高中化学 第２单元《铁、铜及其化合物的应用》课件 苏教版必修1

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,*,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,化学：专题第单元,铁、铜及其化合物的应用,课件,PPT,）（苏教版必修,1,）,1,铁、铜的获取及应用,2,一、铁、铜在自然界中的存在：,自然界中，铁和铜主要以_,(,填,“,游离态,”,或,“,化合态,”,),形式存在，也有少量的铁、铜单质存在，其中铁单质主要只存在于_中。,化合态,陨铁,(,天石,),含有铁的矿石主要有哪些？含有铜的矿石主要哪些？,你知道吗,3,常见的铁矿石,磁铁矿,(,Fe,3,O,4,),赤铁矿,(,Fe,2,O,3,),褐铁矿,(,Fe,2,O,3,nH,2,O,),黄铁矿,(,FeS,2,),菱铁矿,FeCO,3,4,常见的铜矿石,黄铜矿,(,CuFeS,2,),蓝铜矿,(,Cu,3,(CO,3,),2,(OH),2,),孔雀石,(,Cu,2,(OH),2,CO,3,),毛赤铜矿,(,Cu,2,O,),斑铜矿,Cu,5,FeS,4,辉铜矿,Cu,S,5,6,交流、讨论与练习,如何将铁,、铜从,“,化合态,”,转化为,“,游离态,”,？根据已学过的知识，你能写出多少种上述转化的化学方程式。,7,生成铁的反应,8,生成铜的反应,9,二、铁的冶炼：,1.,原料：,工业上：,铁矿石、焦炭、空气、石灰石,2.,设备,：,3.,原理：,高温,Fe,2,O,3,+3CO =2Fe+3CO,2,炼铁高炉,10,4.,具体步骤：,还原剂的生成：,铁矿石的还原：,炉渣的形成：,C+O,2,=CO,2,高温,CO,2,+C =2CO,高温,Fe,2,O,3,+3CO =2Fe+3CO,2,高温,CaCO,3,=CaO+CO,2,高温,CaO+SiO,2,=CaSiO,3,高温,11,铁矿石,焦炭,热空气,炉渣出口,生铁出口,石灰石,12,13,14,三、铜冶炼和精制,2,、湿法炼铜：活泼的金属从铜的化合置换出铜,3,、生物炼铜：利用细菌将矿石分化得到铜,粗铜的精炼,（,99.95%99.98%,）,（,99.5%99.7%,）,黄铜矿 粗铜 精铜,电解,1.,高温冶炼黄铜矿：,15,金属冶炼的一般方法,归纳与总结,1,、热分解法：,2,HgO,2Hg+O,2,、,2Ag,2,O 4Ag+O,2,2,、热还原法：,（使用,H,2,、,C,、,CO,或,“,用活泼金属,”,还原）,CuO+H,2,Cu+H,2,O CuO+CO Cu+CO,2,2CuO+C 2Cu+CO,2,2Al+Fe,2,O,3,2Fe+Al,2,O,3,3,、电解方法,:,2Al,2,O,3,4Al+3O,2,MgCl,2,Mg+Cl,2,4,、湿法冶金：,Fe+CuSO,4,=FeSO,4,+Cu,5,、生物冶金：,含硫的铜矿,硫酸铜,炼铜,16,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb,（,H,）,Cu Hg Ag,电解法,热还原法,热分解法,不同金属冶炼方法的选择,K Ca Na Mg Al,Zn Fe Sn Pb,（,H,）,Cu,Hg Ag,交流与讨论,P,70,：写出你知道的所有的冶炼铁铜的反应,17,冶炼金属一般有下列四种方法：焦炭法；水煤气法（,H,2,或,CO,）；活泼金属置换法；电解法。四种方法均有应用。古代有：,火烧孔雀石炼铜；,湿法冶金术炼铜；现代有：,铝热法炼铬；,从光卤石（,KCl,MgCl,2,6H,2,O,）中炼镁。下列对它们的冶炼方法的分析中，不正确的是（）,A,用,B,用,C,用,D,用,当堂练习,B,18,二,.,钢铁的腐蚀,二,.,金属的腐蚀,1.,定义,：,金属或合金与周围的物质接触，发生化学反应被侵蚀损耗的过程。