铁、铜的获取及应用
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
铁、铜的获取及应用
铁一、铁的冶炼 1．原料铁矿石、焦炭、空气、石灰石． 2．完成下列化学方程式(1)一氧化碳的生成：C ＋O 2=====点燃 CO 2；CO 2＋C =====△2CO(2)铁矿石被还原：Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2(3)石灰石的作用：CaCO 3=====高温 CO 2＋CaO ， CaO ＋SiO 2=====高温CaSiO 3二、物理性质纯净的铁是光亮的银白色金属，密度较大，熔、沸点较高，纯铁的抗腐蚀性强，有较好的导电、导热、延展性。
铁能被磁铁吸引。
三、化学性质 1、与非金属的反应 2Fe +3Cl2 2FeCl3 3Fe +2O 2Fe 3O 42Fe ＋3Br 2 2FeBr 3Fe ＋SFeS(黑色固体) Fe ＋I 2FeI 2判断哪些是氧化还原反应，如果是指出氧化剂和还原剂 2、与酸的反应(1)与非氧化性酸(如稀硫酸). Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2↑ Fe+2H +=Fe 2++H 2↑ (2)氧化性酸 ①稀硝酸Fe 过量：3Fe ＋8HNO 3 === 3Fe(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O HNO 3过量： Fe ＋4HNO 3 === Fe(NO 3)3＋NO↑＋2H 2O ②浓硝酸：常温下 钝化 ．③浓硫酸：常温下 钝化 ．判断是否是氧化还原反应，如果是指出氧化剂和还原剂 3、与盐溶液(1)与CuSO 4溶液：Fe ＋Cu 2＋ === Fe 2＋＋Cu (2)与FeCl 3溶液：Fe ＋2Fe 3＋=== 3Fe 2＋判断是否是氧化还原反应，如果是指出氧化剂和还原剂。
4、与水的反应3Fe ＋4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4＋4H 2四、铁的氧化物五、铁的氢氧化物制备Fe(OH)2时，采取哪些措施可防止Fe(OH)2被氧化？提示：①配制溶液的蒸馏水加热煮沸，除去O2.②胶头滴管伸入到液面以下加入液体．③溶液表面覆盖植物油(或苯)，以隔绝空气．六、Fe2+、Fe3+的鉴别1．观察溶液颜色：Fe2+是浅绿色溶液；Fe3+是棕黄色溶液。
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。
高中化学必修1-铁、铜的获取及应用
铁、铜的获取及应用一、铁的冶炼（1）原料：铁矿石，焦炭，石灰石，空气 （2）基本反应原理：3CO+ Fe 2O 32Fe+3CO 2（3）设备：高炉（4）炼铁的主要反应过程：①产生还原剂：C+O 2高温CO 2 CO 2+C 高温2CO ②还原铁矿石： Fe 2O 3+3CO 高温2Fe+3CO 2③造渣（除脉石）： CaCO 3高温CO2+CaO CaO+SiO 2高温CaSiO 3 二、铜的冶炼1.湿法炼铜：Fe+CuSO 4=FeSO 4+Cu2.火法炼铜:3、生物炼铜生物开矿技术是一种利用微生物开矿的湿式制铜技术。
先在矿床上开凿“注入矿井”和“回收矿井”，然后向矿井注入铁酸化细菌和硫磺酸化细菌以加速金属成分溶解，再通过“回收矿井”回收有价金属。
三、物理性质铁：银白色固体、能被磁铁吸引；铜：紫红色固体。
铁、铜都是热和电的良导体都有延展性。
