第二单元第二单元 铁、铜的获铁、铜的获取及应用取及应用12历史的荣耀历史的荣耀司母戊鼎司母戊鼎3为什么铜使用比铁早？为什么铜使用比铁早？地球上存在少量单质铜，单质铁只存在陨铁中地球上存在少量单质铜，单质铁只存在陨铁中铁的性质比铜活泼，铁的性质比铜活泼，容易氧化生锈容易氧化生锈铁铁的熔点（的熔点（1539）又比铜（）又比铜（1083 ）高得多，就使得它比铜难于熔炼高得多，就使得它比铜难于熔炼【交流与讨论交流与讨论】4磁铁矿磁铁矿(Fe3O4)赤铁矿赤铁矿(Fe2O3) 黄铜矿黄铜矿(CuFeS2 )孔雀石孔雀石(Cu(OH)Cu(OH)2 2 。CuCOCuCO3 3 )5铁铁铁铁单单质质陨陨铁铁根据金属活动性顺序根据金属活动性顺序主要主要化合态化合态、少量、少量单质单质存在存在2 2、铁化合态、铁化合态铜化合态铜化合态铜铜比较活泼比较活泼金属金属不太活泼不太活泼金属金属磁铁矿磁铁矿( (FeFe3 3O O4 4) )赤铁矿赤铁矿(Fe(Fe2 2O O3 3) ) 黄铜矿黄铜矿( (CuFeSCuFeS2 2 ) )孔雀石孔雀石( (CuCOCuCO3 3 .Cu(OH) .Cu(OH)2 2) )天天然然单单质质铜铜6先人的足迹先人的足迹7（1 1）原料是什么？）原料是什么？（2 2）设备是什么？）设备是什么？（3 3）炼铁过程中发）炼铁过程中发 生了哪些反应？生了哪些反应？【交流与讨论交流与讨论】8化学反应过程：化学反应过程：制造还原剂制造还原剂：C+O2=CO2 ,CO2+C=2CO 点燃点燃高温高温CO CO 还原铁矿石还原铁矿石：Fe2O3+3CO =2Fe+3CO2 高温高温除杂质造渣除杂质造渣： CaCO3=CaO+CO2 高温高温CaO+SiO2=CaSiO3高温高温9根据工业炼铁的原理根据工业炼铁的原理实验室如何设计实验模拟一氧化碳还原氧化铁实验室如何设计实验模拟一氧化碳还原氧化铁?讨论与交流讨论与交流10二、铜的冶炼二、铜的冶炼 约公元前约公元前3800年，伊朗就开始将铜矿石年，伊朗就开始将铜矿石(孔孔雀石雀石)和木炭混合在一起加热，得到了金属铜。和木炭混合在一起加热，得到了金属铜。 在汉代许多著作里有记载在汉代许多著作里有记载“石胆能化铁为铜石胆能化铁为铜”，晋葛洪，晋葛洪抱朴子内篇抱朴子内篇黄白黄白中也有中也有“以曾青以曾青涂铁，铁赤色如铜涂铁，铁赤色如铜”的记载。的记载。CuSO4+Fe=Cu+FeSO4 高温冶炼黄铜矿高温冶炼黄铜矿电解精炼电解精炼 生物炼铜生物炼铜11生物炼铜：生物炼铜：工业炼铜工业炼铜黄铜矿黄铜矿(CuFeS2)高温分解高温分解粗铜粗铜电解精炼电解精炼高纯铜高纯铜含硫的铜矿硫酸铜含硫的铜矿硫酸铜炼铜炼铜12金属冶炼的一般方法金属冶炼的一般方法 1、热分解法：、热分解法：2HgO 2Hg+O2 、 2Ag2O 4Ag+O22、热还原法：、热还原法： （使用（使用H2 、C、CO或或“用活泼金属用活泼金属”还原）还原） CuO+H2 Cu+H2O CuO+CO Cu+CO2 2CuO+C 2Cu+CO2 2Al+Fe2O3 2Fe+ Al2O3 3、电解方法、电解方法: 2Al2O3 4Al+3O2 MgCl2 Mg+Cl24、湿法冶金：、湿法冶金：Fe+CuSO4= FeSO4+Cu5、生物冶金：、生物冶金：含硫的铜矿含硫的铜矿硫酸铜硫酸铜炼铜炼铜13一、单质的物理性质一、单质的物理性质1、铁是可以被磁铁吸引的银白色金属、铁是可以被磁铁吸引的银白色金属 铜是紫红色的金属。