铁、铜的获取及应用17228
铁铜获取与应用.pptx
方法三 利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白 色沉淀,如右图所示,已知两电极的材料分别为 石墨和铁。 (1)a电极的材料应为 Fe , 电极反应式为 Fe-2e- = Fe2+ 。 (2)电解液c可以是 B C(填编号)。 A.纯水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液 若白色沉淀是在两极之间溶液中首先出现则电解液c为 B 。 (3)d为苯,其作用是 隔绝空气,防止生成的F,e(OH)2被氧化 在加入苯之前对电解液c应作何处理?加热煮沸,排。出溶解的O2
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电解法
还原法
热分解法
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例(2008·宁夏理综,26)某厂的酸性工业废水中含有一定量 的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了图中的工艺流程, 利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑,从废水中回收金, 并生产一定量的铁红和氧化铜。
填写下面空白:
(1)图中标号处需加入的相应物质分别是
(1)写出B的名称_浓__盐_酸___,F的化学式____F_e_3_O_4__。 (反2)应指②出中M是nO_2_氧在__化相_关__反_剂应。中的作用,反应①中是__催__化__剂; (3)若反应①是在加热条件下进行,A是K__C_lO__3 __; 若反应①是在常温条件下进行,A是_H__2O__2 _____。 若在上述两种条件下得到等量的C单质,反应中转移的电子数 之比为____2_∶__1_____。
。
白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变成红褐色
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CuO CuCl2 Cu2S Cu+2Ag+=Cu2++2Ag Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
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。
第二单元 铁、铜的获取及应用
第二单元铁、铜的获取及应用在我们的日常生活和工业生产中,铁和铜这两种金属扮演着至关重要的角色。
它们不仅广泛应用于各个领域,其获取的过程也蕴含着丰富的科学知识和技术手段。
先来说说铁。
铁是地球上含量较为丰富的金属元素之一。
在自然界中,铁主要以化合物的形式存在,比如赤铁矿(主要成分是氧化铁)和磁铁矿(主要成分是四氧化三铁)。
获取铁的方法主要是通过高炉炼铁。
这是一个复杂而又精细的过程。
首先,将铁矿石、焦炭和石灰石等原料按照一定的比例加入到高炉中。
焦炭在炉内燃烧,提供高温和还原气体一氧化碳。
一氧化碳与铁矿石中的氧结合,将铁氧化物还原成金属铁。
同时,石灰石在高温下分解,生成氧化钙,它可以与矿石中的杂质(如二氧化硅)反应,形成炉渣。
经过一系列的化学反应和物理变化,铁水从高炉底部流出,而炉渣则从上部排出。
炼出的铁往往是生铁,其中含有较多的碳和其他杂质。
为了获得性能更好的钢,还需要进一步的精炼过程。
常见的有转炉炼钢和电炉炼钢。
在这些过程中,可以通过控制氧气的通入量、添加合金元素等方式,调整钢的成分和性能,以满足不同的使用需求。
铁制品在我们的生活中无处不在。
从建筑中的钢筋结构,到交通工具的零部件,再到日常使用的厨具,铁都发挥着其坚固、耐用的特性。
比如,汽车的车身框架大多是由高强度的钢铁制成,这保证了车辆在行驶过程中的安全性和稳定性。
