高一化學(xué)教學(xué)案：鐵、銅的獲取及應(yīng)用

1、從自然界獲取鐵和銅學(xué)習(xí)目標(biāo)1. 了解鐵、銅在自然界的主要存在形式2.掌握高爐煉鐵的化學(xué)原理,簡單了解濕法煉銅的過程。課前檢測下列物質(zhì)中既能與鹽酸反應(yīng)又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是( Al Al 2O 3 Al (OH 3 NaHCO 3 NaAlO 2 (NH4 2CO 3 NH 4HCO 3 Mg Fe 2O 3 NaHSO 4A .全部 B. C. D. 教學(xué)過程【交流與討論 1】 鐵銅是人類使用最早、應(yīng)用最為廣泛的兩種金屬,人類歷史上就有鐵器 時代和青銅器時代。人類首先發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用的是銅而不是鐵,你知道為什么嗎?【交流與討論 2】 鐵銅在日常生活中應(yīng)用十分廣泛,你知道他們主要以什么形態(tài)存在于自

2、 然界嗎?【 歸納總結(jié) 】一、鐵、銅的存在:鐵、 銅在自然界中主要以 的形式存在于自然界。 常見的有磁鐵礦 、 赤鐵礦 。 鐵元素在地殼中的含量為 4.65%, 我國有豐富的鐵礦資源, 但品位不高。 常見的銅鐵礦有黃銅礦 _、孔雀石 _等?！窘涣髋c討論 3】你知道如何將鐵、銅從化合態(tài)轉(zhuǎn)化成游離態(tài)嗎?請回憶學(xué)過的知識,盡 可能多的寫出實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化的方程式。 【交流與討論 4】 鐵銅是重要的基礎(chǔ)金屬材料 , 工業(yè)上是怎樣將化合態(tài)的鐵銅轉(zhuǎn)化為單質(zhì)的 ?【歸納總結(jié)】二、鐵、銅的工業(yè)生產(chǎn)(1高爐煉鐵原理:在高溫下,用 _把鐵從鐵礦石中還原出來。原料:_。 設(shè)備:_。主要反應(yīng):A .還原劑的生成 _。B

3、.鐵礦石的還原 _。C .爐渣的形成 _。 產(chǎn)品:含碳 2%4.5%的 _,將生鐵進(jìn)一步煉制,就可以得到用途 更廣泛的 _(含碳 0.03%2%(2銅的冶煉工業(yè)煉銅黃銅礦(_ 粗銅 精銅生物煉銅:原理:CuS CuSO 4Cu【 知識拓展 】三、金屬的冶煉1.從礦石中提煉金屬的一般步驟:選礦(礦石的富集、除雜質(zhì),提高有用成分含量 ;冶煉;精煉提純。2.冶煉金屬常用方法(1加熱法加熱金屬的氧化物和硫化物,使其分解出金屬,例如 Ag 2+ O 2,適用于冶煉穩(wěn)定金屬。(2還原劑法用還原劑把金屬從化合物種還原出來。常見的還原劑有 H 2、 CO 、 C 、 Al 等。例如:Fe 2O 3+CO _,

4、WO 3+H 2 _,Cr 2O 3+Al _。(3電解法用電流使金屬還原,適用于冶煉活潑金屬。K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au 高溫 (【當(dāng)堂訓(xùn)練】Fe 是地殼中含量很豐富的元素,也是生物體所必需的元素。自然界中鐵礦石主要有赤鐵礦和磁鐵礦,金屬鐵是在高爐中冶煉的,高爐煉鐵除了加 入鐵礦石外,還需加入焦炭和石灰石。請?zhí)羁?寫出磁鐵礦主要成分的化學(xué)式:_。寫出赤鐵礦被還原成鐵的化學(xué)方程式:_ 。寫出焦炭在高爐中參與反應(yīng)的兩個化學(xué)方程式:_ , _。寫出 CaCO 3在煉鐵過程中的兩個化學(xué)方程式:_ 、【鞏固練習(xí)】1. 下列反應(yīng)

5、能通過置換反應(yīng)生成鐵的是 ( (1Zn+FeCl2(溶液 (2Na+FeSO4(溶液 (3Fe2O 3+CO(高溫 (4Fe3O 4+H2(加熱 (5Al+Fe2O 3(引燃 A.(1(3(4(5 B.(1(2(3 C.(1(4(5 D.(1(2(3(4(5 2. 生物煉銅實際上是微生物幫助我們從礦石中提取銅 . 這些 ” 吃巖石的細(xì)菌 ” 能利用空氣中的 氧氣將不溶性的 CuS 轉(zhuǎn)化為可溶性的銅的化合物 , 該化合物是 ( A. 碳酸銅 B. 硝酸銅 C. 硫酸銅 D. 氫氧化銅3. 下列物質(zhì)中,不屬于合金的是 ( A . 硬鋁 B .黃銅 C . 鋼鐵 D .金箔4. 下列四種工業(yè)生產(chǎn):

