜矿有孔雀石[主要成分为CuCO3·Cu(OH)2]、黄铜矿(主要成分为CuFeS2)等。
2．人们最早利用的单质铁和单质铜均直接来自于自然界。
所不同的是铁单质只存在于从天而降的陨铁中，所以古代人称铁为“天石”，而铜则来自于地球上自然存在的少量单质铜。
归纳总结地壳中存在少量单质铜，但没有单质铁，只有陨铁中含有单质铁。
1．下列物质中，含铜元素的是( )A．天石 B．孔雀石C．赤铁矿 D．石灰石答案B 解析孔雀石的主要成分为CuCO3·Cu(OH)2。
二铁的冶炼铁的冶炼(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C反应产生CO2并放出大量的热量；CO2再与灼热的C反应，生成CO；CO在高温下将氧化铁还原为金属铁。
(5)铁矿石中含有二氧化硅需除去：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，炉渣的密度比铁水小，故浮在铁水上面，从而分离得到铁水。
(6)用这种方法炼出来的铁是含碳2%～4.5%的生铁。
将生铁进一步炼制，就可以得用途更广泛的钢(含碳0.03%～2%)。
归纳总结炼铁的主要化学反应(1)还原剂的形成：C＋O2CO2，C＋CO22CO。
(2)铁的还原：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。
(3)炉渣的形成：CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋SiO2CaSiO3。
[提醒] 炼铁时投进的焦炭转化为CO，CO才是炼铁时的还原剂。
炉渣的主要成分是CaSiO3。
高中化学 专题3 从矿物到基础材料 第二单元 铁、铜的获取及应用教案(1) 苏教版必修1
铁铜及其化合物的应用[教学过程]［提出问题］（1）质疑：铁的活泼性如何？用什么做判断依据？（2）举出日常生活中能说明铁是较活泼的金属的例子。
（3）你曾经还学过铁的哪些化学性质？［学生活动］（1）分析得出：用金属活动性顺序进行判断。
与Na 、Mg 、Al 、Cu 比较得出结论。
（2）回忆并回答：与Cl 2、O 2、盐酸（稀硫酸）、CuSO 4溶液反应。
［教师讲解］铁的化学性质：铁是较活泼的金属（或中等活泼金属）表现为还原性。
（1）与非金属反应 ①铁生锈（铁在潮湿空气中被腐蚀生成Fe 2O 3） ②2Fe + 3Cl 2 === 2FeCl 3③2Fe + 3Br 2 === 2FeBr 3 还原性：Fe 2+>Br －④ 3Fe + 2O 2 === Fe 3O 4(Fe(Ⅱ)占31 Fe(Ⅲ)占 ) ⑤ Fe + S=== FeS 氧化性强弱关系：Cl 2 >Br 2> O 2 >S（2）与酸反应：①非强氧性的酸：Fe + 2H + == Fe 2++ H 2↑②强氧性的酸（浓H 2SO 4、HNO 3）:a.常温下钝化(浓H 2SO 4、浓HNO 3用铁制容器盛装)b.一定条件下反应生成Fe （Ⅲ）（专题4会学）（3）与盐溶液反应：(1) Fe + Cu 2+ == Fe 2+ + Cu(2) Fe + 2Fe 3+ == 3Fe 2+1.铜的化学性质［创设情景］从金属的通性入手分析铜可能具有的化学性质有哪些？［提出问题］（1）你曾经还学过铜的哪些化学性质？并写出反应的方程式。
（2）参照Fe 与非金属反应试写出Cu 与非金属（Cl 2、S ）反应的方程式并标出产物中铜元素的化合价。
强调：Cu 与 S 反应生成Cu 2S 。
2 3 点燃 △Cl 2足量：3Cl 2 + 2FeBr 2===2FeCl 3 +2Br 2 Cl 2不足：3Cl 2 + 6FeBr 2===2FeCl 3 + 4FeBr 3△（3）铜能否和非强氧化性的酸（盐酸、稀硫酸）反应？原因？教师指出：铜在一定条件下能和强氧化性的酸（浓硫酸、硝酸）反应生成Cu(Ⅱ)（专题4会学到）。
2018-2019年高中化学专题3从矿物到基础材料第二单元铁、铜的获取及应用第1课时从自然界获取铁和
2018-2019年高中化学专题3从矿物到基础材料第二单元铁、铜的获取及应用第1课时从自然界获取铁和D解析：选A。
高炉炼铁时，与铁矿石反应还原出铁的是一氧化碳，而不是焦炭。