铜是紫红色的金属。2、铁和铜都有良好的导电性和导热性。、铁和铜都有良好的导电性和导热性。、铁和铜的密度较大，熔沸点较高。、铁和铜的密度较大，熔沸点较高。14二、单质化学性质二、单质化学性质2Fe+3Cl2点燃2FeCl3点燃Cu+Cl2CuCl23Fe+2O2点燃Fe3O4不反应不反应Fe+2HClFeCl2+H2Cu+2AgNO32Ag+Cu(NO3)2Fe+CuSO4FeSO4+Cu2Cu+O22CuO与非金属反应与非金属反应与盐酸反应与盐酸反应与盐溶液反应与盐溶液反应FeCu铜在反应中一般转化为铜在反应中一般转化为+2价铜的化合物。价铜的化合物。特特别别提提醒醒铁跟铁跟氧化性较弱氧化性较弱的氧化剂（如盐酸、硫酸铜溶液的氧化剂（如盐酸、硫酸铜溶液等）反应转化为等）反应转化为亚铁亚铁化合物。化合物。铁跟铁跟氧化性较强氧化性较强的氧化剂（如氯气、硝酸等）反的氧化剂（如氯气、硝酸等）反应转化为应转化为+3价价铁的化合物。铁的化合物。153高温下可用于还原氧化铁的化合物是高温下可用于还原氧化铁的化合物是( ) A.焦炭焦炭 B.氢气氢气 C.二氧化碳二氧化碳 D.一氧化碳一氧化碳练习练习在化学反应：在化学反应：Fe3O43H2 3Fe4H2O中，中，Fe3O4作作 A 还原剂还原剂 B 氧化剂氧化剂 C 催化剂催化剂 D 溶剂溶剂B2在化学反应：在化学反应：2Ag2O 4Ag+O2中，中，Ag2O作作 A 还原剂还原剂 B 氧化剂氧化剂 C 催化剂催化剂 D 溶剂溶剂ABD165在含有在含有Cu(NO3)2 、Mg(NO3)2 和和AgNO3的溶的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是（液中加入适量锌粉，首先置换出的是（ ） A.Mg B. Cu C. Ag D. H24西汉时期发现、宋朝初期应用于生产的湿西汉时期发现、宋朝初期应用于生产的湿法冶金术的反应原理是法冶金术的反应原理是 （ ）ACuO+H2 Cu+H2OBCuO+CO Cu+CO2 CFe+CuSO4= FeSO4+Cu D2Cu2O+Cu2S 6Cu+SO2CC176除去下列物质中混有的少量杂质应用怎样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。化学方法，写出有关反应的离子方程式。（1）铜粉中混有铁粉）铜粉中混有铁粉: 、 。（2）铁粉中混有铝粉）铁粉中混有铝粉: 、 。（3）FeCl3溶液中混有溶液中混有FeCl2 : 、 。（4）FeCl2溶液中混有溶液中混有CuCl2 、 。加入过量盐酸加入过量盐酸 Fe2HFe 2H2 加入过量加入过量NaOH 2Al2OH2H2O2AlO23H2 通入通入Cl2 2Fe2Cl22Fe32Cl 加入过量加入过量Fe Cu2FeFe2Cu 18第二单元第二单元 铁、铜的获取及应用铁、铜的获取及应用19本节内容本节内容: :一、单质的物理性质一、单质的物理性质二、单质化学性质二、单质化学性质Fe2+Fe3+与与的鉴别的鉴别三、三、Fe2+Fe3+与与的相互转化的相互转化四、四、五、铁及铜的化合物的应用五、铁及铜的化合物的应用20一、单质的物理性质一、单质的物理性质1、铁是可以被磁铁吸引的银白色金属、铁是可以被磁铁吸引的银白色金属 铜是紫红色的金属。