四、化学性质 1、与非金属的反应 2Fe +3Cl 22FeCl 3 Cu +Cl 2CuCl 2 3Fe +2O 2Fe 3O 4 2Cu +O 22CuO 2、与盐酸的反应Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2↑ Fe+2H +=Fe 2++H 2↑ Cu + HCl →× 3、与盐溶液Fe+Cu 2+ = Fe 2++Cu 2Ag + + Cu = Cu 2++2Ag [注意事项]①铁、铜反应中都充当还原剂②铁跟氧化性较弱的氧化剂（如盐酸、硫酸铜溶液等）反应转化为亚铁化合物。
③铁跟氧化性较强的氧化剂（如氯气、硝酸等）反应转化为+3价铁的化合物。
④铜在反应中一般转化为+2价铜的化合物。
五、Fe 2+、Fe 3+的鉴别1．观察溶液颜色：Fe 2+是浅绿色溶液；Fe 3+是棕黄色溶液。
2．与KSCN 反应：Fe 3+能与SCN -发生反应，使溶液变成血红色。
Fe 2+而不行。
（99.95%~99.98%）（99.5%~99.7%）黄铜矿 粗铜 精铜电解Fe3+ + 3SCN—-= Fe(SCN)33．与NaOH反应：Fe2+发生白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色；而Fe3+立即产生红褐色沉淀。
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% 。
从自然界中获取铁和铜
冶炼厂出 来的铜块
常见的铜矿石
黄铜矿（CuFeS2）
孔雀石[Cu2(OH)2CO3 ]
毛赤铜矿(Cu2O )
蓝铜矿[Cu3(CO3)2(OH)2 ]
交流与讨论
1、自然界中，铁和铜主要以 化合态 (填 “游离态”或“化合态”)形式存在，也 有少量的铁、铜单质存在，其中铁单质主 陨铁 要只存在于 中。
铁、铜的获取及应用
——从自然界中获取铁和铜
铁和铜的应用实例
我国纪念1996年钢铁产量超亿吨而发行的邮票
石器时代
青铜时代
多元材料时代
铁器时代
司母戊鼎
中国商代晚期的青铜器 其合金成分为：铜 84.77％，锡11.44％ ， 铅2.76％，其他0.9 ％。 是前已发现的中 国古代形体最大和最重 的青铜器，在世界上也 是仅见的，反映出商代 青铜冶铸业具有极高水 平。
2%－4.5% Si、Mn、S、P （较多）
硬而脆，铸造性好，不能锻压
0.03%－2% Si、Mn、S、P （较少）
坚硬、韧性大，可塑性好, 可铸可煅
机械 性能
常见的铁合金：不锈钢
为了防锈又在合金中加入铬和镍，这种钢称为 不锈钢。不锈钢通常是指含铬量在12—30%的合金 钢。 不锈钢外观呈微灰色或银白色。结构紧密，不 易氧化生成氧化铁，故有不锈之称。不锈钢是能抵 抗酸、碱、盐等腐蚀作用的合金钢的总称。
2、你知道如何将铁、铜从化合态转化为游 离态吗？
如何把铁铜从化合态转化为游离态
生成铁的化学方程式
3C+2Fe2O3 == 4Fe+3CO2 3H2+Fe2O3 == 2Fe+3H2O
高温
生成铜的化学方程式
C+2CuO == 2Cu+CO2 H2+CuO == Cu+H2O
教学课件第二单元铁铜的获取及应用
②与氧化性酸反应
（如浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸）
Fe
Fe3+
铁遇到冷的浓硫酸或冷的浓硝酸发生 钝化现象。加热时反应继续进行，反应 不会产生氢气。
（3）与某些盐溶液反应
Fe＋Cu2+==Fe2+＋Cu
铁可以将活泼性排在其后面的 金属从其盐溶液中置换出来。
铁还可以与Fe3＋反应
;
5.
、
;
6.
、
.
