高中化学：铁、铜的获取及应用教案鲁科版高一VIP免费

铁、铜的获取及应用单元小结一、铁1.铁的性质（1）物理性质：铁是一种可以被磁铁吸引的银白色金属，纯铁的熔点较高（1535℃），防腐能力强。密度7.83g/cm3，是电和热的良导体。但是通常炼制的铁中含有碳等杂质，使铁的熔点降低，防腐能力大大下降。（2）化学性质：铁是活泼的金属，在自然界中只有化合态形式，如磁铁矿（Fe3O4），赤铁矿(Fe2O3)等。与非金属单质反应：3Fe+2O2Fe3O4(Fe2O3·FeO),2Fe+3Cl22FeCl3,2Fe+3Br2△2FeBr3,Fe+I2△FeI2,Fe+S△FeS②高温与水蒸气反应：3Fe+4H2O(g)高温Fe3O4+4H2↑。③与酸反应：强氧化性酸：常温下浓硫酸和浓硝酸使铁钝化。非强氧化性酸：铁与酸反应有氢气放出。④与某些盐溶液反应：如Fe+CuSO4==Cu+FeSO4,Fe+2FeCl3==3FeCl2等。2、铁的氧化物FeOFe2O3Fe3O4（Fe2O3·FeO）铁元素的价态＋2＋3＋2、＋3俗称铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体类别碱性氧化物碱性氧化物复杂氧化物水溶性难溶难溶难溶稳定性不稳定稳定稳定主要化学性质有一定的还原性易被氧化为三价铁的化合物与酸反应生成三价铁盐化合物中＋2的铁有还原性，易被氧化。3、铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3主要性质白色难溶于水的沉淀，不稳定，易被氧化成氢氧化铁，颜色变化为：白色－灰绿色－红褐色。反应式：4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3。因此在制备时常采取措施：除溶液中的氧；加有机溶剂封住液面；胶头滴管要伸入到溶液中。红褐色难溶于水的沉淀，受热易分解。2Fe(OH)3△Fe2O3+3H2O,能溶于强酸溶液，生成相应的盐。4、Fe2+、Fe3+的检验：离子Fe2+Fe3+用心爱心专心常见方法①直接观察溶液是浅绿色；②滴加氢氧化钠溶液，出现沉淀的颜色变化是：白色－灰绿色－红褐色；③滴加KSCN溶液，无明显变化，再加氯水，溶液变血红色。①直接观察溶液是黄色；②滴加氢氧化钠溶液，出现红褐色沉淀；③滴加KSCN溶液，有血红色溶液出现。5、Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互转化（一）“铁三角”关系（二）具体方程式：6、铁的冶炼原料：铁矿石（提供铁元素）、焦炭（提供热量和还原剂）、空气（提供氧气）、石灰石（除去铁矿石中的二氧化硅杂质）。设备：高炉。主要反应：C+O2CO2,C+CO2高温2CO（这两个反应是制造还原剂并提供热量）,3CO+Fe2O3高温2Fe＋3CO2,CaCO3高温CaO+CO2↑,CaO+SiO2高温CaSiO3.从高炉中出来的铁含有2－4.5％的C和其他杂质，性能差，需进一步的炼制得到性能较好的用心爱心专心钢。高炉的尾气常含有CO有毒气体，常采取净化后循环使用的方法。7、钢铁的腐蚀及防腐（1）钢铁的腐蚀有化学腐蚀和电化腐蚀。化学腐蚀：是指钢铁等金属遇周围的物质接触直接发生化学反应而引起的腐蚀。如铁与氯气的反应腐蚀。电化腐蚀：是指钢铁在表面有电解质的环境下，铁失去电子，钢铁内的碳周围的氧气和水或氢离子得到电子而引起的腐蚀。如是氧气和水得到电子的腐蚀称吸氧腐蚀；而氢离子得电子的腐蚀称析氢腐蚀。我们在生活中常见到得铁锈就是钢铁得吸氧腐蚀得结果。吸氧腐蚀是钢铁电化腐蚀的主要形式。（2）防腐措施：①在钢铁表面覆盖保护层；②在钢铁中加入一定量得铬、镍元素，改变钢铁内部结构；③在钢铁表面镶嵌比铁活泼得金属如锌；在腐蚀时，锌先失去电子；④将需要保护得钢铁接在不断有电子输出得电源得负极，使铁不可能失去电子。二、铜1、铜的性质（1）物理性质铜是紫红色的金属，是电和热的良导体，广泛用作导线，密度8.9g/cm3。（2）化学性质铜是较不活泼的金属，自然界中有少量的单质铜存在，大部分是化合态如黄铜矿（CuFeS2）,孔雀石（CuCO3·Cu(OH)2）等。铜在一定条件下可发生如下反应：①与非金属单质反应：2Cu+O2△2CuO（黑色）,Cu+Cl2△CuCl2（棕黄色的烟）2Cu+S△Cu2S(黑色)②与某些盐溶液反应：Cu+2FeCl3==2FeCl2+CuCl2,Cu+2AgNO3==Ag+Cu(NO3)2。2、铜的冶炼工业上是高温冶炼黄铜矿得到粗铜，然后用电解方法精练得到纯度很高的精铜，电解中将粗铜连在电源的正极，精铜连在电源的负极，用可溶性的铜盐做电解液。这样通电一段时间后，粗铜上的铜就不断溶下，在精铜表面析出。用心爱心专心