高一化学教学案：铁、铜的获取及应用

1、从自然界获取铁和铜学习目标1. 了解铁、铜在自然界的主要存在形式2.掌握高炉炼铁的化学原理,简单了解湿法炼铜的过程。课前检测下列物质中既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的是( 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. 教学过程【交流与讨论 1】 铁铜是人类使用最早、应用最为广泛的两种金属,人类历史上就有铁器 时代和青铜器时代。人类首先发现并应用的是铜而不是铁,你知道为什么吗?【交流与讨论 2】 铁铜在日常生活中应用十分广泛,你知道他们主要以什么形态存在于自

2、 然界吗?【 归纳总结 】一、铁、铜的存在:铁、 铜在自然界中主要以 的形式存在于自然界。 常见的有磁铁矿 、 赤铁矿 。 铁元素在地壳中的含量为 4.65%, 我国有丰富的铁矿资源, 但品位不高。 常见的铜铁矿有黄铜矿 _、孔雀石 _等。【交流与讨论 3】你知道如何将铁、铜从化合态转化成游离态吗?请回忆学过的知识,尽 可能多的写出实现上述转化的方程式。 【交流与讨论 4】 铁铜是重要的基础金属材料 , 工业上是怎样将化合态的铁铜转化为单质的 ?【归纳总结】二、铁、铜的工业生产(1高炉炼铁原理:在高温下,用 _把铁从铁矿石中还原出来。原料:_。 设备:_。主要反应:A .还原剂的生成 _。B

3、.铁矿石的还原 _。C .炉渣的形成 _。 产品:含碳 2%4.5%的 _,将生铁进一步炼制,就可以得到用途 更广泛的 _(含碳 0.03%2%(2铜的冶炼工业炼铜黄铜矿(_ 粗铜 精铜生物炼铜:原理:CuS CuSO 4Cu【 知识拓展 】三、金属的冶炼1.从矿石中提炼金属的一般步骤:选矿(矿石的富集、除杂质,提高有用成分含量 ;冶炼;精炼提纯。2.冶炼金属常用方法(1加热法加热金属的氧化物和硫化物,使其分解出金属,例如 Ag 2+ O 2,适用于冶炼稳定金属。(2还原剂法用还原剂把金属从化合物种还原出来。常见的还原剂有 H 2、 CO 、 C 、 Al 等。例如:Fe 2O 3+CO _,

4、WO 3+H 2 _,Cr 2O 3+Al _。(3电解法用电流使金属还原,适用于冶炼活泼金属。K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au 高温 (【当堂训练】Fe 是地壳中含量很丰富的元素,也是生物体所必需的元素。自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿,金属铁是在高炉中冶炼的,高炉炼铁除了加 入铁矿石外,还需加入焦炭和石灰石。请填空:写出磁铁矿主要成分的化学式:_。写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式:_ 。写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方程式:_ , _。写出 CaCO 3在炼铁过程中的两个化学方程式:_ 、【巩固练习】1. 下列反应

5、能通过置换反应生成铁的是 ( (1Zn+FeCl2(溶液 (2Na+FeSO4(溶液 (3Fe2O 3+CO(高温 (4Fe3O 4+H2(加热 (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. 生物炼铜实际上是微生物帮助我们从矿石中提取铜 . 这些 ” 吃岩石的细菌 ” 能利用空气中的 氧气将不溶性的 CuS 转化为可溶性的铜的化合物 , 该化合物是 ( A. 碳酸铜 B. 硝酸铜 C. 硫酸铜 D. 氢氧化铜3. 下列物质中,不属于合金的是 ( A . 硬铝 B .黄铜 C . 钢铁 D .金箔4. 下列四种工业生产:

6、用海水为原料制镁; 冶炼生铁; 制漂白粉; 从海带中提取碘。 要用石灰石作为一种原料的 ( 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的溶液中加入适量锌粉, 首先置换出的 ( A.Mg B. Cu C . Ag D. H26. 由 FeSO 4和 Fe 2(SO4 3组成的混合物中, 含硫为 a %, 则所含铁的质量百分含量为 ( A.3a %B.(100-2a%C. 20%D. 1-3a%7.在 Fe 、 Fe 2+、 Fe 3+三种粒子中,具有相同的 ( A. 质子数 B. 最外层电子数 C. 化学性质 D. 电

7、荷数8.除去下列物质中混有的少量杂质应用怎样化学方法,写出有关反应的离子方程式。 (1铜粉中混有铁粉 :、 。 (2铁粉中混有铝粉 :、 。 (3 FeCl 2溶液中混有 CuCl 2 9.在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化: 请填写以下空白 :(1孔雀石的主要成份是 CuCO 3·Cu(OH2(碱式碳酸铜 受热易分解。上图中的 F 是(2写出明矾溶液与过量的 NaOH 溶液反应的离子方程式 。(3图中所得 G 和 D 都为固体混合后在高温下可发生反应写出该反应化学方程式 。(4每生成 1mol D同时生成 mol E 。10. 现有铁的氧化物 16g, 用足量 CO 还原后

