铁、铜的获取及应用学案
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专题3 第2单元铁、铜的获取及应用
§3-2-1 从自然界获取铁和铜
【学海导航】
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.掌握高炉炼铁、湿法冶铜的原理,体会铁、铜的冶炼对人类文明的重要。
重点:常见冶炼的原理、高炉炼铁的原理
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【主干知识】
人类最早发现的应用最广泛的两大金属是、
一、铁、铜的存在:
铁、铜在自然界中主要以的形式存在。常见的铁矿有磁铁矿、赤铁矿,常见的铜铁矿有黄铜矿(CuFeS2)、孔雀石等。
完成课本72页的交流与讨论
生成铁的化学方程式生成铜的化学方程式
、
、
|
、
、
二、铁的获取
1.存在
(1)含量:铁元素在地壳中的含量居第____位。
(2)形态:主要以________形式存在,铁单质只有在______中存在。
2.铁的冶炼
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:
、
①反应过程中发生的现象是;
②气球的作用是。
石灰水
Fe2O3
CO
…
工业炼铁
(1)设备:____________。
(2)原料:________、________、__________、
__________等。
(3)原理:高温下,用__________把铁从铁矿 石中还原出来。 (4)主要反应:
①还原剂的生成:________________________,__________________。
②铁矿石的还原:_______________________________________________________。 ③炉渣的形成:________________________________,____________。
;
(5)铁合金:
含C__________的为生铁,含C____________的为钢。
三、铜的获取
1.存在
(1)形态:__________及少量单质。
(2)常见铜矿石主要成分:黄铜矿__________、孔雀石__________________。 2.冶炼 (1)工业炼铜
}
工业上用高温冶炼黄铜矿( )得到铜。由此冶炼得到的铜,其含量达到%~%。通过 法精炼铜,同等含量可以达到%~%。
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。”铜盐遇到铁时,就有铜生成。实质就是我们现在所说的:铁和可溶性铜盐发生的置换反应。
这一发现要比西方国家早1700多年。在宋朝时采用这一方法炼铜已有相当规模,每年炼铜500吨。这种炼铜方法在我国最早,是“湿法冶金”的先驱。
黄铜矿――→高温含Ag 、Au 、Fe 、Zn 等杂质的粗铜――→电解
精铜 (2)生物炼铜(矿堆浸铜法)
+O 2=CO 2
CO 2+C=2CO
3CO+Fe 2O 3
=2Fe+3CO 2
①原理:CuS ――→细菌O 2
____________――→Fe
Cu
②特点:成本低、污染小,反应条件简单
等。
—
知识点1 从自然界获取铁和铜
1.下列铁的化合物中,铁的质量分数最高的是( )
A .FeS 2
B .FeO
C .Fe 2O 3
D .Fe 3O 4
2.冶炼金属有下列方法:①焦炭法;②水煤气(或H 2、CO)法;③活泼金属置换法;④电解法。相应的冶炼法古代有(Ⅰ)火烧孔雀石,(Ⅱ)湿法炼铜;现代有(Ⅲ)铝热法炼铁,(Ⅳ)从氯化镁中炼镁。以下对应冶炼方法中,错误的是( )
A .(Ⅰ)①
B .(Ⅱ)②
C .(Ⅲ)③
D .(Ⅳ)④ 3.下列关于铁的叙述,错误的是( )
|
A .纯净的铁是光亮的银白色金属
B .铁能被磁铁吸引,在磁场作用下,铁自身也能产生磁场
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 .纯铁的抗腐蚀能力强,在干燥空气中不易被氧化
知识点2 铁和铜的性质及应用
4.下列化合物中,不可由两种单质直接化合得到的是( )
A .Fe 3O 4
B .FeCl 2
C .Al 2O 3
D .CuCl 2
5.下列金属中:①铁;②镁;③锰;④钒;⑤铬,可用铝热法制备的是( )
)
A .①②④
B .①②③⑤
C .①③④⑤
D .①②③④⑤
6.在化学反应中,铜元素可表现 0、+1、+2价。
(1)在西汉古籍中曾有记载:曾青得铁则化为铜[即曾青(CuSO 4)与铁反应就生成铜]。试写出该反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)铜器表面有时生成铜绿[Cu 2(OH)2CO 3],这层铜绿可用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损坏器物的反应的化学方程式:_______________________________________。
;
§3-1-2 铁、铜及其化合物的应用
一、铜、铁及其化合物的性质及应用
》
1.铁的性质
(1)物理性质:________色有________光泽的固体,熔点____,具有良好的________性、________
性、________性,可以被________吸引。
(2)化学性质:
①与非金属单质的反应(如Cl2、O2):
________________________________、____________________________________。
②与稀盐酸、稀硫酸反应的离子方程式:___________________________________。
③与某些盐的反应(如CuSO4溶液):_______________________________________。
④钝化:常温下,铁、铝遇到浓HNO3、浓H2SO4时,表面生成________________而发生________,
从而阻止内部金属进一步发生反应。
[
2、铁的氧化物、氢氧化物
(1).三种氧化物
化学式FeO Fe2O3Fe3O4
俗名'
色态