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苏州中学园区高一化学苏教版《从自然界获取铁和铜》学案


高一年级化学学科学案 从自然界获取铁和铜
班级_______姓名_________学号_______ [学习目标] 1. 了解铁、铜在自然界的主要存在形式 2.掌握高炉炼铁的化学原理,简单了解湿法炼铜的过程。 [课前检测] 1、 下列物质中既能与盐酸反应又能与氢氧化钠 溶液反应的是 ( ) ①Al②Al2O3③Al OH) ( 3④NaHCO3⑤NaAlO2⑥(NH4)

2CO3⑦NH4HCO3⑧Mg⑨Fe2O3⑩NaHSO4 A.全部 B. ①②③④⑥⑦⑧ C. ②③④⑥⑦⑧⑩ D.①②③④⑥⑦ [情景设计 1]铁铜是人类使用最早、应用最为广泛的两种金属,人类历史上就有铁器时代和 青铜器时代。人类首先发现并应用的是铜而不是铁,你知道为什么吗?

[情景设计 2]铁铜在日常生活中应用十分广泛,你知道他们主要以什么形态存在于自然界 吗? [归纳小结] 一、铁、铜的存在: 铁、铜在自然界中主要以 的形式存在于自然界。常见的有磁铁矿 、赤 铁矿 。铁元素在地壳中的含量为 4.65%,我国有丰富的铁矿资源,但品位不高。 常见的铜铁矿有黄铜矿____________、孔雀石 ________等。 [情景设计 3] 你知道如何将铁、 铜从化合态转化成游离态吗?请回忆学过的知识, 尽可能多 的写出实现上述转化的方程式。 生成铁的化学方程式 生成铜的化学方程式

[情景设计 4]铁铜是重要的基础金属材料,工业上 是怎样将化合态的铁铜转化为单质的? [归纳小结]二.铁、铜的工业生产 (1)高炉炼铁 ①原理:在高温下,用___________________把铁从铁矿石中还原出来。②原料: _____________________________________________________________。 ③设备: ___________________。 ④主要反应: A.还原剂的生成__________________________ _______________________________。 B.铁矿石的还原_________________________________________________________。 C.炉渣的形成____________________________________________________________。 ⑤产品:含碳 2%~4.5%的________________,将生铁进一步炼制,就可以得到用途更
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广泛的________(含碳 0.03%~2%) (2)铜的冶炼 ①工业炼铜 高温 黄铜矿(___________)

( 粗铜

) 精铜

( ) ( ) ②生物炼铜:原理:CuS CuSO4 Cu [知识拓展] 金属的冶炼 1.从矿石中提炼金属的一般步骤: ①选矿(矿石的富集、除杂质,提高有用成分含量) ;②冶炼;③精炼提纯。 2.冶炼金属常用方法 △ (1)加热法——加热金属的氧化物和硫化物,使其分解出金属,例如 Ag2O 2Ag+O2, 适用于冶炼稳定金属。 (2)还原剂法——用还原剂把金属从化合物种还原出来。常见的还原剂有 H2、CO、C、Al 等。例如:Fe2O3+CO——_________________________________________, WO3+H2——___________________________________________, Cr2O3+Al——__________________________________________。 (3)电解法——用电流使金属还原,适用于冶炼活泼金属。 K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au