接下来谈谈铜。
铜也是一种重要的金属,具有良好的导电性、导热性和延展性。
在自然界中,铜主要以硫化物和氧化物的形式存在,如黄铜矿和辉铜矿等。
获取铜的方法主要有火法炼铜和湿法炼铜。
火法炼铜是先将含铜矿石进行浮选,得到富含铜的精矿。
然后在高温下进行熔炼,将铜从矿石中还原出来。
湿法炼铜则是利用一些化学试剂将铜离子从矿石中溶解出来,再通过电解等方法将铜提取出来。
铜的应用同样广泛。
在电子领域,电线、电路板中的大量导线都是由铜制成的,这得益于其出色的导电性。
在建筑领域,铜常用于屋顶、管道等部位,因为它不仅美观,而且耐腐蚀。
第二单元 铁、铜的获取及应用
第二单元铁、铜的获取及应用铁和铜,这两种金属在我们的日常生活中可谓是无处不在。
从建筑结构到电子设备,从交通工具到厨房用具,它们的身影随处可见。
那么,它们是如何被获取的?又有着怎样广泛的应用呢?先来说说铁的获取。
铁在自然界中大多以化合物的形式存在,其中最常见的就是铁矿石,比如赤铁矿和磁铁矿。
获取铁的过程,通常被称为炼铁。
炼铁的第一步是选矿。
这就像是在一堆石头中挑选出有价值的宝石一样,工人们需要把含有较高铁含量的矿石挑选出来。
然后,就是将选好的矿石进行破碎和研磨,使其变成细小的颗粒,以便后续的处理。
接下来就是冶炼的关键步骤了。
在高温的熔炉中,加入焦炭、石灰石等原料,焦炭燃烧提供热量和还原剂一氧化碳,一氧化碳将铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。
这个过程中,会产生大量的废渣和废气,废渣可以用于建筑材料等方面,而废气则需要经过处理,以减少对环境的污染。
炼出的铁还不能直接使用,通常被称为生铁。
生铁质地较脆,还需要进一步的加工处理,比如炼钢。
炼钢的过程就是去除生铁中的杂质,调整其成分,使其具有更好的性能和质量。
铁的应用那可真是广泛。
在建筑领域,钢铁被用于建造高楼大厦、桥梁等大型结构,因为它具有高强度和良好的耐久性。
在交通运输方面,汽车、火车、船舶等都离不开钢铁。
家里的各种家具、电器,也常常有铁的身影。
再讲讲铜。
铜在自然界中也主要以化合物的形式存在,比如黄铜矿和辉铜矿。
获取铜的方法有很多种,常见的有火法炼铜和湿法炼铜。
火法炼铜是先将含铜矿石进行焙烧,使其转化为氧化铜,然后用焦炭还原氧化铜得到粗铜,最后通过电解精炼得到纯度较高的铜。
湿法炼铜则是利用含有铜离子的溶液,通过置换反应等方式将铜提取出来。
铜具有良好的导电性和导热性,所以在电气工业中有着重要的应用。
电线、电缆、电子元件等都离不开铜。
同时,铜也是制造各种管道、阀门的重要材料。
在艺术和装饰领域,铜也常常被用于制作雕塑、饰品等,展现出独特的魅力。
随着科技的不断进步,铁和铜的获取和应用也在不断发展和创新。
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% 。
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。
3.2《铁、铜的获取及应用》
《铁、铜的获取及应用》教案第一课时从自然界获取铁和铜教学资源:工业炼铜简介铜矿石中铜的含量在1%左右(0.5%~3%)的便有开采价值,因为采用浮选法可以把矿石中一部分脉石等杂质除去,而得到含铜量(8%~35%)较高的精矿砂。
从铜矿石冶炼铜的过程比较复杂。
以黄铜矿为例,首先把精矿砂、熔剂(石灰石、砂等)和燃料(焦炭、木炭或无烟煤)混合,投入“密闭”鼓风炉中,在1 000 ℃左右进行熔炼。
于是矿石中一部分硫成为SO2(用于制硫酸),大部分的砷、锑等杂质成为As2O3、Sb2O3等挥发性物质而被除去:2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2一部分铁的硫化物转变为氧化物:2FeS+3O22FeO+2SO2Cu2S跟剩余的FeS等便熔融在一起而形成“冰铜”(主要由Cu2S和FeS互相溶解形成的,它的含铜量在20%~50%之间,含硫量在23%~27%之间),FeO跟SiO2形成熔渣: FeO+SiO2FeSiO3熔渣浮在熔融冰铜的上面,容易分离,借以除去一部分杂质。
