高一化学铁铜的获取及应用2

【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。

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。

高中化学学习材料唐玲出品专题3从矿物到基础材料一课一练第二单元铁、铜的获取及应用（第二课时）1、纯净的铁是色金属、质软，铜是色金属，都具有良好的性和性，是电的，而平常所用的铁器均不是纯铁，多为。

2、向含有FeCl3、BaCl2的酸性溶液中通入足量的SO2,有白色沉淀生成,过滤,向滤液中滴入KSCN溶液时,无明显现象,由此得出的正确结论是（）A.白色沉淀是BaSO3B.白色沉淀是BaSO4C.白色沉淀是BaSO3、BaSO4的混合物D.FeCl3全部被SO2氧化为FeCl23、在酸性溶液中除去氯化亚铁里少量的氯化铁杂质时,可选用的试剂是:①加入铁屑②加入NaOH溶液③加入铜屑④通入H2S⑤通入Cl2⑥加入浓盐酸（）A.①④B.②⑤C.①③D.①③④⑥4、在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是（）A．Cu2+B．Fe3+C．Fe2+D．H+5、由FeO,Fe2O3,Fe3O4组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量比为21:8，则这种混合物中FeO,Fe2O3,Fe3O4的物质的量之比可能为（）A．1:2:1 B．1:2:3 C．2:1:1 D．1:1:36、有一种工业废水, 已知其中含有大量硫酸亚铁, 少量Ag+和Na+。

今设计一种既经济又合理的方法, 回收银和硫酸亚铁。

设计方案如下图所示（1）药品①是；沉淀是（2）药品②是（3）母液中存在的阳离子7、将6克的铁粉加入200毫升Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液, 充分反应得到200毫升, 0.5摩 / 升FeSO4溶液和5.2克固体沉淀物计算（1）反应后生成铜的质量（2）原Fe2(SO4)3溶液的物质的量浓度（5）1、银白色、紫红色、导热 导电 、延展、良导体、铁的合金2、B3、A4、C5、D6、（1）Fe 粉银、 铁（2）硫酸 （3）Na +、H + 、Fe 2+7、m Cu = 2.56克 ()C 0.1mol /L Fe SO 243=。

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% 。

最新整理高一化学教案第二单元铁、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+2O2Fe3O4(Fe2O3·FeO),2Fe+3Cl22FeCl3,2Fe+3Br22FeBr3,Fe+I2FeI2,Fe+SFeS②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+2FeCl3==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)3Fe2O3+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KS 溶液，无明显变化，再加氯水，溶液变血红色。

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。