鐵銅及其化合物教案

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1、鐵、銅的獲取及應(yīng)用鐵、銅的獲取及應(yīng)用一、從自然界獲取鐵和銅1.鐵的冶煉①原料:鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石②反應(yīng)器:煉鐵高爐③反應(yīng)原理:用還原劑將鐵從其化合物中還原出來④工藝流程:從高爐下方鼓入空氣與焦炭反應(yīng)產(chǎn)生一氧化碳并放出大量的熱⑤生鐵:含碳量2%~4.5%鋼:含碳量<2%2.銅的制備①電解精冶銅的原理是讓粗銅作陽極,失去電子變?yōu)镃u2+,用銅棒作陰極,在陰極上即可得精銅。②濕法煉銅是指在溶液中將銅置換出來。③生物煉銅是利用細(xì)菌將礦石分化得銅。二、鐵、銅及其化合物的應(yīng)用(一)鐵、銅的物理性質(zhì)鐵是一種金屬光澤的銀白色金屬,質(zhì)軟,有良好導(dǎo)電、導(dǎo)熱性、延展性。粉末為黑

2、色,屬于重金屬,黑色金屬,常見金屬。鐵能被磁鐵吸引,抗腐性強(qiáng)。銅是一種有金屬光澤的紫紅色金屬,有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性,良好的延展性,粉末為紫紅色,銅屬于重金屬,有色金屬,常見金屬。(二)鐵、銅的化學(xué)性質(zhì)1.鐵的化學(xué)性質(zhì)(1)與非金屬反應(yīng)(鐵與弱氧化性物質(zhì)反應(yīng)生成低價(jià)鐵的化合物)(2)與酸反應(yīng)①與非氧化性酸:5②氧化性酸:常溫下遇濃硫酸、濃硝酸會(huì)發(fā)生鈍化,而加熱時(shí)劇烈反應(yīng)。(3)與某些鹽溶液反應(yīng)Fe+Cu2+Fe2++CuFe+2Fe3+3Fe2+(4)鐵的存在鐵在自然界中分布較廣。在地殼中含量約5%,僅次于鋁。分布在地殼中的鐵均以化合態(tài)存在,游離態(tài)的鐵只能在隕石中得

3、到。常見的鐵礦石有:磁鐵礦()、赤鐵礦()等。2.銅的化學(xué)性質(zhì)(1)與非金屬單質(zhì)反應(yīng)Cu+Cl2CuCl2(紅棕色的煙)2Cu+S=Cu2S(硫化亞銅)(2)與某些鹽溶液反應(yīng)Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2(3)與強(qiáng)氧化性的物質(zhì)反應(yīng)3Cu+8HNO3(?。?3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2OCu+2H2SO4(濃)=3CuSO4+SO2↑+2H2O(三)Fe2+和Fe3+的相互轉(zhuǎn)化1.Fe2+→Fe3+:Fe2+與強(qiáng)氧化劑(如Cl2、Br2、O

4、2、HNO3、KMnO4、濃H2SO4、H2O2等)反應(yīng)時(shí),被氧化為Fe3+2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-2.Fe3+→Fe2+:Fe3+與還原劑(如Zn、Fe、Cu、S2-、I-、H2S等)反應(yīng)時(shí),被還原成Fe2+Fe+2Fe3+=3Fe2+Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+S2-+2Fe3+=S↓+2Fe2+2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+(四)Fe3+的檢驗(yàn)1.KSCN法:加入KSCN呈血紅色的是Fe3+溶液,而Fe2+的溶液無此現(xiàn)象,這是鑒別Fe2+和Fe3+最常用、最靈敏的方法。Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(紅色)2.堿液法:可

5、加入堿液,F(xiàn)e3+有紅褐色沉淀生成,F(xiàn)e2+先生成白色沉淀,然后變成灰綠色,最后變成紅褐色。Fe3++3OH-Fe(OH)3↓(紅褐色)  Fe2++2OH-Fe(OH)2↓(白色)  4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)35(五)規(guī)律總結(jié)三、鋼鐵的腐蝕(一)金屬腐蝕的本質(zhì):M-ne-=Mn+(二)鋼鐵的腐蝕1.化學(xué)腐蝕:金屬跟周圍的物質(zhì)接觸直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。(次要)2.電化學(xué)腐蝕:鋼鐵不是純凈的鐵,通常含有少量的碳雜質(zhì)。金屬在電解質(zhì)溶液中發(fā)生原電池反應(yīng)而引起的腐蝕,伴有電流。(主要)(三)金屬的防護(hù)(1)噴涂保護(hù)。(2)改變結(jié)構(gòu)。(3)涂加

6、更活潑的金屬,通過犧牲涂加的金屬來防護(hù)。(4)連接電源負(fù)極,使鐵不失去電子,這是最有效的保護(hù)。第三單元含硅礦物一、硅酸鹽硅酸鹽的種類很多,組成和結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜,為了方便,用二氧化硅和金屬氧化物的形式表示其組成。表示方法:金屬元素氧化物寫在前面,再寫SiO2,最后寫H2O;氧化物之間用“·”隔開。例如:硅酸鈉Na2SiO3可以寫成:Na2O·SiO2高嶺石Al2(Si2O5)(OH)4寫成:Al2O3·2SiO2·2H2O改寫原則:?要領(lǐng):兩邊原子守恒(或相對應(yīng)成比例),兩邊各元素化合價(jià)相同。?格式:金屬氧化物、二氧化硅、水?順序:金屬按活動(dòng)性順序,活潑的金屬的氧化物

7、寫在左。掌握一種重要的硅酸鹽——硅酸鈉v化學(xué)組成:Na2SiO3v物理性質(zhì):白色晶體,能溶于水,是少數(shù)可溶性硅酸鹽之一,5它的水溶液俗稱水玻璃、泡花堿。水玻璃是無色粘稠液體,是一種礦物膠,它既不能燃燒又不易受腐蝕,在建筑工業(yè)上可用作粘合劑等。木材浸過水玻璃后,具有防腐性能且不易著火。水玻璃還可用作耐火材料。v化學(xué)性質(zhì):主要掌握與酸的反應(yīng):向硅酸鈉溶液中滴入鹽酸或通入CO2現(xiàn)象:有白色膠狀沉淀生成。Na2SiO3+2HCl═2NaCl+H2SiO3↓Na2SiO3+CO2+H2O═Na2CO3+H2SiO3↓結(jié)論:硅酸是弱酸,酸性比碳酸弱二氧化硅的物理性質(zhì)熔點(diǎn)高(1

8、723℃)

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