高中化学 3《从自然界中获取铁和铜》教学案 苏教必修1

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专题三：第二单元铁、铜的获取及性质——从自然界获取铁和铜

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1．了解铁、铜在自然界的主要存在形式和铁、铜的冶炼方法

2．了解铁、铜的物理性质，掌握铁、铜的化学性质

【主干知识】

1．铁、铜的存在：

铁、铜在自然界中主要以的形式存在。常见的有磁铁矿、赤铁矿，常见的铜铁矿有黄铜矿（CuFeS2）、孔雀石等。

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%。

4．铁、铜的物理性质：

铁是色金属，可以被磁铁吸引。而铜是色金属。铁和铜都有良好的性和性。铁和铜的密度，熔沸点。

5．铁、铜的化学性质：

〖教材P72交流与讨论〗在以前的学习中，我们已经了解了铁、铜与其他物质发生的一些反应，请你写出相关的化学方程式或离子方程式，并指出反应中的氧化剂和还原剂

1.与非金属单质的反应（如与O2、Cl2、S等反应）

2.与酸的反应

3．与盐溶液的反应

Fe+CuSO4_______

Cu+AgNO3_______

〖结论〗：铁和铜在一定条件下可以与某些非金属、酸和盐溶液发生反应。铁、铜在反应过程中充当剂。铜在反应过程中一般转化为价的铜的化合物。铁与氧化性较弱的氧化剂（如盐酸、硫酸铜等溶液）生成的铁的化合物，而与氧化性较强的氧化性（如氯气等）反应转化为的铁的化合物。

【精彩例题】

例1．下列物质中，不能由Fe跟非金属单质直接化合而成的是（）

A Fe3O4

B CuS

C FeCl3

D FeCl2

2. 常温下，不能用铁制容器存放的物质是（）

A 浓H2SO4

B 浓氨水

C CuSO4溶液

D KOH溶液

3，下列关于铁的叙述中错误的是（）

A 纯净的铁是光亮的银白色金属

B 铁能被磁体吸引

C 铁是地壳中含量最多的金属元素，所以分布在地壳中的铁有游离态也有化合

态

D 常温下，铁与浓HNO3不反应

【巩固练习】

一．选择题（每题有1个答案）

1．下列物质混合时，铁能溶解但无气体产生的是()

A.铁粉与盐酸

B.铁屑与稀硫酸

C.铁粉与硫酸铜溶液

D.铁钉浸入水中

2．在含有Cu（NO3）2、Mg（NO3）2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是（）

A.Mg

B. Cu

C. Ag

D. H2

3．CuS和Cu2S都能溶于硝酸，它们高温灼烧的产物相同，以下鉴别CuS和Cu2S两种黑色粉末

的方法合理的是（）

A .将两种样品分别溶于硝酸，区别反应快慢

B.将两种样品分别溶于硝酸，区别溶液的颜色

C.取两种同质量的样品分别在高温灼烧，区别残留固体的质量

D.取两种同质量的样品分别在高温灼烧，区别残留固体的颜色

4．现有2 mol/L的盐酸和硫酸溶液各100 mL，分别加入等质量的铁粉，反应结束时，所生成

的气体质量比为2∶3，则往酸中加入的铁粉的质量为（）A．8.4 g B．5.6 g C．2.8 g D．16.8 g

5．由FeSO4和Fe2(SO4)3组成的混合物中，含硫为a％，则所含铁的质量百分含量为 ( )

A.3a％

B.(100-2a)％

C. 20％

D. 1-3a％

6．在Fe、Fe2+、Fe3+三种粒子中，具有相同的 ( )

A. 质子数

B. 最外层电子数

C. 核外电子数

D. 电荷数

7．在化学反应：3Fe＋4H2O Fe3O4＋3H2↑中，H2O作()

A.还原剂

B.氧化剂

C.催化剂

D.溶剂

8．质量相同的下列金属, 分别跟足量盐酸完全反应产生氢气体积最多的是（）A．钠B．铝C．镁D．锌

9．下列物质中，不属于合金的是（）

A.硬铝

B.黄铜

C.钢铁

D.水银

10．下列铁的化合物中，铁的质量分数最高的是()

A. FeS2

B. FeO

C. Fe2O3

D. Fe3O4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 二．填空题

11．Fe是地壳中含量很丰富的元素，也是生物体所必需的元素。

自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿，金属铁是在高炉中冶炼的，高炉炼铁除了加入铁矿石外，还需加入焦炭和石灰石。请填空：

①写出磁铁矿主要成分的化学式：。

②写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式：。

③写出焦炭在高炉中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：。

12．在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化

请填写以下空白:

(1)孔雀石的主要成份是CuCO3·Cu(OH)2(碱式碳酸铜)受热易分解。上图中的F是

(2)写出明矾溶液与过量的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化学方程式

(4)每生成1mol D同时生成mol E

13．下图表示某种盐的制备步骤：

已知：水合盐B含有45.3%的水；无水盐C焙烧分解，放出两种无色刺激性气体E和F，并生成红棕色固体D。

请写出物质的化学式或名称：

A___________B____________C____________D____________

E____________F____________。

三．计算题

14．孔雀石和石青是自然界存在的两种碳酸盐类铜矿，它们的化学组成可表示为：x CuCO3·y Cu(OH)2（x、y为正整数且x≤2，y≤2）

（1）孔雀石和石青分别与过量盐酸反应时，孔雀石消耗的盐酸的物质的量与生成的CO2的物质的量之比为4:1；石青则为3:1，请推算它们的化学组成。

孔雀石__________________________；石青__________________________；

（2）现有孔雀石和石青混合样品，取两份等质量的样品，在一份中加入过量盐酸，生成CO2