2、铁的化学性质 （1）与非金属的反应
3Fe+2O2=点=燃 Fe3O4
2Fe+3Cl2=点=燃
+3
2FeCl3
Fe+S=△=F+2eS
铁做还原剂
已知：氧化性Cl2>S，试分析单质铁分别与 不同的氧化剂反应得到的产物的规律。
（2）铁与酸的反应
①与非氧化性酸反应 （如盐酸、稀硫酸等）
结论
Fe2+ Cl2 Fe3+
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
2e-
4、 Fe3+ 和Fe2+ 的转化
活动与探究
转化类型
实验方案
现象
Fe3+→Fe2+
KSCN
Fe KSCN
Fe3+
(一)
Fe3+
(二)
（一）溶液变 成血红色
（二）加铁粉 后溶液血红色 褪去
结论
Fe
Fe3+
Fe2+
2Fe3+Ʊ的应用：制作印刷电路板
制作过程：
先在塑料板上镀上 一层铜，然后在设计 好的铜线路上涂上一 层石蜡，把板浸到氯 化铁溶液中，没有在 线路上的铜即没有被 石蜡覆盖住的铜就被 反应掉。
第37讲(1) 铁、铜的获取及应用
第37讲（1）铁、铜的获取及应用复习目标1.结合真实情景中的应用实例或通过实验探究，了解铁、铜及其重要化合物的主要性质，了解其在生产、生活中的应用。
2.结合实例认识铁及其化合物性质的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质的转化，认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
[复习过程]1．铁铁位于元素周期表中第周期族，是一种应用最广泛的过渡金属元素；铁元素是一种典型的变价金属元素。
(1)结构(2)铁的物理性质银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁铁吸引。
(3)铁的化学性质铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。
按要求书写下列反应的方程式：①Fe与Cl2、S反应的化学方程式：、②Fe与水蒸气的反应：③与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子方程式)。
Fe与过量稀HNO3的反应：Fe与少量稀HNO3的反应：④Fe与FeCl3溶液的反应(写离子方程式)：特别提醒铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时，表面会生成一层致密的氧化膜，化学上称之为钝化，属于化学变化。
2．铁的氧化物3.铁的氢氧化物(1)Fe(OH)2是白色絮状物，易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，颜色由变为色，最后变为，化学方程式为。
(2)Fe(OH)3是红褐色、难溶于水的固体，在空气中久置会部分失水生成铁锈(Fe2O3·x H2O)，受热易分解，化学方程式为；制取Fe(OH)3用可溶性铁盐与碱（如NaOH）反应，离子方程式：。
问题思考铁有＋2、＋3价两种价态，单质铁与________(填下列编号，下同)反应时只生成＋3价铁；与______________反应时只生成＋2价铁；与________反应时既生成＋2价铁也生成＋3价铁。
所选试剂：①Cl2②O2③H2O(g)④S⑤盐酸⑥稀硝酸(足量)⑦稀硫酸⑧CuSO4溶液⑨FeCl3溶液正误判断(1)铁位于元素周期表中第4周期ⅧB族()(2)铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在()(3)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2()(4)Fe分别与氯气、盐酸反应得到相同的氯化物()(5)Fe3O4中Fe的化合价有＋2价和＋3价，因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物()(6)因为纯铁块是黑色的，故金属铁称为黑色金属()题组一铁及其氧化物1．铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁的一些说法正确的是()A．常温下浓硫酸与铁发生钝化，故常温下可用铁制容器贮藏、贮运浓硫酸B．铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3C．Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2<Fe(OH)3D．铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe2O32．铁的氧化物有很多，在中学化学中经常提到的有FeO、Fe2O3和Fe3O4，而且在一定条件下它们之间是可以相互转化的，例如：在1 400 Ⅷ以上的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4。