,在,金属腐蚀过程中金属失去电子被氧化,（氧化还原反应）,19,金属的腐蚀,化学腐蚀,（直接接触）,电化学腐蚀,4Fe+3O,2,=2Fe,2,O,3,2Fe+3Cl,2,=2FeCl,3,二,.,钢铁的腐蚀,2.,分类,20,3.,电化学腐蚀的原理：,2Fe+O,2,+H,2,O=2Fe(OH),2,失,4 e,得,4 e,二,.,钢铁的腐蚀,Fe(OH),2,被氧化,(O,2,+H,2,O),Fe(OH),3,Fe(OH),3,铁锈,（,Fe,2,O,3,xH,2,0,）,条件,:,与潮湿空气接触,21,防腐措施,1.,改变金属的内部结构,耐腐蚀的非金属物质涂在金属表面,2.,金属表面覆盖保护层,电镀、热喷漆、真空镀,二,.,钢铁的腐蚀,3.,电化学保护,表面加比铁活泼的金属,外加电流,返回,22,1.,自然界中存在的元素大多以化合态存在,而我们在生产和生活中需要许多单质,如金属铁、氯气等,把某元素由化合态变为游离态,则它,(),A.,被氧化,B.,被还原,C.,有可能被氧化,也可能被还原,D.,由高价变为低价,C,23,2.,下列举措不能防止或减缓钢铁腐蚀的是,(),A.,在钢铁制品表面镀一层金属锌,B.,将钢铁制品放置在潮湿处,C.,在钢铁中加入锰、铬等金属,以改变钢铁结构,D.,将钢铁制品表面包裹塑料,B,24,3.,计算,某小型钢铁厂以含有,Fe,3,O,4,60%,的磁铁矿,(,杂质中不含铁元素,),为原料炼铁,若在生产过程中,铁元素损失,5.0%,则欲生产,5.0,吨铁,至少需要这种磁铁矿多少吨,?,结束,解,:,设需要磁铁矿,X,吨,Fe3O4 3Fe,232 356,X60%(1-5.0%)5.0,X=109.0,25,解,:,设需要磁铁矿,X,吨,Fe,3,O,4,3Fe,Fe,3,O,4,的物质的量,=3Fe,的物质的量,X60%(1-5.0%),232=35,56,X=109.0,答,:,至少需要磁铁矿,109.0,吨,.,26,四、铁、铜的物理性质：,1.,铁的物理性质：,铁是一种可以,被磁铁吸引,的,银白色,金属，质软，有良好的导电、导热性、延展性。,纯铁,具有良好的,抗腐蚀性,。,2.,铜的物理性质：,铜具有与众不同的,紫红色,。质软，具有良好的导电（比铁,强,，,仅次于银,）、导热性、延展性。,27,五、铁的化学性质：,（一）铁的原子结构示意图：,（二）铁的化学性质：,Fe+,强氧化剂,Fe,3+,（,Cl,2,、,Br,2,、浓,H,2,SO,4,、浓,HNO,3,、稀,HNO,3,等）,一条规律：,Fe+,较弱的氧化剂,Fe,2+,（置换反应、与,S,、,I,-,反应，电化学腐蚀等）,28,注：在,常温下,，,铁,与,浓,H,2,SO,4,、,浓,HNO,3,发生,钝化,。,练一练,下列物质中不能由铁与非金属单质直接化合而成的是 （）,A.Fe,3,O,4,B.FeS C.FeCl,3,D.FeCl,2,D,29,Fe,2+,呈,_,色，,Fe,3+,呈,_,色。,Fe,2+,+2OH,-,=Fe(OH),2,Fe,3+,+3OH,-,=,Fe(OH),3,_,色,?,2,4,4,白,Fe(OH),2,+O,2,+H,2,O,Fe(OH),3,_,色,?,_,色,_,色,灰绿,红褐,六、铁的氢氧化物：,观察,FeSO,4,溶液和,FeCl,3,溶液。,实验一,实验二,实验三,30,铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向溶液中加入适量的硝酸，再加入过量的氨水有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣，则上述沉淀和残渣分别是 （）,A,、,Fe,（,OH,）,3,Fe,2,O,3,B,、,Fe,（,OH,）,2,FeO,C,、,Fe,（,OH,）,2,Fe,（,OH,）,3,Fe,3,O,4,D,、,Fe,2,O,3,Fe,（,OH,）,3,A,练一练,31,硫氰化钾,（血）红色,（溶液？