铜是紫红色的金属。2、铁和铜都有良好的导电性和导热性。、铁和铜都有良好的导电性和导热性。、铁和铜的密度较大，熔沸点较高。、铁和铜的密度较大，熔沸点较高。21二、单质化学性质二、单质化学性质2Fe+3Cl2点燃2FeCl3点燃Cu+Cl2CuCl23Fe+2O2点燃Fe3O4不反应不反应Fe+2HClFeCl2+H2Cu+2AgNO32Ag+Cu(NO3)2Fe+CuSO4FeSO4+Cu2Cu+O22CuO与非金属反应与非金属反应与盐酸反应与盐酸反应与盐溶液反应与盐溶液反应FeCu铜在反应中一般转化为铜在反应中一般转化为+2价铜的化合物。价铜的化合物。特特别别提提醒醒铁跟铁跟氧化性较弱氧化性较弱的氧化剂（如盐酸、硫酸铜溶液等）反应转化为的氧化剂（如盐酸、硫酸铜溶液等）反应转化为亚铁亚铁化合物。化合物。铁跟铁跟氧化性较强氧化性较强的氧化剂（如氯气、硝酸等）反应转化为的氧化剂（如氯气、硝酸等）反应转化为+3价价铁的化合物。铁的化合物。22Fe2+Fe3+与与的鉴别的鉴别三、三、观察溶液颜色观察溶液颜色与与KSCN反应反应与与NaOH反应反应浅绿色浅绿色棕黄色棕黄色无明显现象无明显现象溶液变为血红色溶液变为血红色白色沉淀迅速变灰白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色绿色最后呈红褐色立即产生红立即产生红褐色沉淀褐色沉淀Fe3+Fe2+鉴别方法鉴别方法23Fe2+Fe3+与与的相互转化的相互转化四、四、Fe2+小结：小结：Fe3+氧化性较强的氧化剂如氧化性较强的氧化剂如Cl2、硝酸等、硝酸等还原剂如还原剂如 Fe、Cu等等Fe2+Fe3+化合价化合价 ， 升高升高 需加入需加入氧化剂氧化剂。还原剂还原剂。降低降低Fe3+Fe2+化合价化合价 ， 需加入需加入Fe氧化性较弱的氧化剂如氧化性较弱的氧化剂如 H 、Cu等等+2+氧化性较强的氧化剂如氧化性较强的氧化剂如Cl2、硝酸等、硝酸等Zn 、Al、 Mg等等等Zn、Al、Mg24五、铁及铜的化合物的应用五、铁及铜的化合物的应用1、铁的化合物、铁的化合物Fe2O3作颜料作颜料氯化铁、硫酸亚铁可作净水剂氯化铁、硫酸亚铁可作净水剂作磁性材料作磁性材料维持生命的微量元素维持生命的微量元素2、铜的化合物：、铜的化合物： 铜盐可杀菌，铜盐可杀菌，CuSO4溶液杀灭寄生虫，治疗皮肤病。溶液杀灭寄生虫，治疗皮肤病。252、要证明某溶液中不含 练习练习: :Fe3+Fe2+而可能含有，进行如下实验操作时最佳顺序为加入足量氯水 加入足量KMnO4 加入少量KSCN溶液（）A. B. C. D. C1、向某溶液中加入含Fe2+的溶液后，无明显变化，当再滴加几滴新制氯水后，混合液变成血红色，则下列结论中错误的是（）A.该溶液中一定含有SCN-Fe3+B.氧化性： Cl2Fe2+SCN-与不能形成红色物质C.D. Fe2+Fe3+被氯水氧化为B26