《铁、铜的获取及应用》课件
CaCO3 高=温 CaO + CO2 CaO + SiO2 高=温 CaSiO3
赤铁矿(Fe2O3)
磁铁矿(Fe3O4)
褐铁矿(Fe2O3·nH2O )
黄铜矿(CuFeS2 )ຫໍສະໝຸດ 返回铁、铜及其化合物的应用
【教学目标】
1.归纳铁、铜的性质，能够写出有关化学方程式 2.归纳出Fe2+ 、Fe3+相互转化的条件，能够写出 有关的化学方程式。 3.掌握Fe2+ 、Fe3+的检验方法，识记实验现象。 【检查复习】 1.写出Fe2O3与铝、CO反应的化学方程式。 2.Ca(ClO)2溶液中通往过量CO2的离子方程式 Na2CO3溶液中通入CO2的反应离子方程式。
（3加）入F过eC量l2F溶e、液过、中滤混有CuCCul22＋＋Fe＝Fe2＋＋Cu。 （加4入）过F量eCFel2、溶过液滤中混有F2FeCe3l＋3＋Fe＝3Fe2+ _____________ _____________________ （__通_5入_）_C_Fl_e2_C_l_3溶__2液_F_e中_3_＋混＋_有C__l2F_＝_eC_2F_l2e_2_+_+_2_C_l_- _______
2.怎么利用所给的试剂将Fe3+ 转化成Fe2+，怎么证明 已经转化了？怎么检验是否完全转化了？
实验方案
实验现象
Fe2+→ Fe3+ FeCl2溶液中加入氯水 溶液变血红色 再加KSCN溶液
Fe3+→ Fe2+ FeCl3溶液中加入铁粉。黄色溶液变成浅绿色，
再加KSCN溶液
铁铜的提取及应用的说课
铁铜的提取及应用的说课铁和铜是两种重要的金属元素，它们在工业生产和日常生活中具有广泛的应用。
铁主要用于制造钢铁产品，而铜则用于制造电线、电缆和电子设备等。
本次说课将以铁和铜的提取及应用为主题，介绍铁铜的提取方法和常见的应用领域。
一、提取方法1. 铁的提取：铁的主要矿石是赤铁矿（Fe2O3）。
铁的提取通常采用高炉法。
首先，将赤铁矿与焦炭和石灰岩混合后放入高炉内，通过高温还原和生成反应，将铁从矿石中提取出来。
提取后的铁液称为生铁，可以用于制造钢铁产品。
2. 铜的提取：铜的主要矿石有黄铜矿（CuFeS2）、辉铜矿（Cu2S）和赤铜矿（Cu2O）。
铜的提取方法根据矿石的类型有所不同。
常用的提取方法包括浮选法、磁选法、重选法和火法。
其中，浮选法是最常用的方法。
它通过将矿石与含有油脂和泡沫剂的水混合，使铜鉴定并与泡沫一起上升到水面，然后通过沉淀和过滤的方法分离铜。
二、应用领域1. 铁的应用：（1）钢铁制造：钢铁是铁和碳的合金，具有优良的力学性能和韧性。
因此，铁在制造建筑、汽车、船只、机械设备和工具等方面具有广泛应用。
（2）炼铁工业：提取的生铁在炼铁工业中进一步加工，制成不同类型的钢铁产品。
2. 铜的应用：（1）电子工业：铜具有良好的导电性和导热性能，因此广泛应用于电线、电缆、电动机和变压器等电子设备制造。
（2）建筑工业：铜材质的屋顶、壁饰和雕塑常用于建筑装饰，具有美观和耐腐蚀性能。
（3）制造业：铜还用于制造汽车制动系统、空调制冷设备、水暖管道和厨具等。
三、教学方法与策略1. 案例分析法：通过实际案例介绍铁铜的提取和应用，让学生了解实际应用中的问题和解决方法。
2. 实验演示法：可以进行铁铜提取的简单实验演示，让学生亲自参与并观察实验过程，巩固学习内容。
3. 小组合作学习：将学生分成小组，让他们合作进行相关的研究和讨论，培养学生的团队意识和创新思维。
4. 视频和图片展示：利用多媒体的方式呈现铁铜提取和应用的过程和实例，以增加学生的兴趣和参与度。
铁铜的获取及应用
2+
3+
1. Fe只有还原性, 可以被氧化成+2价或+3价的铁
( Fe 1)
Fe2+ Fe + 2H + = Fe2+ + H2 ↑(非氧化性酸) Fe + S = FeS,Fe+ I 2 = FeI 2 Fe+ Cu2+ = Fe2+ + Cu 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
2+ -
2+
Cu(O H )2↓。
【想一想 3】 久置的 FeSO 4溶液常略显黄色, 为什么?如何避免此类 现象的发生? 答案: Fe 的溶液久置后容易被空气中的 O 2氧化为 Fe , 含 可以向溶 液中加入少量铁粉。
2+ 3+
金属的冶炼
①工业炼铁时, 焦炭的作用是什么? ②能否直接用焦炭还原铁的氧化物?