7.用H2作还原剂和用金属作还原剂相比，所得金属纯度的说法正确的是( )A．用H2的高B．用金属的高C．二者相同D．无法比较解析：选A。
H2作还原剂被氧化，产物H2O在高温下挥发出去，得到的金属较纯。
8.在高温下用一氧化碳还原m g四氧化三铁得到n g铁。
已知氧的相对原子质量为16，则铁的相对原子质量为( )A.21nm－nB.64n3（m－n）C.m－n32nD.24nm－n解析：选B。
由铁元素守恒知m g Fe3O4中含有n g Fe；设铁的相对原子质量为x，则m3x＋64＝n3x ，所以x＝64n3（m－n）。
9.用铝热反应还原下列氧化物制得金属 1mol，消耗铝最少的是( )A．MnO2B．WO3C．Cr2O3D．Co3O4解析：选D。
铝热反应中，金属氧化物作氧化剂，铝作还原剂。
制取金属各1 mol，在氧化物中化合价愈高，变为单质时得电子数愈多，消耗铝愈多。
以上金属氧化物中金属的化合价分别是＋4、＋6、＋3、＋8/3。
10.颗粒大小达到纳米级的单质铁具有很强的反应活性，俗称“纳米铁”。
(1)在高温条件下，用H2与FeCl2反应，可生成“纳米铁”和一种溶于水显强酸性的气体，写出该反应的化学方程式：_________________________________________ _______________________________。
(2)“纳米铁”在空气中受撞击时会燃烧，其反应与铁在纯氧中燃烧相同，写出该反应的化学方程式：_________________________________________ ____________________________________________________________________ ___________________________________。
高中化学专题3从矿物到基础材料第二单元铁、铜的获取及应用第1课时从自然界中获取铁和铜课件苏教版必修1
第1课时 从自然界中获取铁和
学习目标定位 1. 熟知铁、铜的冶炼原理和方法，会写有关的化学 方程式。 2.初步了解金属冶炼的一般方法和原理。
内容索引
新知导学 —— 新知探究 落实
点点
达标检测 —— 当堂检测 巩固 反馈
新知导学
一、铁、铜的存在形式
Байду номын сангаас
化合态 的形式存在。 1.铁和铜在自然界中主要以
________ Zn、Fe 等杂质。要达到电气工业生产用铜的要求，这种由黄 电解精炼 铜矿高温冶炼得到的铜还必须经过 ，其得到的铜，含
铜量高达99.95%～99.98%。
归纳总结 1.炼铁的主要化学反应
点燃 高温 。 (1)还原剂的形成： C＋O =====CO ，C＋CO =====2CO
2 2 2
(1)常见的铁矿有磁铁矿(主要成分为 Fe3O4
FeCO3)等。
) 、赤铁矿 (Fe 主要成 2O3
分 为 _____) 、 黄 铁 矿 ( 主 要 成 分 为 FeS2) 、 菱 铁 矿 ( 主 要 成 分 为
CuCO3·Cu(OH)2 (2)常见的铜矿有孔雀石[主要成分为 CuFeS2 要成分为 )等。
(5)铁矿石中含有二氧化硅需除去：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，炉渣的密度比铁水小，故浮在铁水上面，从而分离 得到铁水。
2%～4.5% (6)用这种方法炼出来的铁是含碳 的生铁。将生铁进
一步炼制，就可以得用途更广泛的钢(含碳0.03%～2%)。
2.铜的制备与精炼 工业上主要采用 (主要成分是 高温冶炼黄铜矿 )的方法获得铜。 CuFeS 2 用这种方法冶炼得到的铜，含铜量为99.5%～99.7%，还含有 Ag、Au、
高中化学专题3从矿物到基础材料第二单元铁铜的获取及应用第1课时从自然界获取铁和铜教学案苏教版必修1
第二单元铁、铜的获取及应用第一课时从自然界获取铁和铜——————————————————————————————————————[课标要求]1．了解铁、铜的冶炼。
2．掌握金属冶炼的一般方法。
1．常见的铁矿有磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3)等，常见的铜矿有黄铜矿(CuFeS2)、孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]等。
