高考化学 第2单元第7讲 铜、铁的获取及应用(1)课件 苏教版.ppt

第七讲铁 铜的获取及应用 1 一 铁 铜的结构和性质1 铁的原子结构和物理性质 1 铁的原子结构特点铁位于元素周期表中的第四周期 第 族 fe的原子序数是26 其原子结构示意图为 铁为变价金属 通常显 2和 3价 2 铁的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 2 铁的化学性质 1 铁与非金属的反应 铁和氯气的反应化学方程式 2fe 3cl22fecl3 铁和氧气的反应化学方程式 3fe 2o2fe3o4 铁和其他非金属的反应2fe 3br2 2febr3fe sfes 黑色固体 fe i2fei2 2 铁与水蒸气的反应实验步骤 在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物 加热 并通入水蒸气 用试管收集产生的经干燥的气体 并靠近火焰点火 观察现象 实验现象 红热的铁与水蒸气起反应 放出气体 用试管收集气体 将气体靠近火焰点火 能燃烧或发出爆鸣声 化学方程式 3fe 4h2ofe3o4 4h2 3 铁与酸反应 铁与非氧化性酸 如稀h2so4 hcl等 反应生成fe2 放出h2 离子方程式 fe 2h fe2 h2 铁与氧化性酸 如稀hno3 反应时 不放出h2 a hno3 稀 过量时生成fe3 fe 4hno3 稀 fe no3 3 no 2h2o b 铁粉过量时生成fe2 3fe 8hno3 稀 3fe no3 2 2no 4h2o 4 铁与盐溶液的反应 铁能与比它活动性弱的金属的盐溶液反应 置换出这种金属 fe cuso4 cu feso4 铁能与fecl3溶液反应生成fecl2 离子方程式 2fe3 fe 3fe2 3 铜单质的结构 原子序数为29 位于元素周期表中第4周期 第 b族 最外层有1个电子 常见化合价有 1 2价 4 物理性质 纯铜呈暗红色 属有色金属 导电 导热性 延展性良好 5 铜的化学性质 位于金属活动性顺序表中氢原子之后 它属于不活泼金属 不能置换出酸或水中的氢 1 铜露置于潮湿空气中 表面产生绿色的铜绿2cu o2 co2 h2o cu2 oh 2co3 2 铜在空气中加热 表面变黑 2cu o22cuo 黑 3 红热的铜丝插入盛氯气的集气瓶中 产生棕黄色的烟 cu cl2cucl2 棕黄色 4 红热的铜丝插入硫蒸气中 铜丝变黑 2cu scu2s 黑 5 在酒精灯外焰加热 铜丝则由红变黑 再将变黑的铜丝伸入酒精灯焰心 又由黑变红 外焰 2cu o22cuo 内焰 c2h5oh cuoch3cho cu h2o 6 在棕黄色的三氯化铁溶液中加入少量铜粉 片刻后铜粉溶解消失 溶液变为浅绿色 2fe3 cu 2fe2 cu2 7 与盐溶液反应 2ag cu 2ag cu2 8 铜与浓硫酸共热 铜溶解 溶液变蓝 cu 2h2so4 浓 cuso4 so2 2h2o 9 铜与浓硝酸混合 迅速发生反应 形成蓝色溶液 同时产生红棕色气体 铜与稀硝酸混合形成蓝色溶液 产生无色气体 cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 10 铜与热的稀硫酸混合 通入氧气 过一段时间 可观察到溶液变蓝 铜粉逐渐减少至消失 2cu o2 2h2so4 浓 2cuso4 2h2o 6 铜的氧化物 1 氧化铜的性质 黑色不溶于水的固体 与酸的反应 cuo 2h cu2 h2o 将黑色氧化铜加热至800 以上 变成红色粉末 4cuo2cu2o o2 与还原性物质 h2 c co nh3 反应 cuo h2cu h2o 3cuo 2nh33cu 3h2o n2 2 cu2o呈砖红色 可用于制红色玻璃 cu2o本身较稳定 但在酸液中易发生歧化反应生成cu和cu2 7 cu oh 2 蓝色固体 不溶于水 1 可与酸反应 cu oh 2 2h cu2 2h2o 2 受热易分解 cu oh 2cuo h2o 3 有弱氧化性 新制的cu oh 2悬浊液能氧化醛基化合物 本身被还原为cu2o 常用于醛基化合物的检验 ch3cho 2cu oh 2ch3cooh cu2o 2h2o 4 制备 可溶性铜盐与强碱反应 cu2 2oh cu oh 2 蓝色絮状沉淀 二 铁的重要化合物1 铁的氧化物 2 铁的氢氧化物 3 铁及其化合物之间的转化关系 三 fe2 与fe3 的比较 续表 fe fe2 铁与氧化性比较弱的非金属 如s i2 非氧化性酸 如盐酸 稀硫酸 不活泼金属的盐溶液 如cuso4溶液 反应 都会实现这种转化 fe2 fe 比较活泼的金属 如al zn 能从亚铁盐溶液中置换出铁 如 fecl2 zn zncl2 fe fe fe2 fe3 之间的三角转化 fe fe3 铁与强氧化剂 如cl2 hno3 浓硫酸 在一定条件下反应都会实现这种转化 fe3 fe 铁盐溶液与活泼的金属 k na ca除外 反应时 铁可被还原 如 2fecl3 3zn 足量 2fe 3zncl2 fe2 fe3 亚铁盐与强氧化剂反应 如 2fecl2 cl2 2fecl3 fe3 fe2 铁盐溶液与比较强的还原剂反应 如 fe 2fecl3 3fecl2 四 金属的冶炼1 金属材料 包括纯金属和合金 合金具有许多优良的物理 化学或机械性能 在许多方面不同于各成分金属 合金的硬度一般比它的各成分金属的大 多数合金的熔点一般也比它的各成分金属的低 我国最早使用的合金是青铜 铜合金的种类很多 除青铜外 常见的还有黄铜和白铜 2 金属的冶炼金属的冶炼方法与金属活动性 金属的活动性影响该元素在自然界的存在形式 一般活泼的金属在自然界中以化合态存在 而活动性很差的金属则以游离态存在 如金以单质形式存在 采用物理方法富集冶炼 在以化合态存在的金属元素中 因活动性不同 采用冶炼方法也不同 1 k ca na mg al等活泼金属 一般采用的是电解熔融盐或氧化物的方法冶炼 2 zn fe sn pb cu等金属 一般采用还原剂 如co h2 c 等高温还原的方法冶炼 必要时再进一步精炼 3 hg ag等较不活泼的金属 一般采用高温分解相应的化合物的方法冶炼 4 铝热法 当铝粉跟某些金属氧化物反应时 产生大量的热量 使被还原的金属在较高的温度下 呈熔融状态并跟形成的熔渣分离开来 从而获得较纯的金属 工业上常用这种方法冶炼难熔的金属 如钒 铬 锰等 由于生产条件的不同 同一种金属也可能有多种冶炼方法 金属的