[典型例题] 1.下列物质中,不能由 Fe 跟非金属单质直接化合而成的是 A Fe3O4 B FeS C FeCl3 D FeCl2





2. 常温下,不能用铁制容器存放的物质是 ( ) A 浓 H2SO4 B 稀硝酸 C CuSO4 溶液 D 浓硝酸 3 下列关于铁的叙述中错误的是 ( ) A 纯净的铁是光亮的银白色金属 B 铁能被磁体吸引 C 铁是地壳中含量最多的金属元素,所以分布在地壳中的铁有游离态也有化合态 D 常温下,铁与浓 HNO3 不反应 [课外练习] 1.下列反应能通过置换反应生成铁的是 ( ) (1)Zn+Fe Cl2(溶液) (2)Na+FeSO4(溶液) (3)Fe2O3+CO(高温)(4)Fe3O4+H2(加热) (5)Al+Fe2O3(引燃) A.(1)(3)(4)(5) B.(1)(2)(3) C.(1)(4)(5) D.(1)(2)(3)(4)(5) 2.生物炼铜 实际上是微生物帮助我们从矿石中提取铜.这些”吃岩石的细菌”能利用空气中的 氧气将不溶性的 CuS 转化为可溶性的铜的化合物,该化合物是 ( ) A.碳酸铜 B.硝酸铜 C.硫酸铜 D.氢氧化铜 3.下列物质中,不属于合金的是 ( ) A. 硬铝 B.黄铜 C. 钢铁 D.金箔 4.下列四种工业生产:①用海水为原料制镁;②冶炼生铁;③制漂白粉;④从海带中提取 碘。要用石灰石作为一种原料的 ( ) A.只有① B.只有①②③ C.只有②③ D.全部 5.在氧化铜和氧化亚铜的混合物中,铜与氧元素的质量比为 5:1,两氧化物的物质的量之比为 ( ) A. 2:3 B. 1:3 C. 1:4 D.3:1
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6.下列金属在潮湿的空气中最容易生锈的是 ( ) A.纯锌 B.生铁 C.金 D.铝 7.为了确定几种物质化学性质活泼性强弱,某同学做了如下实验:有 A、B、C、D 四种金 属,A、B 与酸反应放出氢气,C、D 不能;A 与 B 接触放在潮湿空气中,B 被腐蚀;将 C 浸 入 D 的盐溶液,C 表面有 D 析出。则四种金 属的 化学性质由强到弱的顺序是 ( ) A.A、B、C、D B.B、A、C、D C.B、A、D 、C D.C、D 、B、A 8. 在含有 Cu (NO3)、 (NO3) 和 AgNO3 的溶液中加入适量锌粉, 首先置换出的是 ( 2 Mg 2 A.Mg B. Cu C. Ag D. H2 )

9.CuS 和 Cu2S 都能溶于硝酸,它们高温灼烧的产物相同,以下鉴别 CuS 和 Cu2S 两种黑色粉 末的方法合理的是 ( ) A .将两种样品分别溶于硝酸,区别反应快慢 B.将两种样品分别溶于硝酸,区别溶液的颜色 C.取两种同质量的样品分别在高温灼烧,区别残留固体的质量 D.取两种同质量的样品分别在高温灼烧,区别残留固体的颜色 10.由 FeSO4 和 Fe2(SO4)3 组成的混合物中,含硫为 a%,则所含铁的质量百分含量为 ( ) A.3a% B.(100-2a)% C. 20% D. 1-3a% 2+ 3+ 11.在 Fe、Fe 、Fe 三种粒子中,具有相同的 ( ) A. 质子数 B. 最外层电子数 C. 化学性质 D. 电荷数 4.现有 2 mol/L 的盐酸和硫酸溶液各 100 mL,分别加入等质量的铁粉,反应结束时,所生 成的气体质量比为 2∶3,则往酸中加入的铁粉的质量为 ( ) A.8.4 g B.5.6 g C.2.8 g D.16.8 g 12.Fe 是地壳中含量很丰富的元素,也是生物体所必需的元素。 自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿, 金属铁是在高炉中冶炼的, 高炉炼铁除了加入 铁矿石外,还需加入焦炭和石灰石。请填空: ①写出磁铁矿主要成分的化学式:____________ 。 ②写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式:____________________________ 。 ③ 写 出 焦 炭 在 高 炉 中 参 与 反 应 的 两 个 化 学 方 程 式 : ______________________ , ______________________。 ④写出 CaCO3 在炼铁过程中的两个化学方程式:________________、_______________ 。 13.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)FeCl2 溶液中混有 CuCl2 、 。 14.在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化

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请填写以下空白: 1)孔雀石的主要 成份是 CuC O3· Cu(OH)2(碱式碳酸铜)受热易分解。上图中的 F 是 (2)写出明矾溶液与过量的 NaOH 溶液反应的离子方程式 (3)图中所得 G 和 D 都为固体混合后在高温下可发生反应写出该反应化学方程式 (4)每生成 1mol D 同时生成 mol E 15.现有铁的氧化物 16g,用足量 CO 还原后,将产生的 CO2 全部用澄清石灰水吸收,得到沉淀 30g,问铁的氧化物可能是什么?

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