然后把冰铜移入转炉中,加入熔剂(石英砂)后鼓入空气进行吹炼(1 100~1 300 ℃)。
由于铁比铜对氧有较大的亲和力,而铜比铁对硫有较大的亲和力,因此冰铜中的FeS先转变为FeO,跟熔剂结合成渣,而后Cu2S才转变为Cu2O,Cu2O跟Cu2S反应生成粗铜(含铜量约为98.5%):2Cu2S+3O22Cu2O+2SO22Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑再把粗铜移入反射炉,加入熔剂(石英砂),通入空气,使粗铜中的杂质氧化,跟熔剂形成炉渣而除去。
在杂质除到一定程度后,再喷入重油,由重油燃烧产生的一氧化碳等还原性气体使氧化亚铜在高温下还原为铜。
得到的精铜,含铜量约为99.7%。
第二课时铁、铜及其化合物的应用教学片断:Fe2+、Fe3+的性质及相互转化教师活动学生活动教师引导:综合分析铁分别与盐酸、氯气等反应的实验现象和产物。
你有何发现?针对这一发现,你能提出哪些问题?学生通过交流讨论发现:反应后的产物有+2、+3两种价态。
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。
第二单元铁、铜的获取及应用
第二单元铁、铜的获取及应用第二单元铁、铜的获取及应用单元小结一、铁1.铁的性质(1)物理性质:铁是一种可以被磁铁吸引的银白色金属,纯铁的熔点较高(1535℃),防腐能力强。
密度7.83g/cm3,是电和热的良导体。
但是通常炼制的铁中含有碳等杂质,使铁的熔点降低,防腐能力大大下降。
(2)化学性质:铁是活泼的金属,在自然界中只有化合态形式,如磁铁矿(fe3o4),赤铁矿(fe2o3)等。
①与非金属单质反应:3fe + 2o2 fe3o4(fe2o3·feo),2fe + 3cl2 2fecl3, 2fe + 3br2 2febr3,fe + i2 fei2 , fe + s fes②高温与水蒸气反应:3fe + 4h2o(g) fe3o4 + 4h2↑。
③与酸反应:强氧化性酸:常温下浓硫酸和浓硝酸使铁钝化。
非强氧化性酸:铁与酸反应有氢气放出。
④与某些盐溶液反应:如fe + cuso4 == cu + feso4 , fe +2 fecl3 == 3fecl2等。
2、铁的氧化物feofe2o3fe3o4(fe2o3·feo)铁元素的价态+2+3+2、+3俗称铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体类别碱性氧化物碱性氧化物复杂氧化物水溶性难溶难溶难溶稳定性不稳定稳定稳定主要化学性质有一定的还原性易被氧化为三价铁的化合物与酸反应生成三价铁盐化合物中+2的铁有还原性,易被氧化。
3、铁的氢氧化物fe(oh)2fe(oh)3主要性质白色难溶于水的沉淀,不稳定,易被氧化成氢氧化铁,颜色变化为:白色-灰绿色-红褐色。
反应式:4fe(oh)2 + o2 + 2h2o == 4fe(oh)3。
因此在制备时常采取措施:除溶液中的氧;加有机溶剂封住液面;胶头滴管要伸入到溶液中。
红褐色难溶于水的沉淀,受热易分解。
2fe(oh)3 fe2o3 + 3h2o ,能溶于强酸溶液,生成相应的盐。
4、fe2+、fe3+的检验:离子fe2+fe3+常见方法①直接观察溶液是浅绿色;②滴加氢氧化钠溶液,出现沉淀的颜色变化是:白色-灰绿色-红褐色;③滴加kscn溶液,无明显变化,再加氯水,溶液变血红色。
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。
(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。
铁铜的获取和应用
Fe3+
不共存
课后思考与讨论
是否所有的氧化剂都能将Fe2+转化 为Fe3+呢?
