铁铜的获取及应用
- 格式:ppt
- 大小:1.45 MB
- 文档页数:83
【高一】铁铜的获取及应用第2单元课时2铁、铜及其化合物的应用一、学习目标(1)备考稳固已研习的铁、铜的物理及化学性质;自学铁、铜的代莱化学性质;学会用图示方法独立自主构筑铁的相同价态相互转变的关系。
(2)采用实验探究的方法,掌握fe3+、fe2+的性质及相互转化条件,体验自主实验探究过程,培养学生分析问题和解决问题的能力。
(3)重新认识化学与人类生产、生活的密切关系。
体会铁、铜及其化合物的采用对人类生产、生活及人类身体健康的关键促进作用。
二、重点与难点重点:铁、铜及其化合物的性质,fe3+与fe2+的相互转变。
教学难点:fe3+与fe2+的相互转化。
三、设计思路主要采用师生共同讨论、归纳知识与学生实验探究相结合的教学模式,通过回顾前面学习的知识来比较铜与铁性质上的异同,找出铁、铜反应后产物的不同与氧化剂强弱的规律,并通过实验探究fe2+、fe3+的性质以及fe2+、fe3+的相互转化关系,从而帮助学生构建“铁三角”关系。
四、教学过程【播放】古代的铁和铜制品。
(ppt2、3)【复述】古代的时候,人们已经晓得利用铁和铜制并作各种物品了。
提出诉讼“铁”,大家对它的第一感觉就是什么?【引导】虽然铁外表看起来是黑色的,其实,纯铁是银白色的,质软的。
【展现】一块铜片、一块铁片(用砂纸雕琢过)、一小瓶铁粉。
【提问】根据实物和我们生活中铁、铜的应用,归纳下铁铜的物理性质。
【探讨投影】一.单质的物理性质:(ppt4)共同点不同点铁具备金属光泽,密度很大,熔点较低,极易导电、热传导清澈的单质铁为银白色,存有较好的延展性,质地较硬的液态,可以被磁化铜铜具有与众不同的紫红色,质地较硬的固体【回答】在前面的自学中,我们已经介绍了铁、铜与其他物质出现的一些反应,恳请你概括一下这些反应。
【投影】(ppt5)二.单质的化学性质:铁铜与非金属反应2fe+3cl22fecl33fe+2o2fe3o4cu+cl2cucl2cu+o22cuo与盐酸反应fe+2hcl====fecl2+h2↑不反应与盐溶液反应fe+cuso4====cuso4+fecu+2agno3====cu(no3)2+2ag【复述】分析铁和铜分别与盐酸、氯气等反应的实验现象和产物,你有何辨认出?【鼓励】恳请同学们从水解还原成反应的角度回去思索:铁反应产物的化合价与什么因素有关?【小结】(ppt6)1.fe、cu在一定条件下可以与某些酸、非金属单质、某些盐溶液、某些还原剂等出现反应,在反应中当好还原剂。
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。
铁、铜的获取及应用
1.在现实中铁的炼制获取。
2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2↑(高温)这个是在冶铁中运用到的最主要的化学原理之一,当然了,铁矿的种类不同,化学原理相似而又有所不同。
在具体操作中,程序自然复杂的多了,但归根结底是利用铁矿石在高炉里接受高温条件,并利用碳或者碳的化合物的还原功能还获取的。
2.在现实中铁的炼制获取。
在具体的获取中,工业上湿法炼铜运用广泛,CuSO4+Fe=Cu+FeSO4这一置换反应是最为常见的反应之一。
我们在矿石中采集到的铜矿,通过特殊的方法,把铜矿转化为可溶于水的硫酸铜溶液,然后再利用置换反应提取出来,当然还有其他方法。
3.炼铁的应用。
炼铁的方法在中国古代就有,只不过经过几千年来劳动人民的摸索,把方法演练的更为成熟与方便而已。
现在工业上炼铁很多,用来铸造大型的建筑机器、零件、生产工具等等,在大型的冶铁厂都有,如果再加上现代的成熟工艺,如镀金等方法,更可以造成多种美丽的工艺品以及容器。
4.炼铜的运用。
在一炼铜技术不仅利用在工业冶炼上,同样也运用到实验室,以及电池的技术上,由于离子的运动造成带电物质的流动,从而产生电流,这也是电池原理之一。
现代铜的运用并不如铁广泛,但铜被大量运用在制造电线导体上,不仅导电能力强,而且更省电。
铁、铜的获取及应用一、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+ Fe 2O 32Fe+3CO 2(3)设备:高炉(4)炼铁的主要反应过程:①产生还原剂:C+O 2高温CO 2 CO 2+C 高温2CO ②还原铁矿石: Fe 2O 3+3CO 高温2Fe+3CO 2③造渣(除脉石): CaCO 3高温CO2+CaO CaO+SiO 2高温CaSiO 3 二、铜的冶炼1.湿法炼铜:Fe+CuSO 4=FeSO 4+Cu2.火法炼铜:3、生物炼铜生物开矿技术是一种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。
三、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。