沉淀？）,Fe,3+,+3SCN,-,=Fe(SCN),3,名称：,+KSCN,Fe,2+,Fe,3+,思考：,Fe,2+,、,Fe,3+,的检验方法？,观察颜色？,加,NaOH,溶液？,+SCN,？,Fe,2+,Fe,3+,七、,Fe,2+,、,Fe,3+,的检验：,实验四,32,八、铜的化学性质：,1.,不与一般性酸反应,：（非氧化性酸）,2.,与强氧化性酸反应：,（,浓,H,2,SO,4,、浓、稀,HNO,3,）,练一练,铜在加热条件下能与浓,H,2,SO,4,反应，生成硫酸铜、,SO,2,气体和水，写出反应方程式。,3.,铜与,Fe,3+,反应：,Cu+2Fe,3+,=Cu,2+,+2Fe,2+,应用：电子工业制作印刷电路,33,1.,将上述物体浸入,FeCl,3,溶液中足够时间，取出洗净，去掉覆盖物，看到什么现象？写出有关方程式？,34,Fe,3+,+Fe Fe,2+,2,3,以前学过,:Cu,2+,+Fe=Cu+Fe,2+,（湿法炼铜）,据上述三反应思考,还原性：,氧化性：,Fe,Cu,Fe,2+,Fe,3+,Cu,2+,Fe,2+,Cu+2Fe,3+,=Cu,2+,+2Fe,2+,35,?,2,、少量的铁与稀硝酸反应生成,Fe,（,NO,3,）,2,还是,Fe,（,NO,3,）,3,过量的铁与稀硝酸反应生成,Fe,（,NO,3,）,2,还是,Fe,（,NO,3,）,3,？,3,、在,FeCl,3,中加,Fe,、,Cu,。哪种金属先反应？,36,九、探究,Fe,2+,与,Fe,3+,转化条件：,一般思路,:,1,、提出,Fe,2+,与,Fe,3+,转化条件的猜想；,Fe,2+,Fe,3+,化合价升高，需加入氧化剂。,Fe,3+,Fe,2+,化合价降低，需加入还原剂。,37,2,、设计方案验证自己的猜想；,3,、学生完成自己的实验，观察并记录实验现象；,实验,取,2,支试管，各加入,0.1moL/L,的,FeCl2,溶液,mL,，向一支试管中加入几滴溶液，向另一支中先加几滴新制的氯水，振荡试管，再加入几滴溶液,现象？,Fe,2,Fe,3+,，需加入,Cl,2,KMnO,4,HNO,3,等,Fe,3+,Fe,2+,需加入,Fe,Cu,Br,-,I,-,等,38,实验,取,2,支试管，各加入,0.1moL/L,的,FeCl,溶液,mL,，向一支试管中加入几滴溶液，向另一支中先加铁粉，振荡试管，放置，再加入几滴溶液,现象？,39,铁三角,4,、形成结论,40,?,1,、制印刷电路板时常用,FeCl,3,作为,“腐蚀液”。发生的反应为,2FeCl,3,+Cu =2 FeCl,2,+CuCl,2,向盛有,FeCl,3,溶液的烧杯中同时加入,铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果,中不可能出现的是（）,A,、有铜无铁,B,、有铁无铜,C,、有铜和铁,D,、铁铜都无,B,41,?,2,、把铁加入,FeCl,3,、,FeCl,3,、,CuCl,2,的混合液中，反应后铁有剩余，则反应后溶液中离子浓度最大的是（）,A,、,Cu,2+,B,、,Fe,2+,C,、,Fe,3+,D,、,H,+,B,42,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,3,溶液中混有,FeCl,2,:,、,。,（,4,）,FeCl,2,溶液中混有,CuCl,2,、,。,当堂练习,加入过量盐酸,Fe,2H,Fe,2,H,2,加入过量,NaOH 2Al,2OH,2H,2,O,2AlO,2,3H,2,通入,Cl,2,2Fe,2,Cl,2,2Fe,3,2Cl,加入过量,Fe Cu,2,Fe,Fe,2,Cu,43,44,