铁铜及其化合物教案

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1、铁、铜的获取及应用铁、铜的获取及应用一、从自然界获取铁和铜1.铁的冶炼①原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石②反应器：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一氧化碳并放出大量的热⑤生铁：含碳量2%~4.5%钢：含碳量<2%2.铜的制备①电解精冶铜的原理是让粗铜作阳极，失去电子变为Cu2+，用铜棒作阴极，在阴极上即可得精铜。②湿法炼铜是指在溶液中将铜置换出来。③生物炼铜是利用细菌将矿石分化得铜。二、铁、铜及其化合物的应用（一）铁、铜的物理性质铁是一种金属光泽的银白色金属，质软，有良好导电、导热性、延展性。粉末为黑

2、色，属于重金属，黑色金属，常见金属。铁能被磁铁吸引，抗腐性强。铜是一种有金属光泽的紫红色金属，有良好的导电、导热性，良好的延展性，粉末为紫红色，铜属于重金属，有色金属，常见金属。（二）铁、铜的化学性质1.铁的化学性质（1）与非金属反应（铁与弱氧化性物质反应生成低价铁的化合物）（2）与酸反应①与非氧化性酸：5②氧化性酸：常温下遇浓硫酸、浓硝酸会发生钝化，而加热时剧烈反应。（3）与某些盐溶液反应Fe＋Cu2＋Fe2＋＋CuFe＋2Fe3＋3Fe2＋（4）铁的存在铁在自然界中分布较广。在地壳中含量约5%，仅次于铝。分布在地壳中的铁均以化合态存在，游离态的铁只能在陨石中得

3、到。常见的铁矿石有：磁铁矿（）、赤铁矿（）等。2.铜的化学性质（1）与非金属单质反应Cu＋Cl2CuCl2（红棕色的烟）2Cu＋S=Cu2S（硫化亚铜）（2）与某些盐溶液反应Cu＋2AgNO3=2Ag＋Cu(NO3)2Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2（3）与强氧化性的物质反应3Cu＋8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OCu＋4HNO3（浓）=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2OCu＋2H2SO4（浓）=3CuSO4＋SO2↑＋2H2O（三）Fe2+和Fe3+的相互转化1.Fe2+→Fe3+：Fe2+与强氧化剂（如Cl2、Br2、O

4、2、HNO3、KMnO4、浓H2SO4、H2O2等）反应时，被氧化为Fe3+2Fe2+＋Cl2＝2Fe3+＋2Cl－2.Fe3+→Fe2+：Fe3+与还原剂（如Zn、Fe、Cu、S2－、I－、H2S等）反应时，被还原成Fe2+Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋Cu＋2Fe3＋=Cu2+＋2Fe2+S2－＋2Fe3＋=S↓＋2Fe2+2I－＋2Fe3＋=I2＋2Fe2+（四）Fe3＋的检验1.KSCN法：加入KSCN呈血红色的是Fe3+溶液，而Fe2+的溶液无此现象，这是鉴别Fe2+和Fe3+最常用、最灵敏的方法。Fe3＋＋3SCN－Fe（SCN）3（红色）2.碱液法：可

5、加入碱液，Fe3＋有红褐色沉淀生成，Fe2＋先生成白色沉淀，然后变成灰绿色，最后变成红褐色。Fe3＋＋3OH－Fe（OH）3↓（红褐色）　　Fe2＋＋2OH－Fe（OH）2↓（白色）　　4Fe（OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH）35（五）规律总结三、钢铁的腐蚀（一）金属腐蚀的本质：M－ne－=Mn+（二）钢铁的腐蚀1.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。（次要）2.电化学腐蚀：钢铁不是纯净的铁，通常含有少量的碳杂质。金属在电解质溶液中发生原电池反应而引起的腐蚀，伴有电流。（主要）（三）金属的防护（1）喷涂保护。（2）改变结构。（3）涂加

6、更活泼的金属，通过牺牲涂加的金属来防护。（4）连接电源负极，使铁不失去电子，这是最有效的保护。第三单元含硅矿物一、硅酸盐硅酸盐的种类很多，组成和结构也很复杂，为了方便，用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成。表示方法：金属元素氧化物写在前面,再写SiO2,最后写H2O;氧化物之间用“·”隔开。例如：硅酸钠Na2SiO3可以写成：Na2O·SiO2高岭石Al2(Si2O5)(OH)4写成：Al2O3·2SiO2·2H2O改写原则：Ø要领：两边原子守恒（或相对应成比例），两边各元素化合价相同。Ø格式：金属氧化物、二氧化硅、水Ø顺序：金属按活动性顺序，活泼的金属的氧化物

7、写在左。掌握一种重要的硅酸盐——硅酸钠v化学组成：Na2SiO3v物理性质：白色晶体，能溶于水，是少数可溶性硅酸盐之一,5它的水溶液俗称水玻璃、泡花碱。水玻璃是无色粘稠液体，是一种矿物胶,它既不能燃烧又不易受腐蚀,在建筑工业上可用作粘合剂等。木材浸过水玻璃后,具有防腐性能且不易着火。水玻璃还可用作耐火材料。v化学性质：主要掌握与酸的反应：向硅酸钠溶液中滴入盐酸或通入CO2现象：有白色胶状沉淀生成。Na2SiO3+2HCl═2NaCl+H2SiO3↓Na2SiO3+CO2+H2O═Na2CO3+H2SiO3↓结论：硅酸是弱酸，酸性比碳酸弱二氧化硅的物理性质熔点高(1

8、723℃)