6、用海水為原料制鎂; 冶煉生鐵; 制漂白粉; 從海帶中提取碘。 要用石灰石作為一種原料的 ( A .只有 B .只有 C .只有 D .全部5. 在含有 Cu (NO 3 2、 Mg (NO 3 2和 AgNO 3的溶液中加入適量鋅粉, 首先置換出的 ( A.Mg B. Cu C . Ag D. H26. 由 FeSO 4和 Fe 2(SO4 3組成的混合物中, 含硫為 a %, 則所含鐵的質(zhì)量百分含量為 ( A.3a %B.(100-2a%C. 20%D. 1-3a%7.在 Fe 、 Fe 2+、 Fe 3+三種粒子中,具有相同的 ( A. 質(zhì)子數(shù) B. 最外層電子數(shù) C. 化學(xué)性質(zhì) D. 電

7、荷數(shù)8.除去下列物質(zhì)中混有的少量雜質(zhì)應(yīng)用怎樣化學(xué)方法,寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。 (1銅粉中混有鐵粉 :、 。 (2鐵粉中混有鋁粉 :、 。 (3 FeCl 2溶液中混有 CuCl 2 9.在一定條件下可實現(xiàn)下圖所示物質(zhì)之間的變化: 請?zhí)顚懸韵驴瞻?:(1孔雀石的主要成份是 CuCO 3·Cu(OH2(堿式碳酸銅 受熱易分解。上圖中的 F 是(2寫出明礬溶液與過量的 NaOH 溶液反應(yīng)的離子方程式 。(3圖中所得 G 和 D 都為固體混合后在高溫下可發(fā)生反應(yīng)寫出該反應(yīng)化學(xué)方程式 。(4每生成 1mol D同時生成 mol E 。10. 現(xiàn)有鐵的氧化物 16g, 用足量 CO 還原后

8、, 將產(chǎn)生的 CO 2全部用澄清石灰水吸收 , 得到沉淀 30g, 問鐵的氧化物可能是什么 ?鐵、銅及其化合物的應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1. 了解鐵銅的物理性質(zhì)2.掌握鐵、銅及其化合物的重要性質(zhì)3.掌握 Fe 2+、 Fe 3+的性質(zhì)及其相互轉(zhuǎn)化,學(xué)會用化學(xué)方法進(jìn)行鑒別教學(xué)過程【交流與討論 1】 鐵、銅是日常生活中經(jīng)常接觸到的金屬,你能說出它們的有關(guān)應(yīng)用嗎? 在這些應(yīng)用中體現(xiàn)了鐵、銅的哪些性質(zhì)?【知識整理】一、物理性質(zhì)鐵是 色金屬,可以被磁鐵吸引。而銅是 色金屬 。鐵和銅都有良好 的 性和 性;鐵和銅的密度 ,熔沸點(diǎn) 。 【交流與討論 2】 1. 鐵能與所有酸反應(yīng)放出 H 2嗎? 。2. 鐵和銅在一定條件

9、下可以與某些非金屬、酸和鹽溶液發(fā)生反應(yīng)。鐵、銅在反應(yīng)過程中充 當(dāng) 劑; 銅在反應(yīng)過程中一般轉(zhuǎn)化為 價的銅的化合物; 鐵與氧化性較弱的氧 化劑(如鹽酸、硫酸銅等溶液生成 的鐵的化合物,而與氧化性較強(qiáng)的氧化性(如 氯氣等反應(yīng)轉(zhuǎn)化為 的鐵的化合物;鐵遇到稀鹽酸、硫酸時會發(fā)生反應(yīng)放 出 ,但是遇到冷的濃硫酸,濃硝酸時會 ?！窘涣髋c討論 3】 P74【交流與討論 4】 如何區(qū)分 Fe 2+、 Fe 3+? 【知識整理】三、 Fe 2+、 Fe 3+的區(qū)分【知識拓展】 如何制取 Fe(OH2白色沉淀?【 交流與討論 5】 Fe 2+與 Fe 3+之間能否相互轉(zhuǎn)化?Fe 2+ Fe3+,化合價 需加入 (如

