《铁和铜及其化合物》PPT课件.ppt

探讨 向20ml某浓度的AlCl3溶液滴入2mol L的NaOH溶液时 所得沉淀与加入NaOH溶液之间的关系如图 1 图中A点 B点表示意义 2 所用AlCl3溶液的物质的量浓度是 3 当所得沉淀的质量为0 39g时 用去NaOH的体积为多少 V NaOHmL 可溶性铝盐与强碱溶液反应的计算规律 Al3 3OH Al OH 3 Al OH 3 OH AlO2 2H2O13111 当n OH 3n Al3 nAl OH 3 1 3n OH 3n Al3 n OH 4n Al3 nAl OH 3 4n Al3 n OH 当n OH 4n Al3 无沉淀产生 在碱性条件下 以AlO2 存在 Al3 3OH Al OH 3 Al OH 3 OH AlO2 2H2O3111ab 明矾KAl SO4 2 12H2O 无色晶体 是一种复盐结晶水合物都属于纯净物 因结晶水是固定的 明矾为什么能净水 电离方程式 KAl SO4 2 K Al3 2SO42 探讨 把Ba OH 2溶液滴入明矾溶液中 使SO42 全部转化成BaSO4沉淀 此时铝元素的主要存在形式是A Al3 B Al OH 3C AlO2 D Al3 和Al OH 3 分析 KAl SO4 2 2Ba OH 2Al3 4OH Al3 4OH AlO2 2H2O KAl SO4 2 2Ba OH 2 2BaSO4 KAlO2 2H2O 知识回顾 金属镁只有金属性 MgMgOMg OH 2只能和酸反应 都不能和碱液反应为什么镁粉加到NH4Cl溶液中有气泡产生 Mg 2NH4Cl MgCl2 2NH3 H2 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 Al2O3 6HCl 2AlCl3 3H2OAl OH 3 3HCl AlCl3 3H2O AlAl2O3Al OH 3具有两性既能和酸反应 又能与碱液反应 MgO 2NaOH 不反应 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2OAl OH 3 NaOH NaAlO2 2H2O 注意 氧化性 浓硝酸 稀硝酸 均比浓硫酸强 一般情况下 浓硝酸被还原为NO2 稀硝酸被还原为NO 钝化 表面生成致密的氧化膜 阻止了反应 可用铝槽车或铁制容器装浓HNO3 浓H2SO4 Fe 4HNO3 Fe NO3 3 NO 2H2O 稀硝酸 Fe NO3 4H Fe3 NO 2H2O 稀硝酸 Fe2 NO3 H 三者不能大量共存 其中二者可大量共存因3Fe2 NO3 4H 3Fe3 NO 2H2O 3Fe 过量 8HNO3 3Fe NO3 2 2NO 4H2O3Fe 过量 NO3 4H 3Fe2 NO 2H2O 铁及其化合物P59 62 26Fe 银白色金属 质硬 良好的延展性 导电传热 熔点15350C 沸点27500C 被磁体吸引 在磁场作用下自身产生磁性 有 2价 3价 3价铁的化合物比 2价铁的化合物稳定 29Cu 紫红色光泽金属 有 1价 2价 有关铁的知识介绍 1 铁元素在自然界中的存在 铁在地壳中含量居于第四位 仅次于O Si Al 2 人体需补充的是 Fe2 陨石中铁的含量 Fe 当人误食NaNO2会中毒 将Fe2 氧化成Fe3 要立即吃维生素C 具有较强的还原性 解毒 并送医院抢救 1 铁与非金属的反应 火星四射 生成黑色固体 放出大量的热 