铁铜的获取及应用教案

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1、教育是一项良心工程 养成良好的学习习惯台州市龙文教育黄岩世纪大道校区电话：主编：学生： _ 教师： _ 时间： _年_月_日_ 段教学内容教学重点教学计划本节课内容对应教学计划中所列第次课。教学目标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 掌握铁及其化合物的化学性质，会写出Fe与酸，非金属单质及盐的化学反应方程式。3 学会利用SCN-的方法来检验及通过加还原剂或氧化剂的方法进行转化并会写出相应的化学方教学过程：一、从自然界获取铁和铜 （一） .铁、铜存在形式 主要以化合态形式存在于自然界。 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? 铁、

2、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，铁和铜 的用途有那些？ 1如何将铁从化合态转化为游离态吗？ 2选用哪些还原剂？ 从铁、铜的化合物中提取铁、铜的其他可能途径: 制铁：2Al+Fe2O3 3H2+Fe2O32Fe+3H2O Al2O3+2Fe 制铜：H2+CuOCu+H2O CO+CuOCu+CO2Fe+CuCl2Cu+FeCl2 （二） 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+ Fe2O32Fe+3CO2（3）设备：高炉 （4）炼铁的主要反应过程： 产生还原剂：C+O2高温 CO2 CO2+C 高温 2CO 还原铁矿石

3、：Fe2O3+3CO高温 2Fe+3CO2 造渣（除脉石）： CaCO3高温 CO2+CaO CaO+SiO2高温 CaSiO3 （5）炼铁产品：生铁 根据炼铁中化学反应的原理,思考并回答下列问题 : （1）CO 是怎样形成的 ? （2）铁矿石是如何被还原的 ? 台州龙文教育个性化辅导教案（3）石灰石的作用是什么 ? 用热还原法冶炼出来的不是纯铁，是生铁。生铁的含碳量在24.3之间，将生铁进一步炼 制，降低其中杂质的含量，得到的物质含碳量在0.032之间，就是钢，钢的用途更广泛。 二铜的冶炼 1.湿法炼铜： Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 2.火法炼铜 : 3、生物炼铜 生物开矿技术是一种

4、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。 随堂练习 1铁和铜在自然界中主要以化合物的形式存在.工业上铁的冶炼是在炼铁高炉中进行的，原料 有、等。冶炼的过程将氧化铁单质铁的方程式 为：。 2在高温下可还原氧化铁的化合物是( ) A焦炭B氢气C二氧化碳 D一氧化碳二、铁、铜及化合物的应用（一） 、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。 （二） 、化学性质1、与非金属的反应2Fe +3Cl22FeCl3Cu

5、+Cl2CuCl23Fe +2O2Fe3O42Cu +O22CuO 判断哪些是氧化还原反应，如果是指出氧化剂和还原剂2、与盐酸的反应Fe + 2HCl = FeCl2 + H2Fe+2H+=Fe2+H 2Cu + HCl 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Fe+Cu2+ = Fe2+Cu 2Ag+ + Cu = Cu2+2Ag 判断是否是氧化还原反应，如果是指出氧化剂和还原剂。 注意事项 铁、铜反应中都充当还原剂 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。 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。 铜在反应中一般转

6、化为 +2价铜的化合物。 （三） 、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。2与 KSCN 反应： Fe3+能与 SCN-发生反应，使溶液变成血红色。Fe2+而不行。Fe3+ + 3SCN-= Fe(SCN) 3 3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。Fe3+3OH-Fe(OH) 3 Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3 白色 的 Fe(OH)2（为+2 价铁）被空气里的氧气最后氧化成红褐色 的 Fe(OH)3（为+3 价铁）（99.9

7、5%99.98%）（99.5%99.7%）黄铜矿粗铜精铜电解小结 Fe2+与 Fe3+的鉴别方法：直接观察溶液颜色；与KSCN 反应；与NaOH 反应 （四） ：Fe2+、Fe3+的相互转化Fe2+Fe3+化合价升高，需加入氧化剂；如加入新制氯水 Fe3+Fe2+化合价降低，需加入还原剂。如加入加入铁粉（一）“铁三角”关系（二）具体方程式：（一）金属腐蚀的类型化学腐蚀：金属跟周围的物质接触直接发生化学反应而引起的腐蚀，如铁被氯气、氧气氧化而腐蚀。电化学腐蚀：不纯金属在电解质溶液中发生的腐蚀（活泼金属被腐蚀）。（二）保护钢铁不被腐蚀的措施外加保护层如：涂漆、搪瓷、电镀、表面钝化、油脂等。改变钢铁

8、的内部结构，冶炼不锈钢。在钢铁的表面镶嵌比铁活泼的金属如锌，使活泼金属被氧化，而钢铁被保护。2Fe3+ + Cu 2Fe2+ + Cu2+（制印刷线路）特别强调：A 铜在反应中一般转化为正二价的铜的化合物。B 铁与氧化性较弱的氧化剂（盐酸，硫酸铜溶液等）反应转化为亚铁化合物。C 铁与氧化性较强的氧化剂（氯气，硝酸等）反应转化为正三价的铁的化合物。 随堂练习 1、能与 Fe3+反应且能证明 Fe3+具有氧化性的物质是 : KSCN FeFeCl2NaOH( D ) A. B. C. D. 2、某溶液中加入KSCN 溶液无明显现象，再滴加氯水, 溶液立即变为红色，说明原溶液中一定 含有（ B ）A

