高三化学学科一体化教学案编写人景均编号25课时课时25—铁、铜的获取及应用.专题三从矿物到基础材料一、考纲要求：1．了解过渡金属铁的原子结构及其在周期表中的位置。2．掌握过渡元素铁及其重要化合物的主要性质、相互转化及其应用。3．重点掌握根据氧化还原的原理进行有关铁及其化合物的相关计算。培养分析、综合、归纳问题的能力和解决问题的能力。二、知识结构：一、铁的存在和冶炼1．铁的存在：铁是地壳中最丰富的元素之一，含量为4.75%，在金属中仅次于铝。铁分布很广，能稳定地与其他元素结合，常以氧化物的形式存在，有赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、褐铁矿（主要成分是Fe2O3·3H2O）、菱铁矿（主要成分是FeCO3）、黄铁矿（主要成分是FeS2）、钛铁矿（主要成分是FeTiO3）等。土壤中也含铁1%～6%。2．铁的冶炼：金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。炼铁的主要原理是在高温条件下，用CO作还原剂将铁矿石中的铁还原出来；原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气设备：高炉赤铁矿炼铁主要反应可用化学方程式3CO+Fe2O3Combin2Fe+3CO2表示；磁铁矿炼铁主要反应可用化学方程式4CO+Fe3O4Combin3Fe+4CO2表示。主要反应：C+O2CombinCO22CO+O2Combin2CO23CO+Fe2O3Combin2Fe+3CO2CaCO3CombinCaO+CO2↑CaO+SiO2CombinCaSiO3尾气主要成分：CO和CO2二、铁的结构、性质1．原子结构：铁是活泼的过渡元素，铁位于第四周期第Ⅷ族，原子结构示意图为：，电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布式为：3d64s2常见的化合价有+2和+32．物理性质：（1）纯铁晶体具有银白色光泽（铁粉为黑色）、质地较软、密度大，熔沸点高，常用铁含碳等杂质，熔点降低，抗蚀力减弱。（2）具有一般金属的物理通性：具有良好的延展性、导电、导热性较好。它还有与其它金属不同的物理性质，它能被磁铁吸引。3．化学性质（较活泼）铁是较活泼的金属，铁原子的最外层电子数为2个，可失去2个或3个电子而显+2价或+3价，但+3价的化合物较稳定。Fe-2e-=Fe2+Fe-3e-=Fe3+（1）Fe→Fe2+：Fe+S=FeSFe+CuCl2=Cu+FeCl2，Fe+2FeCl3=3FeCl2Fe+2H+=Fe2++H2↑[思考]把金属铁加入含FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合液中充分反应后过滤，滤出不溶物有铜，则滤液中肯定有阳离子Fe2+，肯定不存在阳离子Fe3+，可能有阳离子Cu2+（若铁过量呢？）（2）Fe→Fe3+：①铁丝在氯气中燃烧：a．反应原理：2Fe+3C122FeCl3b．现象：铁丝在氯气中燃烧，生成棕色的烟。加水振荡后，生成棕黄色溶液②与强氧化性酸反应：a．冷的浓HNO3或浓H2SO4使铁发生钝化b．2.8克铁与160ml1mol/L稀硝酸作用放出NO气体，则在反应中HNO3共得电子0.08摩。（3）Fe→Fe3O4：3Fe+4H2O==Fe3O4+4H2↑3Fe+2O2==Fe3O4归纳：铁的化学性质及在反应后的生成物中显+2价或+3价的规律如下；注意：Fe与HNO3等强氧化性物质反应，也有得到Fe2+的可能性（铁过量）三、课堂笔记：考点1：铁的存在和冶炼[例1]钢铁工业是国家工业的基础。2006年我国粗钢产量突破4亿吨，居世界首位。某中学社会实践活动小组利用假期对当地钢铁厂进行了调研，对从矿石开始到钢铁产出的工艺流程有了全面的感性认识。请您对社会实践活动小组感兴趣的问题进行计算：（1）将6．62g铁矿石样品投入适量的盐酸中（充分反应），过滤，然后在滤液中加过量的NaOH溶液，充分反应后，过滤、洗涤、灼烧得4.80gFe2O3。现以该铁矿石为原料炼铁，若生产过程中铁元素损失4％，计算每生产1.00t生铁（含铁96％），至少需要这种铁矿石吨?（保留两位小数）（2）取某钢样粉末28.12g（假设只含Fe和C），在氧气流中充分反应，得到CO2气体224mL（标准状况）。①计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比为。②再取三份不同质量的钢样粉末分别加到100mL相同浓度的H2SO4溶液中，充分反应后，测得的实验数据如下表所示：实验序号IIIIII加入钢样粉末的质量/g2.8125.6248.436生成气体的体积/L（标准状况）1.1202.2402.800计算硫酸溶液的物质的量浓度为。③若在实验Ⅱ中继续加入mg钢样粉末，计算反应结束后剩余的固体质量为?（用含m的代数式表示）答案：25．（1）解：6.62g铁矿石中铁的质量为生产1.00t生需铁矿石的质量...