1 在纯氧气中点燃 铁在空气中不能燃烧 a 干燥空气中 不生锈b 在水中 不生锈c 在潮湿空气中 生锈 铁与氧气 水同时作用 二 铁 纯铁 的化学性质 2 在空气中放置 氧化性 Cl2 O2 S 3 红热的铁可与水蒸气在高温下反应 探究活动 观察实验 并填写 课本 P60 61表格 FeCl3溶液 FeSO4溶液 滴入NaOH溶液 离子方程式 立即产生红褐色沉淀 生成白色沉淀 迅速变灰绿色最后呈红褐色 Fe3 3OH Fe OH 3 Fe2 2OH Fe OH 2 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 滴入KSCN溶液 生成血红色络合物 无明显现象 FeCl3溶液中加入Fe粉 KSCN溶液 上层清液加氯水 无血红色现象 生成血红色络合物 Fe 2Fe3 3Fe2 2Fe2 Cl2 3Fe3 2Cl 与淀粉KI试纸 试纸变蓝色试纸不变蓝 2I 2Fe3 I2 2Fe2 探究活动 如何鉴别Fe2 与Fe3 浅绿色 棕黄色 血红色 不显红色 不显紫色显紫色 无明显现象 Cu被腐蚀溶液变绿色 试纸不变蓝试纸变蓝色 生成白色沉淀 迅速变灰绿色最后呈红褐色 立即产生红褐色沉淀 Cu 2Fe3 Cu2 2Fe2 2I 2Fe3 I2 2Fe2 鉴别Fe2 Fe3 的方法 判断溶液中有Fe3 的依据是 与KSCN混合 溶液呈红色 与苯酚混合 溶液呈紫色 与NaOH溶液混合产生红褐色沉淀 判断溶液中有Fe2 的依据是 加KSCN溶液无明显现象 再加氯水溶液呈红色 与NaOH溶液混合产生白色沉淀 灰绿色 红褐色 3 铁与酸反应 Fe 2H Fe2 H2 稀盐酸 稀硫酸 Fe NO3 4H Fe3 NO 2H2O 稀硝酸 浓硝酸 浓硫酸在室温下使铁 铝钝化 4 铁与盐溶液反应 Fe Cu2 Fe2 Cu 与铜盐发生置换反应 Fe 2Fe3 3Fe2 与铁盐反应 Fe Fe2 SO4 3 3FeSO4 Fe2 NO3 H 三者不能大量共存因3Fe2 NO3 4H 3Fe3 NO 2H2O 3Fe 过量 NO3 4H 3Fe2 NO 2H2O Cu 2FeCl3 CuCl2 2FeCl2 铁红 磁性氧化铁 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 碱性氧化物 都能与酸反应 如 铁的氧化物 FeOFe2O3Fe3O4不溶于水 能溶于酸 Fe3O4 8HCl 2FeCl3 FeCl2 4H2O Fe2O3 Fe3O4是复杂的化合物 铁的氢氧化物 填写 H Cu2 S I2 Fe3 Cl2 Br2 HNO3 铁与强氧化剂 Cl2 HNO3 Br2 反应得Fe3 铁与弱氧化剂 H S Cu2 Fe3 反应得Fe2 Cl2 Br2 HNO3 Fe Fe2 Fe3 存放铁盐溶液 加入少量酸防止Fe3 水解 存放亚铁盐溶液 加入少量铁屑及酸 防止Fe2 氧化 水解 交流探讨 在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量的情况 解决的方法是将陶土和水一起搅拌 使微粒直径处于10 9 10 7m之间 然后插入两根电极 接通直流电源 这时阳极聚集 阴极聚集 理由是 交流探讨 将化合物Fe2O3与KNO3 KOH共融 可制得一种 绿色 环保高效净水剂K2FeO4 高铁酸钾 Fe2O3 3KNO3 4KOH 2K2FeO4 3KNO2 