9、.Fe3+ B. Fe2 C. Cu2+ D. Zn2+ 铁、铜的获取及应用规律总结规律一：铁和铜间彼此反应的计算和讨论。Fe3和 Cu、Cu2和 Fe 之间的反应是我们学习过程中的一个非常重要的知识点，掌握彼此间的转化及计算，对培养我们的综合能力是十分必要的。现讨论如下：将a mol Fe3、b mol Cu2、c mol Fe 和d mol Cu 混合于同一反应体系中充分反应。可能发生的反应有：2Fe3Fe3Fe22Fe3CuCu22Fe2FeCu2CuFe2现从以下角度进行讨论：（1）从发生的化学反应来讨论无论a、b、c、d取何值，反应、不可能均发生。当c 2a，只发生，因为Fe2的氧化

10、性最强。当c 2a时，发生的反应是先后。当c 2a时，发生的反应是先后。（2）从反应后不溶物的成分来看溶液中的成分及含量不溶物的成分无非只有Fe，或只有Cu，或 Fe、Cu 都有，下面逐一进行讨论：若不溶物是Fe 和 Cu，则溶液中一定有Fe2，一定无 Fe3和 Cu2，一定有 Fe2，其物质的量为n（Fe2）（23ab） mol。若不溶物只有Cu，则溶液中一定无Fe3，一定有Fe2，其物质的量为（ac）mol，可能有Cu2。若满足c 2ab，则无 Cu2；若2ac 2ab，则有 Cu2，其物质的量为 （b 2ac）mol，且小于b mol；若c 2acd，也有 Cu2，其量仍为（b 2ac）

11、mol，但大于b mol。（3）从反应后溶液的成分来看不溶物的成分及含量若溶液中有Fe3，必定还有Cu2和 Fe2，则反应后无不溶物。若溶液中只有Cu2和 Fe2，则不溶物中一定无Fe，可能有Cu。当满足a2c2d时，无 Cu；当满足 2ca2c2d时，有 Cu，其量为（dc 2a）mol，且小于dmol；当满足a2c 2c2d时，亦有Cu，其量仍为（dc2a）mol，但大于d mol。若溶液中只有Fe2，则反应后的不溶物中一定有Cu，其量为（bd）mol，可能有Fe。当c 2ab时，无 Fe；当c2ab时有 Fe，其量为（c 2ab）mol。规律二：与Fe元素有关的18 个易错方程式（1）3

12、Fe2O2FeSO4，易将产物Fe3O4写成 Fe2O3。（2）2Fe3Cl2（过量）2FeCl3，易将产物FeCl3写成 FeCl2。（3）Fe2HClFeCl2H2，易将产物FeCl2写成 FcCl3。（4）FeSFeS，易将产物FeS写成 Fe2S3，条件易误为点燃。（5）Fe4HNO3（稀）Fe（NO3）3NO 2H2O，误认为发生置换反应：Fe2HNO3（稀）Fe（NO3）2H2。（6）Fe遇浓 HNO3常温下发生钝化，误认为发生氧化还原反应而将反应方程式写成：Fe6HNO3（浓）Fe（ NO3）33NO2 3H2O 或误认为发生置换反应：Fe2HNO3Fe（NO3）2H2。（7）F

13、eH2SO4（浓）发生钝化，误认为发生氧化还原反应而将方程式写成：2Fe6H2SO4（浓）Fe2（ SO4）33SO2 6H2O。（8）2Fe6H2SO4（浓）Fe2（SO4）33SO2 6H2O，误认为发生钝化或认为发生置换反应。（9） Fe（过量） 2H2SO4（浓）FeSO4SO2 2H2O，误将 FeSO4写成 Fe2（SO4）3（10）3Fe4H2O（g） （过量）Fe3SO44H2，误将 Fe3O4写成 Fe2O3或 FeO。（11）Fe CuSO4FeSO4Cu，易将 FeSO4写成 Fe2（SO4）3 （12）Fe33SCNFe（ SCN）3，误认为Fe（SCN）3是固体，在化

14、学式右边打上“”（13） 2Fe32I2Fe2I 2， 易忽略 Fe3与 I发生的是氧化还原反应，误写成：Fe33IFeI3（14）2Fe3H 2S2Fe2S 2H，易忽略发生的是氧化还原反应而误认为发生复分解反应，将反应式误写成：2Fe33H 2SFe2S36H，或配平离子方程式时，只考虑到质量守恒，忽略电荷守恒而错写成： Fe3H 2SFe2S 2H（15）Fe33H 2O（沸水）Fe（OH）3（胶体） 3H，误认为生成沉淀而写成：Fe33H 2O（沸水）Fe（OH）3 3H。（16）2Fe3Cu2Fe2Cu2，误认为不发生反应，或误写成：Fe3CuFe2 Cu2。（17）Fe （OH）2

15、Fe2O3 H2O，忽略 Fe （OH）2与 O2作用生成Fe （OH）3，而误写成： Fe （OH）2FeOH2O。（18）6FeBr23Cl2（少量）2FeCl34FeBr3误写成2FeBr23Cl2（少量）2FeCl32Br2或把 FeCl3误写成 FeCl2。铁、铜的获取及应用合作讨论1铁和铜在一定条件下可以与非金属、酸、盐及其他一些化合物反应，在反应中作还原剂。其中铜一般转化为 2 价的铜的化合物（和S 反应生成Cu2S 除外），而铁可以转化为2 价或 3 价的化合物。请列举铁和哪些物质反应生成2 价的化合物？又和哪些物质反应生成3 价的化合物？铁跟氧化性较弱的氧化剂（如：H、Cu2、Fe3、S、I 2等）反应转化为亚铁（铁的化合价为2）化合物，铁跟氧化性较强的氧化剂（如：Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸等）反应转化为铁（铁的化合价为3）的化合物。2FeCl3有哪些重要的特征反应？（1）与可溶性碱、硝酸银溶液等发生复分解反应。FeCl