三.Fe,Fe2+,Fe3+之间的转化 铁三角 Fe2+
较
Br2
强 I-
Cl2
强
还 S2- O2
氧
Fe
原 Cu 浓H2SO4 化
剂 Fe 等
HNO3 剂
MnO4-(H+) H2O2
ClO-
等
Fe3+ 请写出铁三角中的反应的离子反应方程式!
Fe2+ Fe
Fe3+
Fe可以转化为Fe2+,Fe3+,结合以前所学 知识,讨论Fe2+,Fe3+怎样转化为Fe?
Fe2+ Fe
Fe3+
Fe2+与Fe3+之间是否可以转化?
Fe2+
Fe
??
思考 与
探究
Fe3+
2Fe3++Fe=3Fe2+
Fe3+具有氧化性,在遇较强还原剂时会被还 原为Fe2+。
Байду номын сангаас
铁为较活泼金属
1.与O2反应
点燃
• 3Fe+2O2 = Fe3O4(火星四射,生成黑色固体)
• 4Fe+3O2+2xH2O=2Fe2O3·xH2O(红棕色,铁锈
成份)
高温
• 2Fe+O2(少)=2FeO(黑色)
2.与其它非金属单质反应
点燃
• 2Fe+3Cl2 = 2FeCl3(棕褐色的烟) • 2Fe+3Br2=2FeBr3
第二单元 铁、铜的获取及应用
第二单元铁、铜的获取及应用铁和铜,这两种在人类文明发展历程中扮演着至关重要角色的金属,它们的获取和应用与我们的生活息息相关。
先来说说铁。
铁在地球上的含量较为丰富,但大多数是以化合物的形式存在于矿石之中。
要获取铁,主要通过冶炼的方法。
常见的铁矿石有赤铁矿和磁铁矿等。
在古代,人们使用的是较为简单的冶炼技术。
例如,通过木炭与铁矿石在高温下反应来得到铁。
随着科技的进步,现代的炼铁工艺变得越来越复杂和高效。
一般来说,炼铁的过程包括几个主要的步骤。
首先是原料的准备,要将铁矿石进行破碎、筛选,并与焦炭、石灰石等按一定比例混合。
然后,将这些混合物放入高炉中。
在高炉内,通过一系列化学反应,焦炭燃烧产生的高温将铁矿石中的氧除去,生成铁水。
同时,石灰石分解产生的氧化钙与矿石中的杂质结合,形成炉渣。
炼出的铁还需要进一步处理,才能得到各种不同用途的钢材。
通过添加不同的合金元素,可以改变铁的性能,从而满足不同的需求。
比如,加入铬可以提高铁的耐腐蚀性,制成不锈钢;加入锰能增加铁的硬度和强度。
铁在生活中的应用极为广泛。
建筑领域中,大量的钢结构建筑依靠着坚固的铁材支撑;交通运输方面,汽车、火车的制造离不开铁;日常生活里,从厨房的炊具到各类工具,铁制品随处可见。
接下来谈谈铜。
铜的获取方法也有多种。
常见的铜矿有黄铜矿、辉铜矿等。
与炼铁类似,炼铜也需要经过一系列复杂的工艺。
一种常见的炼铜方法是火法炼铜。
首先将含铜矿石进行选矿处理,得到高品位的铜精矿。
然后,在高温熔炉中,铜精矿与氧气反应,生成氧化铜,再通过还原反应得到粗铜。
粗铜还需要经过电解精炼等过程,去除杂质,得到纯度较高的铜。
铜具有良好的导电性和导热性,这使得它在电气领域有着广泛的应用。
电线、电缆中大量使用铜作为导体材料;电子设备中的电路板也少不了铜的身影。
在工业制造中,铜常用于制造管道、阀门等部件。
此外,铜还是货币制造的重要材料之一,在历史上曾长期作为货币流通。
总之,铁和铜的获取及应用对于人类社会的发展起到了巨大的推动作用。
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。