2H2OK2FeO4为什么具有杀菌净水作用 在外加电场的作用下 带正电的胶体粒子向阴极移动带负电的胶体粒子向阳极移动 陶土胶体微粒 带负电荷 氧化铁胶体微粒 带正电荷 1 用FeCl3溶液可以腐蚀印刷线路板 请解释并写出相关的化学方程式 若想从废液中回收铜 应如何操作 最后可得什么物质 思考 2 高温下硫酸亚铁发生如下反应 2FeSO4 Fe2O3 SO2 SO3 若将生成的气体通入氯化钡溶液中 得到的沉淀物是A BaSO3和BaSO4B BaSC BaSO3D BaSO4 因2FeCl3 Cu 2FeCl2 CuCl2再加足量的铁粉 过滤 滤纸上得到Cu和过量的Fe粉 Cu和Fe粉的混合物溶于盐酸 再过滤 得到Cu 最后滤液是FeCl2溶液 Fe CuCl2 FeCl2 CuFe 2HCl FeCl2 H2 SO2通入BaCl2溶液中无沉淀产生 因弱酸一般不能制取强酸 BaSO3再酸性条件下不能形成 SO3 H2O BaCl2 BaSO4 2HCl Fe CuSO4 FeSO4 Cu m160152648XY1 6g11 2g12 8g 我国古代人民智慧的体现之一 湿法炼铜曾青 CuSO4 得铁则化为铜 铁与盐溶液的反应 铁丝放入硫酸铜溶液中 固体的质量增大 溶液的质量减少 Cu 2AgNO3 Cu NO3 2 2Ag 固体的质量增加 溶液的质量减少 Fe 2FeCl3 3FeCl2 溶液质量增加 溶液增加的质量 溶解了的铁的质量 探讨 将某溶液逐滴加入Fe OH 3溶胶内 开始时生成沉淀 继续滴加时沉淀有溶解 该溶液是 A2mol L 1H2SO4溶液B2mol L 1NaOH溶液C2mol L 1MgSO4溶液D硅胶溶胶 A 你知道吗 在烧制砖瓦时 用粘土做成的坯经过焙烧后 铁的化合物转化成 而制得红色砖瓦 若烘热后期从窑顶向下慢慢浇水 窑内会产生大量的 气体 它们把该红色物质还原成黑色的化合物是 青砖得价格是红砖的2 3倍 你会选择哪种房子 二 金属与金属材料1 重要的黑色金属材料 铁 普通钢 不锈钢等特种钢 在普通钢基础上加入铬 镍等多种元素炼成不锈钢 不锈钢有多种类型 其共同的特征是含有铬量一般在12 以上 铬元素能使钢材表面形成致密且坚固的氧化膜 防止内部的铁与外界物质接触 镍元素能使不锈钢在多种酸 碱 盐的水溶液中具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性 2 几种有色金属材料 金银铜 阅读课本115 118页 归纳整理 铜的物理性质和化学性质 重要的铜的化合物的性质及相互转化 写出银与浓硝酸 稀硝酸反应的化学方程式 金银铜的重要用途 金银铜具有良好的延展性 导电性和导热性金质地柔软黄色 银质地柔软银白色 铜紫红色导电性最好的是银 铜 金 铝导热性最好的是银 铜 金 铝延展性最好的是金 银 铜 3 铜的性质及用途 铜在常温干燥的空气中性质稳定 潮湿空气生成铜锈 2Cu O2 H2O CO2 Cu2 OH 2CO3 碱式碳酸铜 绿色 在一定条件下 可与多种非金属反应2Cu O22CuO 黑色 2Cu SCu2S 黑色 2Cu Cl2CuCl2 棕黄色 铜的冶炼 热还原法CuO COCu CO2 Cu Cu 的相互转化4CuO2Cu2O O2 CuSO4 5H2OCuSO4 5H2O 黑色红色蓝色晶体白色粉末Cu2S 2O22CuO SO22CuS 3O22CuO 2SO2 例12 向一定质量的明矾溶液中滴加氢氧化钡溶液 