C u+2Fe3+ 溶液由棕黄色变为蓝色, 再加入 K SC N 溶液时, 溶液不变色 2Fe2++C u2+
2Fe2++C l 2
2Fe3++2C l
加入 K SC N 溶液后, 溶液不变色, 再加入氯水后, 溶液变血红色 Fe3++3SCN Fe( SCN ) 3
(4)应用 ①铁广泛应用于工农业生产生活中, 是维持生命的微量元素之一。 ②铁的化合物: a. 2O 3, Fe 棕红色粉末, 俗名铁红, 可作颜料。 b. , FeO 黑色固体。 c. 3O 4, Fe 黑色固体, 俗名磁性氧化铁, 可用作磁性材料。 d. FeSO 4·7H 2O , 绿色晶体, 俗名绿矾, 可作净水剂。
铁铜的获取及应用
铁铜的获取及应用铁、铜的获取及应用第1课时从自然界获取铁和铜一、自学目标（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）通过了解我国古老的铜、铁炼钢史，对学生展开爱国主义教育，体会铁、铜的炼钢对人类文明的关键影响。
（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。
【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【讲诉】古代的人们就用陨铁制作工具，例如栽种时所用的铁锹、镰刀、斧头等，这就是人类最早利用的铁。
人类最早利用的铜，就是源自于地球上自然存有的少量单质铜。
但是，陨石就是珍贵之物，比黄金和钻石还珍贵。
单质铜也很稀疏，就是绝对满足用户没法人类对铁和铜的非常大市场需求的。
所以，轻便的炼钢的方法也就慢慢地应运而生了。
我们先来看下自然界中存有的铁和铜的矿石。
【创设情景】展现自然界存有的各种铁、铜矿石的实物。
【回答】它们在自然界如何存有？【板书】一.铁、铜存有形式主要以化合态形式存有于自然界。
【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．你们晓得如何将铁从化合态转变为游离态吗？2．选用哪些还原剂？【学生活动】:通过教材介绍炼铜、炼铁的方法和工艺。
通过搜集至的资料,小组交流探讨更多其他的炼铜、炼铁的方法。
【学生反馈】从铁、铜的化合物中提取铁、铜的其他可能途径:制铁：al2o3+2fe3h2+fe2o3制铜：h2+cuocu+h2oco+cuocu+co2fe+cucl2cu+fecl22al+fe2o32fe+3h2o【板书】二．铁的冶炼【展示】古代铁的冶炼图【展现】恳请下面诸位的同学们想一想，古代炼铁方法中所涵盖的化学原理和化学反应分别就是什么呢？【过渡】即使科技水平发展到现在，目前所用的冶炼方法基本还是此法，只不过设备已先进许多，生产已形成规模化，冶炼的水平已大幅度提高，所冶炼出来的铁的纯度已提高，生产工艺也得到了改进，对空气的污染也已减少。
专题3 第2单元铁铜的获取及应用
专题３ 第２单元《铁、铜的获取及应用》（供专题3第二单元使用）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、了解铁、铜及其化合物的性质。
3、了解不同价态铁元素之间转化的条件，Fe 2+、Fe 3+的检验方法。
第一课时 从自然界中获取铁和铜基础知识梳理思考：在自然界里，铁、铜是以什么形式存在的？ 一、从自然界中获取铁和铜（一）自然界中的存在形式：游离态和化合态1、一小部分以游离态形式存在：其中铜在地壳中含量约为0.01%，少量以单质铜形式存在；铁在地壳中的含量约占4.75％(仅次于铝)，游离态的铁只能从陨石中得到。
2、铁和铜在自然界主要以化合态形式存在。
常见铁矿石：Fe 3O 4(磁铁矿石) 、Fe 2O 3(赤铁矿石)、2Fe 2O 3·3H 2O(褐铁矿石)、FeCO 3(菱铁矿石)常见铜矿石：黄铜矿(CuFeS 2)、孔雀石[CuCO 3•Cu(OH)2]、毛赤铜矿(Cu 2O )、蓝铜矿(Cu 3 (OH)2 (CO 3) 2 知识回顾根据所学的化学知识,你能写出哪些从自然界获得铁和铜单质的化学反应方程式?生成铁的化学方程式生成铜的化学方程式命制：黄志华 校对：王子凯 王香丽 审核：王志明（二）高炉炼铁：铁矿石（化合态）→铁单质（游离态）（1）原料：、、、（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)把铁从铁矿石中还原出来。
（3）设备：（4）炼铁的主要反应过程：①产生还原剂：C+O2→CO2CO2+C→2CO （空气，焦炭）焦炭的作用：a、提供热量。
b、提供还原剂。
②还原铁矿石：Fe2O3+3CO 高温2Fe+3CO2③造渣（除脉石）：CaCO3高温CaO + CO2↑（熔剂：石灰石）CaO+SiO2高温CaSiO3石灰石的作用：除去脉石，生成炉渣。
（5）炼铁产品：生铁(含碳2%～4.5%)，将生铁进一步炼制,可得到钢(含碳0.03%～2%);(6)炼铁的尾气：红棕色的高炉煤气：Fe2O3粉尘、CO、CO2、N2（三）铜的冶炼：1、古老的冶炼技术：(1) 用炭火烧孔雀石炼铜CuCO3·Cu(OH)2△2CuO+CO2↑+H2O 2CuO + C△2Cu + CO2↑(2) 湿法炼铜Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4我国西汉时的炼丹家刘安所著《淮南万毕术》中记载“曾青得铁，则化为铜。
