高中化學(xué)《鐵、銅的獲取及應(yīng)用》學(xué)案1 蘇教版必修1

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1、第二單元鐵、銅的獲取及應(yīng)用一、鐵1.鐵的性質(zhì)（1）物理性質(zhì)：鐵是一種可以被磁鐵吸引的銀白色金屬，純鐵的熔點(diǎn)較高（1535℃），防腐能力強(qiáng)。密度7.83g/cm3，是電和熱的良導(dǎo)體。但是通常煉制的鐵中含有碳等雜質(zhì)，使鐵的熔點(diǎn)降低，防腐能力大大下降。（2）化學(xué)性質(zhì)：鐵是活潑的金屬，在自然界中只有化合態(tài)形式，如磁鐵礦（Fe3O4），赤鐵礦(Fe2O3)等。①與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：3Fe+2O2Fe3O4(Fe2O3·FeO),2Fe+3Cl22FeCl3,2Fe+3Br22FeBr3,Fe+I2FeI2,Fe+SFeS②高溫與水蒸氣反應(yīng)：

2、3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑。③與酸反應(yīng)：強(qiáng)氧化性酸：常溫下濃硫酸和濃硝酸使鐵鈍化。非強(qiáng)氧化性酸：鐵與酸反應(yīng)有氫氣放出。④與某些鹽溶液反應(yīng)：如Fe+CuSO4==Cu+FeSO4,Fe+2FeCl3==3FeCl2等。2、鐵的氧化物FeOFe2O3Fe3O4（Fe2O3·FeO）鐵元素的價(jià)態(tài)＋2＋3＋2、＋3俗稱鐵紅磁性氧化鐵色態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體類別堿性氧化物堿性氧化物復(fù)雜氧化物水溶性難溶難溶難溶穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定主要化學(xué)性質(zhì)有一定的還原性易被氧化為三價(jià)鐵的化合物與酸反應(yīng)生成三價(jià)鐵鹽化合物中＋2的鐵有還

3、原性，易被氧化。3、鐵的氫氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3主要性質(zhì)白色難溶于水的沉淀，不穩(wěn)定，易被氧化成氫氧化鐵，顏色變化為：白色－灰綠色－紅褐色。反應(yīng)式：4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3。因此在制備時(shí)常采取措施：除溶液中的氧；加有機(jī)溶劑封住液面；膠頭滴管要伸入到溶液中。紅褐色難溶于水的沉淀，受熱易分解。2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,能溶于強(qiáng)酸溶液，生成相應(yīng)的鹽。4、Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)：離子Fe2+Fe3+常見方法①直接觀察溶液是淺綠色；②滴加氫氧化鈉溶液，出現(xiàn)沉淀的顏色變化是：白色－灰綠色－

4、紅褐色；①直接觀察溶液是黃色；②滴加氫氧化鈉溶液，出現(xiàn)紅褐色沉淀；③滴加KSCN溶液，無明顯變化，再加氯水，溶液變血紅色。③滴加KSCN溶液，有血紅色溶液出現(xiàn)。5、Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互轉(zhuǎn)化（一）“鐵三角”關(guān)系（二）具體方程式：　6、鐵的冶煉原料：鐵礦石（提供鐵元素）、焦炭（提供熱量和還原劑）、空氣（提供氧氣）、石灰石（除去鐵礦石中的二氧化硅雜質(zhì)）。設(shè)備：高爐。主要反應(yīng)：C+O2CO2,C+CO22CO（這兩個(gè)反應(yīng)是制造還原劑并提供熱量）,3CO+Fe2O32Fe＋3CO2,CaCO3CaO+CO2↑,CaO+SiO2C

5、aSiO3.從高爐中出來的鐵含有2－4.5％的C和其他雜質(zhì)，性能差，需進(jìn)一步的煉制得到性能較好的鋼。高爐的尾氣常含有CO有毒氣體，常采取凈化后循環(huán)使用的方法。7、鋼鐵的腐蝕及防腐（1）鋼鐵的腐蝕有化學(xué)腐蝕和電化腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕：是指鋼鐵等金屬遇周圍的物質(zhì)接觸直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。如鐵與氯氣的反應(yīng)腐蝕。電化腐蝕：是指鋼鐵在表面有電解質(zhì)的環(huán)境下，鐵失去電子，鋼鐵內(nèi)的碳周圍的氧氣和水或氫離子得到電子而引起的腐蝕。如是氧氣和水得到電子的腐蝕稱吸氧腐蝕；而氫離子得電子的腐蝕稱析氫腐蝕。我們?cè)谏钪谐Ｒ姷降描F銹就是鋼鐵得吸氧腐蝕得結(jié)果

6、。吸氧腐蝕是鋼鐵電化腐蝕的主要形式。（2）防腐措施：①在鋼鐵表面覆蓋保護(hù)層；②在鋼鐵中加入一定量得鉻、鎳元素，改變鋼鐵內(nèi)部結(jié)構(gòu)；③在鋼鐵表面鑲嵌比鐵活潑得金屬如鋅；在腐蝕時(shí)，鋅先失去電子；④將需要保護(hù)得鋼鐵接在不斷有電子輸出得電源得負(fù)極，使鐵不可能失去電子。二、銅1、銅的性質(zhì)（1）物理性質(zhì)銅是紫紅色的金屬，是電和熱的良導(dǎo)體，廣泛用作導(dǎo)線，密度8.9g/cm3。（2）化學(xué)性質(zhì)銅是較不活潑的金屬，自然界中有少量的單質(zhì)銅存在，大部分是化合態(tài)如黃銅礦（CuFeS2）,孔雀石（CuCO3·Cu(OH)2）等。銅在一定條件下可發(fā)生如下反應(yīng)：

7、①與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：2Cu+O22CuO（黑色）,Cu+Cl2CuCl2（棕黃色的煙）2Cu+SCu2S(黑色)②與某些鹽溶液反應(yīng)：Cu+2FeCl3==2FeCl2+CuCl2,Cu+2AgNO3==Ag+Cu(NO3)2。2、銅的冶煉工業(yè)上是高溫冶煉黃銅礦得到粗銅，然后用電解方法精練得到純度很高的精銅，電解中將粗銅連在電源的正極，精銅連在電源的負(fù)極，用可溶性的銅鹽做電解液。這樣通電一段時(shí)間后，粗銅上的銅就不斷溶下，在精銅表面析出。