生成沉淀的质量m与加入氢氧化钡溶液的体积V的关系图正确的是 2KAl SO4 2 3Ba OH 2 2Al OH 3 3BaSO4 K2SO4 KAl SO4 2 2Ba OH 2 KAlO2 2BaSO4 H2O 11 511 5 122 3 铁与酸反应 Fe 2H Fe2 H2 稀盐酸 稀硫酸 Fe NO3 4H Fe3 NO 2H2O 稀硝酸 浓硝酸 浓硫酸在室温下使铁 铝钝化 若加热 则能反应 一般不放出氢气 且生成高价铁盐 4 铁与盐溶液反应 Fe Cu2 Fe2 Cu 与铜盐发生置换反应 Fe 2Fe3 3Fe2 与铁盐反应 注意铁粉过量生成亚铁盐 2Fe3 Fe 3Fe2 存放铁盐溶液 加入少量酸防止Fe3 水解 存放亚铁盐溶液 加入少量铁屑及酸 防止Fe2 氧化 水解 讨论 什么叫退火 淬火 回火 钢的退火 是把钢加热到适当温度 保温一定时间 然后缓慢冷却 退火的目的在于均匀化学成分 改善机械性能及工艺性能 消除或减少内应力并为零件最终热处理作准备 淬火 是将钢加热到临界点以上 保温后急速冷却 淬火能显著提高钢的强度和硬度 回火 是将淬火钢加热至某一温度 保温一定时间后 以适当方式冷到室温的热处理工艺 它是紧接淬火的下道热处理工序回火的主要目的是提高钢的热性和塑性 延长钢的使用寿命 你知道吗 陶器与瓷器的区别是什么 紫砂壶 皇后用的陶器 唐三彩马低温铅釉陶器 唐三彩骆驼 唐三彩女俑 陶 瓷就胎质成分而言 关键区别是AI2O3和Fe2O3的含量不同 陶器的胎料的粘土中Fe2O3含量高些瓷器的瓷土 Al2O3含量高些 从烧结温度看 陶器一般在800 1000 之间 因为陶器胎料为易熔粘土 1100 就熔融了 陶器密度较小 不透光 有一定吸水性 瓷器胎体必须经过1200 1300 的高温焙烧 从施釉看 瓷器表面都施釉 且必须在高温下与胎体一道烧成玻璃质高温釉 瓷器基本不吸水 有一定透光性 用于烧制瓷器的瓷土 高岭土Al2O3 2SiO2 2H2O 生铁与钢 都是铁合金 的比较 生铁主要含铁 除此之外还含有2 4 3 的碳 还含有锰 硅 硫 磷等元素 炼铁主要是用还原剂把铁元素从铁矿石中还原出来 侧重还原 炼钢高温下 用氧化剂把生铁里过多的碳和其它杂质氧化成气体或炉渣而除去 侧重氧化 由生铁炼钢 降低含碳量 调硅锰 去硫磷 炼铁 主要原料 铁矿石 焦炭 石灰石 空气 1 还原剂的形成C O2 CO2 QCO2 C 2CO Q 问题1 原料中焦炭和石灰石的作用是什么 答 焦炭的作用是作燃料和形成还原剂 石灰石的作用是作熔剂 除脉石 3 炉渣的形成CaCO3 CaO CO2 CaO SiO2 CaSiO3 炼铁产物 生铁 高炉煤气 炉渣 高炉煤气 CO CO2 N2 大量灰尘等 炉渣 主要是CaSiO3 思考 交流 1 为了初步确定某铁矿石的种类 取该铁矿石用盐酸溶解 有一种气体放出 该铁矿石是 A 磁铁矿B 赤铁矿C 褐铁矿D 菱铁矿 D B 2 炼铁 制玻璃 制水泥三种工业生产中 都需要的原料是 A 纯碱B 石灰石C 石英D 粘土 黄铁矿 FeS2 3主要反应 分三个阶段 1 氧化造渣2Fe O2 2FeO Q2FeO Si SiO2 2Fe QFeO Mn Fe MnO QFeO C CO Fe 生成的二氧化硅 氧化锰与造渣材料生石灰相互作用成为炉渣 高温 高温 高温 高温 2 去硫 磷FeS CaO FeO CaS2P 5FeO 3CaO 5Fe Ca3 PO4 2 3 脱氧用硅铁 