2．工业上主要采用高温冶炼黄铜矿(CuFeS2)的方法获得粗铜后经过电解精炼得到精铜。
3．常见金属的冶炼方法：①K、Ca、Na、Mg、Al用电解法；②金属活动性顺序中Zn～Cu用高温还原法；③Hg、Ag用热分解法；④Cu、Zn还可用湿法冶炼。
铁、铜的冶炼1．铁、铜的存在化合态铁、铜在自然界中主要以的形式存在。
)4O3Fe主要成分为((1)铁矿有磁铁矿(等。
)3O2Fe主要成分为、赤铁矿(2)铜矿有黄铜矿(主要成分为CuFeS2)、孔雀石[主要成分为CuCO3·Cu(OH)2]等。
2．铁、铜的早期获取人们最早利用的单质铁和单质铜均直接来自于自然界。
所不同的是铁单质只存在于从天中，所以古代人称铁为而降的陨铁天石“，而铜则来自于地球上自然存在的少量单质铜。
”3．铁的冶炼(1)设备：。
炼铁高炉(2)原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。
(3)主要反应①还原剂的生成。
a.生成CO 2：C ＋O 2高温,CO 2，b 生成CO ：CO 2＋C 高温,2CO 。
②铁的生成：Fe 2O 3＋3CO 高温,2Fe ＋3CO 2。
③炉渣的形成：a.CaCO 3高温,CaO ＋CO 2，b ．CaO ＋SiO 2高温,CaSiO 3。
[特别提醒]使用炼铁高炉得到的是含碳2%～4.5%的生铁，生铁经过进一步冶炼，包括降碳，调硅锰，除硫、磷，得到含碳量0.03%～2%的钢。
4．炼铜的方法得到铜。
)2CuFeS 主要成分为(黄铜矿工业炼铜：工业上采用高温冶炼(1)黄铜矿――→还原剂高温冰铜―→粗铜(含Ag 、Au 、Fe 、Zn 等杂质)――→电解精炼精铜(2)生物炼铜(矿堆浸铜法)。
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第二单元 铁、铜的获取及应用第1课时 从自然界中获取铁和铜1．工业上冶炼金属一般有热分解法、热还原法和电解法。
由于金属的化学活动性不同，因此可以选择不同的冶炼方法。
你认为选择的主要依据是( )A ．金属阳离子得电子的能力B ．金属熔点的高低C ．金属在自然界的存在形式D ．金属元素在地壳中的含量答案 A2．氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。
下列说法中不正确的是( )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 项正确；工业上金属Mg 、Na 都是用电解熔融的氯化物制得的，C 项错误。
答案 C3．炼铁选用的铁矿石通常不仅要求含铁量高，而且要“有害元素”少，下列铁矿石你认为不适宜炼铁的是( )A．磁铁矿(Fe3O4)72.4% B．赤铁矿(Fe2O3)70%C．菱铁矿(FeCO3)48.3% D．黄铁矿(FeS2)46.7%解析黄铁矿中含铁量低，且冶炼时会生成SO2，污染大气。
答案D4．工业上由含钒、铬和锰的矿物冶炼难熔的金属钒、铬和锰，通常采用的方法是( ) A．碳还原法B．铝热法还原C．直接加热法D．盐的水溶液与活泼金属置换法解析钒、铬、锰等难熔的金属通常采用铝热反应进行冶炼。
答案B5．下列各组金属中，前者可以用热分解法制得，后者可以用一氧化碳或氢气还原制得的是( )A．Hg、Fe B．Fe、AlC．Ag、Mg D．Cu、Na解析冶炼金属时，对于一些极活泼金属(如金属钠等)采用电解法。
在金属活动顺序表中处于锌和铜之间的大部分金属，采用热还原法。
对于一些不活泼的金属，直接用加热分解法。
答案A6．下列说法不正确的是( )A．铁的冶炼中，焦炭的作用是提高炉温，产生还原剂COB．石灰石的作用是去除SiO2，造渣C．炼铁中，铁矿石被氧化D．将铁矿石粉碎，有利于反应的充分进行解析炼铁中，铁矿石被还原。
答案C7．铁的冶炼在我国具有悠久的历史，最早约在( )A．夏朝B．西汉C．春秋战国D．商朝解析考查化学史的相关问题。
答案C8．某磁铁矿石200 t，经分析其中含有铁元素86.9 t。
则磁铁矿中Fe3O4的质量分数为( ) A．50% B．60% C．65% D．70%解析依据含有铁元素86.9 t可计算含有Fe3O4 120.0 t，则磁铁矿中Fe3O4的质量分数为60%。