8、, 将产生的 CO 2全部用澄清石灰水吸收 , 得到沉淀 30g, 问铁的氧化物可能是什么 ?铁、铜及其化合物的应用学习目标1. 了解铁铜的物理性质2.掌握铁、铜及其化合物的重要性质3.掌握 Fe 2+、 Fe 3+的性质及其相互转化,学会用化学方法进行鉴别教学过程【交流与讨论 1】 铁、铜是日常生活中经常接触到的金属,你能说出它们的有关应用吗? 在这些应用中体现了铁、铜的哪些性质?【知识整理】一、物理性质铁是 色金属,可以被磁铁吸引。而铜是 色金属 。铁和铜都有良好 的 性和 性;铁和铜的密度 ,熔沸点 。 【交流与讨论 2】 1. 铁能与所有酸反应放出 H 2吗? 。2. 铁和铜在一定条件

9、下可以与某些非金属、酸和盐溶液发生反应。铁、铜在反应过程中充 当 剂; 铜在反应过程中一般转化为 价的铜的化合物; 铁与氧化性较弱的氧 化剂(如盐酸、硫酸铜等溶液生成 的铁的化合物,而与氧化性较强的氧化性(如 氯气等反应转化为 的铁的化合物;铁遇到稀盐酸、硫酸时会发生反应放 出 ,但是遇到冷的浓硫酸,浓硝酸时会 。【交流与讨论 3】 P74【交流与讨论 4】 如何区分 Fe 2+、 Fe 3+? 【知识整理】三、 Fe 2+、 Fe 3+的区分【知识拓展】 如何制取 Fe(OH2白色沉淀?【 交流与讨论 5】 Fe 2+与 Fe 3+之间能否相互转化?Fe 2+ Fe3+,化合价 需加入 (如

10、 。 Fe 3+ Fe2+,化合价 需加入 (如 。【活动与探究 2】 实验室提供下列试剂:0.1mol/LFeCl 3溶液、 0.1mol/LFeCl2溶液、 KSCN 溶液、新制氯水、铁粉。请你设计 Fe 2+与 Fe 3+相互转化的实验方案?【知识整理】四、 Fe 2+、 Fe 3+之间的相互转化( Fe Fe 3+( 【交流与讨论 6】 你知道电子工业上,如何制作印刷电路板吗 ? 你知道实验室该如何保存 FeCl 2溶液 ?【 知识整理】 (阅读课本 P76五、铁、铜及其化合物的应用【当堂训练】1.下列物质中,不能由 Fe 跟非金属单质直接化合而成的是(A . Fe 3O 4B . F

11、eS C . FeCl 3D . FeCl 22. 常温下,不能用铁制容器存放的物质是(A .浓 H 2SO 4B .稀硝酸 C . CuSO 4溶液 D .浓硝酸3下列关于铁的叙述中错误的是(A .纯净的铁是光亮的银白色金属B .铁能被磁体吸引C .铁是地壳中含量最多的金属元素,所以分布在地壳中的铁有游离态也有化合态D .常温下,铁与浓 HNO 3不反应【巩固练习】1. 下列物质中,在一定条件下能将铁元素从 0价转变成 +3价的是(A .氯气 B.盐酸 C.硫酸铜溶液 D.稀硫酸2. 下列关于 Fe 2+和 Fe 3+的叙述中,错误的是(A . Fe 2+的水溶液为黄色 B. Fe 2+既有

12、氧化性,又有还原性C . Fe 3+的水溶液为黄色 D . Fe 3+溶液中滴入 SCN -,立即出现红色沉淀3. 向盛有氯化铁溶液的烧杯中加入过量的铜粉,反应结束后,溶液中大量存在的金属离子 是(A . Fe 2+、 Fe 3+ B . Fe 2+、 Cu 2+ C. Cu 2+、 Fe 3+ D. Fe 2+、 Cu+4. 向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的 是(A .烧杯中有铜无铁 B.烧杯中有铁无铜C .烧杯中铁、铜都有 D.烧杯中铁、铜都无5. 要 证 明 某 溶 液 中 不 含 Fe 3+而 可 能 含 Fe 2+, 进 行 如 下 实 验

13、 操 作 时 的 最 佳 顺 序 为 (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. 下列离子在无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. 下列各组的两种溶液中,分别加入足量氨水,观察到的现象相同的是(A . FeCl 3 AlCl 3 B. NaCl BaCl2 C. MgCl 2 CuCl 2 D . FeCl 2 FeCl 38.

14、 向浅绿色的 Fe (NO 3 2溶液中逐滴加入稀盐酸时溶液颜色的变化是(A .变棕黄色 B.逐渐变浅 C.逐渐加深 D.无明显变化9. 某久制的 FeCl 2溶液略呈黄色,某同学认为可能有部分 Fe 2+被氧化成 Fe 3+;验证溶液中是否存在 Fe 3+的方法是:;若溶液中存在 Fe 3+,除去的方法是:;离子方程式:。10. 某氧化铜样品中可能含有氧化亚铜(Cu 2O 杂质,已知:Cu 2O + H 2SO 4= CuSO 4+H2O +Cu ,请设计实验方案检验该样品中是否含有 Cu 2O :。11. 金属单质 A 与盐酸反应生成浅绿色溶液 B , 同时放出气体 C 。 如果在 B 溶液中通入氯气,则 B 转变成棕黄色溶液 D ,将溶液 D 分为两份,一