锰铁或金属铝来还原钢水中含有的少量FeO2FeO Si SiO2 2Fe3FeO 2Al 3Fe Al2O3FeO Mn Fe MnO生成的二氧化硅等大部分形成炉渣而除去 部分的硅 锰等留在钢里以调整钢的成分 钢水合格后 可以浇成钢的铸件或钢锭 钢锭可以再轧成各种钢材 高温 高温 高温 高温 高温 3 在炼铁和炼钢中都有碳参加反应 下列有关碳参加反应的说明错误的是 A 两个过程中碳都是被氧化 都只起着提供热量的作用B 炼铁过程中碳被氧化 既起产生热量的作用 又起产生CO的作用C 炼钢过程中碳被氧化 从而达到降低含碳量的目的D 炼铁过程中碳参加反应 只起着产生CO的作用 AD 炼钢的方法 方法 转炉 电炉 平炉 氧气顶吹转炉炼钢法 1 转炉的构造 2 原料 生铁 液态 氧气 适量的造渣材料 如生石灰等 脱氧剂 3 热源 依靠熔融铁水中的杂质等被氧气氧化所放出的热量 不需要燃料 问题1 为什么要用纯氧来代替空气炼钢 问题2 炼钢过程中产生的大量棕色烟气其主成分是什么 能否直接排放 答1 因为用纯氧代替空气可以克服由于空气里的氮气的影响而使钢质变脆以及痰气排出时带走热量的缺点 2 主要成分是氧化铁尘粒和高浓度的CO气体等 不能直接排放 必须净化回收 综合利用 FeFe2 Fe3 弱氧化剂 H Cu2 S I2 Fe3 强氧化剂Cl2 Br2 HNO3 Cl2 Br2 HNO3 铁三角的关系 2FeCl2 Cl2 2FeCl3Fe2 SO4 3 Cu 2FeSO4 CuSO4 Fe Cl2 Fe Br2 Fe HNO3 1 下列化合物不能用金属和非金属单质反应制得的是 A CuCl2 B FeCl2 C Al2S3 D FeS 2 下列说法中正确的是 A 铁是黑色金属 所以断口是黑色的 B 铁是第 B族元素 也是过渡元素 C 在自然界中无游离态的铁存在 D 自然界里含铁的矿物质叫铁矿石 铁和HNO3反应不放出H2若HNO3过量 生成的盐是 若铁无剩余 则生成的盐可能是 或 或 若反应铁有剩余 生成的盐是 3 在FeCl2溶液中投入一块Na 反应结束后过滤 把滤渣放入坩埚中加热 最后得到的固体是 Fe NO3 3 Fe NO3 3 Fe NO3 2 两者混合物 Fe NO3 2 Fe2O3 探讨 在化学反应中 铜元素可表现为0 1 2价 1 在西汉古籍中曾有记载 曾青得铁则化为铜 即 曾青 CuSO4 跟铁反应就生成铜 试写出该反应的化学方程式 2 铜器表面有时会生成铜绿 Cu2 OH 2CO3 这层铜绿可用化学方法除去 试写出除去铜绿而不损伤器物的反应的化学方程式 CuSO4 Fe FeSO4 Cu Cu2 OH 2CO3 4HCl 2CuCl2 3H2O CO2 或Cu2 OH 2CO3 2H2SO4 2CuSO4 3H2O CO2 3 铁的氧化物和氢氧化物 铁的氧化物中 呈红棕色 铁的氧化物与强氧化性酸 HNO3 反应时均得到什么产物 如何制备Fe OH 2 简述实验过程并写出方程式 Fe OH 2 Fe OH 3受热时有什么变化 Fe2O3 Fe NO3 3 Fe OH 2 Fe OH 3 Fe2O3 O2 练习 1 一根质量为10g的铁钉 投入一定浓度的CuSO4溶液中 过一段时间后取出铁钉 洗净干燥后称其质量为12g 请计算生成的Cu的质量为多少 2 完成下列方程式 1 Fe与O2 Cl2 Br2 I2 S 2 Fe与水蒸气 H2SO4 HNO3 3 铁和某些物质反应时 由于条件或反应物的用量不同