四、化学性质 1、与非金属的反应 2Fe +3Cl 22FeCl 3 Cu +Cl 2CuCl 2 3Fe +2O 2Fe 3O 4 2Cu +O 22CuO 2、与盐酸的反应Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2↑ Fe+2H +=Fe 2++H 2↑ Cu + HCl →× 3、与盐溶液Fe+Cu 2+ = Fe 2++Cu 2Ag + + Cu = Cu 2++2Ag [注意事项]①铁、铜反应中都充当还原剂②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。
③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。
④铜在反应中一般转化为+2价铜的化合物。
五、Fe 2+、Fe 3+的鉴别1.观察溶液颜色:Fe 2+是浅绿色溶液;Fe 3+是棕黄色溶液。
2.与KSCN 反应:Fe 3+能与SCN -发生反应,使溶液变成血红色。
Fe 2+而不行。
(99.95%~99.98%)(99.5%~99.7%)黄铜矿 粗铜 精铜电解Fe3+ + 3SCN—-= Fe(SCN)33.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。
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。
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% 。
【设计理念】1、精心设计演示实验、学生实验及家庭实验,搭建探究学习的良好平台,引导学生积极参与探究活动,激发学生学习化学的兴趣,提高学生的科学素养。
2、创设和谐、民主、平等的教学环境,引导学生主动学习。
新课程的核心理念——一切为了每一位学生的发展。
我们要关注学生在学习过程中的情感体验,使教学过程成为学生的一种愉悦的情绪生活和积极的情感体验,最大化的体现学生的主体性。
3、遵循科学的认知规律。
学生的学习过程应符合由感性到理性、进而上升到实践的一般规律。
本节设计让学生通过日常生活的体验以及探究实验,对铁、铜的性质和应用形成感性认识;在此基础上通过思考、讨论、交流、归纳上升为理性认识,从而形成知识体系。
【教学目标】一、知识与技能1.了解铁和铜在自然界的存在,理解铁和铜的冶炼原理。
2.学习铁、二价铁、三价铁三者之间的相互转化关系,能运用有关的氧化还原反应知识分析转化过程,掌握铁离子及亚铁离子的检验方法。
3.理解钢铁腐蚀的原理,了解防护办法。
二、过程与方法1.增强学生新旧知识联系的能力,在新知识的学习过程中将已有的氧化还原知识作充分的运用和扩展。
2. 通过思考、讨论、交流、归纳,形成解决问题的方法。
三、情感态度价值观1.通过我国炼铁、炼铜的成就,激发学生的爱国热情和求知激情。
2.通过对二价铁和三价铁的相互转化和各种实验现象的预测,增强学生的学习信心和兴趣。
【教学难点】铁及其化合物的性质(“铁三角”)【课时分配】共四课时从自然界中获得铁和铜一课时铁、铜及其化合物的应用二课时钢铁的腐蚀一课时【教学过程设计】〖引入〗通过一段视频展示:铁和铜的各种生活用品,我国古代和现代在炼铜和炼铁方面的成就,激发学生的爱国热情和求知激情。
铁和铜在我们的日常生活以及国民经济的发展中起着举足轻重的作用。
那么铁和铜在自然界中如何存在?如何从自然界中获得铁和铜呢?一、从自然界中获得铁和铜〖阅读〗教材P69,总结得出(一)自然界中铁和铜的存在游离态化合态铁的存在天然铁(陨铁)磁铁矿(Fe3O4)赤铁矿(Fe2O3)铜的存在天然铜(少量)黄铜矿(CuFeS2)孔雀石(CuCO3·Cu(OH)2)〖交流与讨论〗如何将化合态的铁和铜转化为游离态?〖讲解〗(二)炼铁原料铁矿石、焦炭、空气、石灰石化学原理利用氧化还原反应在高温下用还原剂把铁矿石里的铁还原出来主要化学反应(1)还原剂的生成: C+O2CO2CO2+C2CO(2)铁的还原:Fe2O3 +3CO2Fe+3CO2(3)炉渣的生成CaCO3CaO+CO2↑CaO+SiO2CaSiO3主要设备高炉〖说明〗用这种方法冶炼得到的铁是含碳2%--4.5%的生铁,将生铁进一步炼制,就可以得到钢(含碳0.03%--2%)。
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。
《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。
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。
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。
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。