答案B9．普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是Cu2(OH)2CO3。
而圆明园流失的牛首、猴首和虎首这三件1760年的铜铸国宝在250多年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对其原因的分析，最可能的是( )A．它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金B．环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去C．铜的金属活动性比氢小，因此不易被氧化D．它们是含一定比例金、银、锡、锌的铜合金答案D10．用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的CuO 反应制单质铜，有人设计了以下两种方案：①Fe ――→H 2SO 4H 2――→CuO Cu②CuO ――→H 2SO 4CuSO 4――→Fe Cu若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量( )A ．一样多B ．①多C ．②多D ．无法判断解析 方案①中，用H 2还原CuO 时，加热前要先通H 2，以排除装置中的空气，以防加热时爆炸，实验结束后需继续通一会儿H 2，直到冷却为止，以防止Cu 重新被空气中的O 2氧化，因此，要制得1 mol Cu 需要的H 2多于1 mol ，即需要的Fe 多于1 mol 。
故等量的Fe 按方案①制得Cu 的量少。
答案 C11．下列物质中，不属于合金的是( )A ．硬铝B ．黄铜C ．钢铁D ．水银答案 D12．(加试题)联合国卫生组织经过考察和研究，认为我国使用的铁锅是有益于人类健康的理想炊具，并向全世界推广。
其主要原因是( )A ．价格便宜，不易生锈B ．铁锅含有碳元素C ．烹调的食物中留有人体需要的铁元素D ．传热慢，保温性能好答案 C13．铜在自然界存在于多种矿石中，如：主要成分CuFeS 2 Cu 5FeS 4 Cu 2S CuCO 3·Cu(OH)2请回答下列问题： (1)上表所列铜的矿石中，铜的质量百分含量最高的是________。
(2)工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。
该工艺的中间过程会发生反应：2Cu 2O ＋Cu 2S=====高温6Cu ＋SO 2↑，该反应的氧化剂是__________。
答案 (1)辉铜矿 (2)Cu 2S 和Cu 2O14．(加试题)在一定条件下可实现如图所示物质之间的转化。
请填写以下空白：(1)孔雀石的主要成分是CuCO 3·Cu(OH)2(碱式碳酸铜)，受热易分解。
图中的F 是________。
(2)写出明矾溶液与过量NaOH 溶液反应的离子方程式：__________________________________________________________________。
(3)图中所得G 和D 都为固体，混合后在高温下可发生反应，写出该反应的化学方程式：_____________________________________________________。
(4)工业上采用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜，第一步反应为2CuFeS 2＋O 2===Cu 2S ＋2FeS ＋SO 2，若1 mol O 2参加反应，转移的电子数为________ mol 。
(5)电解B 时每生成1 mol D ，同时生成________ mol E 。
解析 据题给信息可以判断出A 中含NaAlO 2，沉淀为Al(OH)3，B 为Al 2O 3。
F 为CO 2，G(固体)为CuO 。
D(固体)为Al ，E 为O 2。
CuFeS 2中Cu 为＋2价，Fe 为＋2价，S 为－2价，Cu 2S 中Cu 为＋1价，故反应中化合价升高的只有CuFeS 2中S 元素，且由－2价到＋4价，由此计算转移的电子数。