10、 。 Fe 3+ Fe2+,化合價 需加入 (如 。【活動與探究 2】 實驗室提供下列試劑:0.1mol/LFeCl 3溶液、 0.1mol/LFeCl2溶液、 KSCN 溶液、新制氯水、鐵粉。請你設(shè)計 Fe 2+與 Fe 3+相互轉(zhuǎn)化的實驗方案?【知識整理】四、 Fe 2+、 Fe 3+之間的相互轉(zhuǎn)化( Fe Fe 3+( 【交流與討論 6】 你知道電子工業(yè)上,如何制作印刷電路板嗎 ? 你知道實驗室該如何保存 FeCl 2溶液 ?【 知識整理】 (閱讀課本 P76五、鐵、銅及其化合物的應(yīng)用【當(dāng)堂訓(xùn)練】1.下列物質(zhì)中,不能由 Fe 跟非金屬單質(zhì)直接化合而成的是(A . Fe 3O 4B . F

11、eS C . FeCl 3D . FeCl 22. 常溫下,不能用鐵制容器存放的物質(zhì)是(A .濃 H 2SO 4B .稀硝酸 C . CuSO 4溶液 D .濃硝酸3下列關(guān)于鐵的敘述中錯誤的是(A .純凈的鐵是光亮的銀白色金屬B .鐵能被磁體吸引C .鐵是地殼中含量最多的金屬元素,所以分布在地殼中的鐵有游離態(tài)也有化合態(tài)D .常溫下,鐵與濃 HNO 3不反應(yīng)【鞏固練習(xí)】1. 下列物質(zhì)中,在一定條件下能將鐵元素從 0價轉(zhuǎn)變成 +3價的是(A .氯氣 B.鹽酸 C.硫酸銅溶液 D.稀硫酸2. 下列關(guān)于 Fe 2+和 Fe 3+的敘述中,錯誤的是(A . Fe 2+的水溶液為黃色 B. Fe 2+既有

12、氧化性,又有還原性C . Fe 3+的水溶液為黃色 D . Fe 3+溶液中滴入 SCN -,立即出現(xiàn)紅色沉淀3. 向盛有氯化鐵溶液的燒杯中加入過量的銅粉,反應(yīng)結(jié)束后,溶液中大量存在的金屬離子 是(A . Fe 2+、 Fe 3+ B . Fe 2+、 Cu 2+ C. Cu 2+、 Fe 3+ D. Fe 2+、 Cu+4. 向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時加入鐵粉和銅粉,反應(yīng)結(jié)束后,下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的 是(A .燒杯中有銅無鐵 B.燒杯中有鐵無銅C .燒杯中鐵、銅都有 D.燒杯中鐵、銅都無5. 要 證 明 某 溶 液 中 不 含 Fe 3+而 可 能 含 Fe 2+, 進(jìn) 行 如 下 實 驗

13、 操 作 時 的 最 佳 順 序 為 (加入足量氯水 加入足量 I 2水 加入少量 KSCN 溶液A . B. C. D. 6. 下列離子在無色溶液中能大量共存的是(A . Fe 3+、 NH 4+、 SCN -、 Cl - B. Na +、 H +、 NO 3-、 SO 42-C . Fe 2+、 NH 4+、 Cl -、 OH - D. Fe 2+、 Fe 3+、 Na +、 NO 3- 7. 下列各組的兩種溶液中,分別加入足量氨水,觀察到的現(xiàn)象相同的是(A . FeCl 3 AlCl 3 B. NaCl BaCl2 C. MgCl 2 CuCl 2 D . FeCl 2 FeCl 38.

14、 向淺綠色的 Fe (NO 3 2溶液中逐滴加入稀鹽酸時溶液顏色的變化是(A .變棕黃色 B.逐漸變淺 C.逐漸加深 D.無明顯變化9. 某久制的 FeCl 2溶液略呈黃色,某同學(xué)認(rèn)為可能有部分 Fe 2+被氧化成 Fe 3+;驗證溶液中是否存在 Fe 3+的方法是:;若溶液中存在 Fe 3+,除去的方法是:;離子方程式:。10. 某氧化銅樣品中可能含有氧化亞銅(Cu 2O 雜質(zhì),已知:Cu 2O + H 2SO 4= CuSO 4+H2O +Cu ,請設(shè)計實驗方案檢驗該樣品中是否含有 Cu 2O :。11. 金屬單質(zhì) A 與鹽酸反應(yīng)生成淺綠色溶液 B , 同時放出氣體 C 。 如果在 B 溶液中通入氯氣,則 B 轉(zhuǎn)變成棕黃色溶液 D ,將溶液 D 分為兩份,一