(完整word版)3.2铁、铜的获取及应用
第二单元 铁、铜的获取及应用一、高炉炼铁 （1）制取CO ：C+O 2 === CO 2，CO 2+C ===CO（2）还原（炼铁原理）：Fe 2O 3 + 3CO === 2Fe + 3CO2（1） 除SiO 2：CaCO 3===CaO+CO2↑，CaO+SiO 2===CaSiO 3炼铜：1.高温冶炼黄铜矿→电解精制；2.湿法炼铜：Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu ；3.生物炼铜 二、铁、铜及其化合物的应用铁的化学性质：铁是较活泼的金属（或中等活泼金属）表现为还原性。
铁铜与非金属反应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-）④3Fe+2O 2 === Fe 3O 4 (2价Fe 占31，2价Fe 占2／3) Cu +O 2 === 2CuOCu + Cl 2=== CuCl 22Cu + S === Cu 2S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） ①非强氧性的酸: 不反应②强氧性的酸（浓H 2SO 4、HNO 3）：在一定条件下生成Cu(Ⅱ)与盐溶液反应(1) Fe + Cu 2+ == Fe 2+ + Cu (2) Fe + 2Fe 3+ == 3Fe 2+Cu + 2Ag +=2Ag + Cu 2+Cu + 2Fe 3+=2Fe 2+ + Cu 2+（实验现象：铜粉溶解，溶液颜色发生变化。
）Fe 2+与Fe 3+的相互转化：Fe 3+的检验：(黄棕色)实验①：向FeCl 3 溶液中加入几滴KSCN 溶液，溶液显血红色，Fe 3＋＋3SCN －Fe(SCN)3实验②：向FeCl 3溶液加入NaOH 溶液，有红褐色沉淀。
铁、铜的获取及应用
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 以化合态的形式存 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 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。
特 别 提 醒
价铜的化合物。 ①铜在反应中一般转化为+2价铜的化合物。 铜在反应中一般转化为 价铜的化合物 氧化性较弱的 盐酸、 氧化性较弱的 化剂 盐酸、 反应转化为亚铁化合物。 亚铁化合物 酸铜溶液 反应转化为亚铁化合物。 氧化性较强的 氧化性较强的 化剂 应转化为+3价 的化合物。 应转化为 价 的化合物。 、 酸、 酸、 酸 反
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。
铁铜的获取及应用
铜在自然界主要以化合态的形式存在，在 地球上自然存在少量单质铜。
铁的冶炼
原理：
炼铁高炉
原料： 铁矿石、焦炭、石灰石、空气 焦炭：
作燃料提供热量 生成还原剂CO
C + O2 = CO2` CO2 + C = 2CO
3C O Fe 2O 3 2Fe 3C O2
高温
高温
高温
铁矿石：
铁的来源
石灰石：
1、如何判断溶液中存在Fe3+或Fe2+？ 2、Fe2+有强还原性，FeCl2溶液很容 易变质(1)怎样判断FeCl2已经变质？ (2)如何防止FeCl2溶液变质？
Fe3+
Fe2+
Fe
3、某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+4种离子，若向 其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加入过 量的盐酸，溶液中大量减少的阳离子有哪些？ 4、A、B、C、D、E有如下转化关系: A
HCl
D E
B
C
(1)若A为红色固体，C为略带颜色溶液，D、E为单质， 则A 、C分别为何物？ (2)若A为黑色粉末,A、C又为何物？
5、将足量的铁粉投入一定浓度的稀硝酸中，待充分 反应后，滴入几滴KSCN溶液，能观察到什么现象？ 将上述溶液分成三份，第一份滴加几滴新制氯水，第 二份滴加几滴H2O2，第三份滴入几滴盐酸，分别可 观察到什么现象？ 6、A、B、C、D几种物质之间有如下转化关系： A 酸化AgNO3溶液 过滤 B↓ （浅黄色沉淀）
C
KSCN溶液
由此推断A、C分别为什么物质？
D （血红色溶液）
练习
1、A、B、C、D、E之间有如下转化关系：
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铁、铜的获取及应用(时间：45分钟 满分：100分)一、选择题(本题共12题，每小题4分，共48分，每小题只有一个选项符合题目要求)1．下列有关金属的说法中，不正确的是( )。
A ．青铜、生铁、不锈钢、硬铝都是合金B ．铜表面易形成致密的氧化膜C ．工业上用电解熔融MgCl 2的方法制取金属镁D ．铝是活泼金属，但在空气中耐腐蚀2．下列化学反应方程式或离子方程式符合反应事实的是( )。
A ．4Fe ＋3O 2=====点燃2Fe 2O 3B ．Cu ＋2Fe 3＋===Cu 2＋＋2Fe 2＋C ．Fe ＋4HNO 3(稀)===Fe(NO 3)2＋2NO 2↑＋2H 2OD ．2Fe 2＋＋4Br －＋3Cl 2(少量)===2Fe 3＋＋2Br 2＋6Cl －3．将某份铁铝合金样品均分为两份，一份加入足量盐酸，另一份加入足量NaOH 溶液，同温同压下产生的气体体积比为3∶2，则样品中铁、铝物质的量之比为( )。
