《铁、铜及其化合物的应用》课件35（42张PPT）

欢迎进入化学课堂 铁 铜的获取及应用 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 常见的铁矿石 磁铁矿 Fe3O4 赤铁矿 Fe2O3 褐铁矿 Fe2O3 nH2O 黄铁矿 FeS2 菱铁矿FeCO3 常见的铜矿石 黄铜矿 CuFeS2 蓝铜矿 Cu3 CO3 2 OH 2 孔雀石 Cu2 OH 2CO3 毛赤铜矿 Cu2O 斑铜矿Cu5FeS4 辉铜矿Cu S 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 生成铁的反应 生成铜的反应 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 炼铁高炉 4 具体步骤 还原剂的生成 铁矿石的还原 炉渣的形成 铁矿石 焦炭 热空气 炉渣出口 生铁出口 石灰石 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 1 高温冶炼黄铜矿 1 热分解法 2HgO2Hg O2 2Ag2O4Ag O2 2 热还原法 使用H2 C CO或 用活泼金属 还原 CuO H2Cu H2OCuO COCu CO22CuO C2Cu CO2 2Al Fe2O32Fe Al2O33 电解方法 2Al2O34Al 3O2 MgCl2Mg Cl2 4 湿法冶金 Fe CuSO4 FeSO4 Cu5 生物冶金 含硫的铜矿 硫酸铜 炼铜 电解法 热还原法 热分解法 不同金属冶炼方法的选择 KCaNaMgAlZnFeSnPb H CuHgAg 交流与讨论P70 写出你知道的所有的冶炼铁铜的反应 冶炼金属一般有下列四种方法 焦炭法 水煤气法 H2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 MgCl2 6H2O 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 B 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 金属的腐蚀 化学腐蚀 直接接触 电化学腐蚀 4Fe 3O2 2Fe2O3 2Fe 3Cl2 2FeCl3 二 钢铁的腐蚀 2 分类 3 电化学腐蚀的原理 2Fe O2 H2O 2Fe OH 2 失4e 得4e 二 钢铁的腐蚀 Fe OH 2 被氧化 O2 H2O Fe OH 3 Fe OH 3 铁锈 Fe2O3 xH20 条件 与潮湿空气接触 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 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 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 3 计算某小型钢铁厂以含有Fe3O460 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 3Fe2323 56X 60 1 5 0 5 0X 109 0 解 设需要磁铁矿X吨Fe3O4 3FeFe3O4的物质的量 3 Fe的物质的量X 60 1 5 0 232 3 5 56X 109 0答 至少需要磁铁矿109 0吨 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 五 铁的化学性质 一 铁的原子结构示意图 二 铁的化学性质 一条规律 注 在常温下 铁与浓H2SO4 浓HNO3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 Fe3O4B FeSC FeCl3D FeCl2 D Fe2 呈 色 Fe3 呈 色 Fe2 2OH Fe OH 2 Fe3 3OH Fe OH 3 色 2 白 灰绿 红褐 六 铁的氢氧化物 实验二 实验三 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 3Fe2O3B Fe OH 2FeOC Fe OH 2Fe OH 3Fe3O4D Fe2O3Fe OH 3 A 练一练 硫氰化钾 血 红色 溶液 沉淀 Fe3 3SCN Fe SCN 3 思考 Fe2 Fe3 的检验方法 观察颜色 加NaOH溶液 SCN Fe2 Fe3 七 Fe2 Fe3 的检验 实验四 八 铜的化学性质 1 不与一般性酸反应 非氧化性酸 练一练 铜在加热条件下能与浓H2SO4反应 生成硫酸铜 SO2气体和水 写出反应方程式 3 铜与Fe3 反应 Cu 2Fe3 Cu2 2Fe2 应用 电子工业制作印刷电路 1 将上述物体浸入FeCl3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 以前学过 Cu2 Fe Cu Fe2 湿法炼铜 Cu 2Fe3 Cu2 2Fe2 2 少量的铁与稀硝酸反应生成Fe NO3 2还是Fe NO3 3 过量的铁与稀硝酸反应生成Fe NO3 2还是Fe NO3 3 3 在FeCl3中加Fe Cu 哪种金属先反应 九 探究Fe2 与Fe3 转化条件 一般思路 1 提出Fe2 与Fe3 转化条件的猜想 Fe2 Fe3 化合价升高 需加入氧化剂 Fe3 Fe2 化合价降低 需加入还原剂 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 Fe2 Fe3 需加入Cl2 KMnO4 HNO3等Fe3 Fe2 需加入Fe Cu Br I 等 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 铁三角 4 形成结论 1 制印刷电路板时常用FeCl3作为 腐蚀液 发生的反应为2FeCl3 Cu 2FeCl2 CuCl2向盛有FeCl3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 2 把铁加入FeCl3 FeCl3 CuCl2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 Cu2 B Fe2 C Fe3 D H B 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 FeCl3溶液中混有FeCl2 4 FeCl2溶液中混有CuCl2 加入过量盐酸Fe 2H Fe2 H2 加入过量NaOH2Al 2OH 2H2O 2AlO2 3H2 通入Cl22Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 加入过量FeCu2 Fe Fe2 Cu 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全