答案 (1)CO 2(2)Al 3＋＋4OH －===AlO －2＋2H 2O (3)3CuO ＋2Al=====高温3Cu ＋Al 2O 3(4)6 (5)0.7515．某地产孔雀石的主要成分是Cu 2(OH)2CO 3。
(1)试写出该孔雀石高温分解的化学方程式：_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)试以(1)中所得金属氧化物为原料，分别采用湿法冶炼和高温冶炼的方式制取金属铜。
供选择的试剂有：①木炭，②铁屑，③生石灰，④稀硫酸，不得另选其他试剂，写出反应的化学方程式。
A ．湿法冶炼：____________________________________________________、_________________________________________________________________(可不填满，也可补充，下同)。
B ．高温冶炼：_____________________________________________________________________________________________________________________。
解析 孔雀石受热发生分解反应[实际上为Cu(OH)2、CuCO 3的分解反应]：Cu 2(OH)2CO 3=====高温2CuO ＋H 2O↑＋CO 2↑。
由CuO 炼铜，可用焦炭还原法：C ＋2CuO=====高温2Cu ＋CO 2↑；Cu 2(OH)2CO 3和CuO 都不溶于水，但溶于硫酸，可以采用湿法炼铜。
答案 (1)Cu 2(OH)2CO 3=====高温2CuO ＋H 2O↑＋CO 2↑(2)A ：CuO ＋H 2SO 4===CuSO 4＋H 2O Fe ＋CuSO 4===FeSO 4＋CuB ：2CuO ＋C=====高温2Cu ＋CO 2↑16．(加试题)下面是关于“一氧化碳的化学性质”的课题式课堂教学中，解决问题阶段甲同学设计的证明CO具有还原性的实验装置。
(1)点燃酒精灯A、B的先后顺序为：先点燃________后点燃________。
(2)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为____________________________。
(3)洗气试管中的实验现象为_______________________________________。
(4)酒精灯B的作用为____________________________________________。
(5)乙同学提出甲同学装置太复杂，可将酒精灯合二为一，去掉B，而将尾气导气管出口旋转到A有火焰上即可。
乙同学的设计是否合理？简述理由(从A、B使用的一致性角度考虑)________。
(6)丙同学认为甲装置有待优化，如尾气可先储存在瓶内，然后再处理。
如图是他设计的贮气瓶，尾气应从________(填“a”或“b”)管通入。
(7)丁同学质疑：CO能否使澄清石灰水变浑浊？因此，其设计在CO通入CuO之前，应先通入澄清石灰水，以比较排除CO与澄清石灰水反应。
你认为丁的设计________(填“必要”或“不必要”)。
解析点燃酒精灯的先后顺序涉及实验的安全性问题，必须先将系统内的空气排尽，才能点燃，否则会引起爆炸。
CO与CuO反应的产物是Cu与CO2，CO2可与澄清石灰水反应使之变浑浊。
答案 (1)B A (2)CuO ＋CO=====△Cu ＋CO 2 (3)澄清石灰水变浑浊 (4)点燃未参加反应的CO ，防止CO 污染空气 (5)不合理，因为该实验应先通CO 气体，后加热CuO ，不能同时进行 (6)b (7)不必要17．(加试题)铜器长期暴露在潮湿空气中，它的表层往往含有“铜绿”(碱式碳酸铜)，它受热易分解。
为了从铜绿中制得铜，并测定铜绿在混合物中质量分数，把铜绿样品放在试管中，与通入的纯净氢气在加热条件下发生反应，实验装置如下图。
请回答下列有关问题：(1)A 处应选用下列装置中的____________(填写序号)(铁架台已省去)。
选用的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。