A ．3∶2 B．2∶1 C．3∶4 D．4∶34．向某晶体的溶液中加入Fe 2＋的溶液无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合液出现红色，由此得出下列的结论错误的是( )。
A ．Fe 3＋的氧化性比溴的氧化性强B ．该晶体中一定含有SCN －C ．Fe 2＋与SCN －不能形成红色化合物D ．Fe 2＋被溴氧化成Fe 3＋5．将1.12 g 铁粉加入25 mL 2 mol·L －1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是( )。
A ．铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，Cl －基本保持不变B ．往溶液中滴入无色KSCN 溶液，溶液变红色C ．Fe 2＋和Fe 3＋物质的量之比为5∶1D ．氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶56．取少量MgO 、Al 2O 3、SiO 2、Fe 2O 3的混合粉末，加入过量盐酸，充分反应后过滤，得到沉淀X 和滤液Y 。
下列叙述正确的是( )。
A ．上述四种氧化物对应的水化物中，Al(OH)3酸性最强B ．向沉淀X 中逐滴加入硝酸，沉淀慢慢溶解C ．溶液Y 中的阳离子主要是Mg 2＋、Al 3＋、Fe 3＋、H ＋D ．溶液Y 中加入过量氨水，所得沉淀为Fe(OH)3和Mg(OH)27．Al 、Fe 、Cu 都是重要的金属元素。
下列说法正确的是( )。
A ．三者对应的氧化物均为碱性氧化物B ．三者的单质放置在空气中均只生成氧化物C ．制备AlCl 3、FeCl 3、CuCl 2均不能采用将溶液蒸干的方法D ．电解AlCl 3、FeCl 3、CuCl 2的混合溶液时阴极依次析出Cu 、Fe 、Al8．X 、Y 、Z 、W 均为中学化学的常见物质，一定条件下它们之间有如下转化关系(其他产物已略去)。
下列说法不正确的是( )。
X ――→＋W Y ――→＋W ZA ．若W 是单质铁，则Z 溶液可能是FeCl 2溶液B ．若W 是氢氧化钠，则X 与Z 可反应生成YC ．若X 是金属镁，则W 可能是强氧化性的单质D ．若X 是氧气，则X 、Z 的相对分子质量可能相差49．某CuSO 4、Fe 2(SO 4)3、H 2SO 4的混合溶液100 mL ，已知溶液中阳离子的浓度相同(不考虑水解)，且SO 2－4的物质的量浓度为6 mol·L －1，则此溶液最多可溶解铁粉的质量为( )。
A ．5.6 gB ．11.2 gC ．22.4 gD ．33.6 g10．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入下列固体粉末：①FeCl 2 ②Fe 2O 3 ③Zn④KNO 3，铜粉可溶解的是( )。
A ．①② B．②④ C．②③ D．①④11．将a g Fe 2O 3、Al 2O 3样品溶解在过量的200 mL pH ＝1的硫酸溶液中，然后向其中加入NaOH 溶液使Fe 3＋、Al 3＋刚好完全沉淀，用去NaOH 溶液100 mL ，则NaOH 溶液的浓度为( )。
A ．0.1 mol·L －1B ．0.2 mol·L －1C ．0.4 mol·L －1D ．0.8 mol·L －112．某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为y mol ，其中Cu 的物质的量分数为a ，将其全部投入50mL b mol·L －1的硝酸溶液中，加热使其充分反应(假设NO 是唯一的还原产物)。
下列说法正确的是( )。
A ．若金属Cu 有剩余，在溶液中再滴入稀硫酸后，金属不能溶解B ．若金属全部溶解，则溶液中一定含有Fe 3＋C ．若金属全部溶解，且产生336 mL 气体(标准状况)，则b ＝0.3D ．当溶液中金属离子只有Fe 3＋、Cu 2＋时，则a 与b 的关系为：b ≥80y (1－a /3)二、非选择题(本题共4个小题，共52分)13．(2012海南卷)(12分)在FeCl 3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下：Ⅰ：向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液；Ⅱ：向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液pH ，同时鼓入足量的空气。
已知：K sp [Fe(OH)3]＝4.0×10－38，回答下列问题：(1)FeCl 3蚀刻铜箔反应的离子方程式为________________________________________；(2)过程Ⅰ加入铁屑的主要作用是________，分离得到固体的主要成分是________，从固体中分离出铜需采用的方法是____________________________________________________；(3)过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为_________________________________________；(4)过程Ⅱ中调节溶液的pH 为5，金属离子浓度为_________________________________ ___。
(列式计算)14．(12分)下图中，A 、B 、C 、D 、E 是单质，G 、H 、I 、F 是B 、C 、D 、E 分别和A 形成的二元化合物。
已知：①反应C ＋G ――→高温B ＋H 能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；②I 是一种常见的温室气体，它和E 可以发生反应：2E ＋I=====点燃2F ＋D ，F 中E 元素的质量分数为60%。
回答问题：(1)①中反应的化学方程式为_________________________________________________；(2)化合物I 的电子式为_______________________________________________________，它的空间结构是___________________________________________________________；(3)1.6 g G 溶于盐酸，得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少所需的铜粉的质量(写出离子方程式和计算过程)；(4)C 与过量NaOH 溶液反应的离子方程式为______________________________________ ________________________________________________________________________， 反应后溶液与过量化合物I 反应的离子方程式为_______________________________ ________________________________________________________________________；(5)E 在I 中燃烧观察到的现象是______________________________________________________________________________________________________。
15．(16分)向含有0.8 mol HNO 3的稀硝酸中慢慢加入22.4 g 的铁粉，假设反应分为两个阶段，第一阶段为：Fe ＋HNO 3(稀)―→Fe(NO 3)3＋NO↑＋H 2O 。
(1)写出这两个阶段发生反应的离子方程式第一阶段：_______________________________________________________________。
第二阶段：_________________________________________________________________。
(2)正确表达这两个阶段反应中，加入铁粉的物质的量与溶液中铁元素存在形式的关系。
________________________________________________________________________。
(3)在图中画出溶液中Fe 2＋、Fe 3＋、NO －3的物质的量随加入铁粉的物质的量变化的关系图像(横坐标为加入铁粉的物质的量，纵坐标是溶液中离子的物质的量)。
16．(12分)埋藏在地下的青铜器锈蚀过程可以表示为Cu ――→O 2，Cl －CuCl ――→H 2O Cu 2O ―→X，X由两种物质X 1和X 2组成，且都由四种元素组成，定性实验表明：X 1热分解的产物能使澄清石灰水变浑浊，而X 2热分解的产物不能使澄清石灰水变浑浊，但两者均有水珠产生。
为了定量测定X 1和X 2组成，某兴趣小组用如图实验装置对X 1和X 2分别做热分解实验(夹持装置已省去)，实验结束后，硬质玻璃管内均残留黑色固体，分别称重，装置B 和C 中的质量均增加。
试回答下列问题：(1)青铜器出土后防止青铜器继续锈蚀的关键是___________________________________________________________________________________________________________。
(2)利用上述装置进行热分解实验时，对判断A 装置中反应是否完全进行带来困难，为解决此问题，要对B 装置进行改装。
B 应改为内装有________(填试剂名称)的洗气瓶，判断反应完全的现象为_______________________________________________________________。
用经改装的装置，某同学进行正确操作，最终得出的测定结果仍有误差，原因是________________________________________________________________________(回答一点即可)。
(3)在实验装置和实验操作正确的前提下，重做X 1的热分解实验，测得装置B 和C 中质量增重之比Δm (B)∶Δm (C)＝9∶11，________(填“能”或“否”)求出X 1的化学式，若能求出X 1的化学式，则化学式为________(或不能求出X 1的化学式，此空不填)。