化学 三 从矿物到基础材料 第三单元铁、铜及其化合物的应用教学 苏教版必修1.ppt

第一单元：铁、铜的获取及应用第一单元：铁、铜的获取及应用铁、铜化合物及其应用铁、铜化合物及其应用 专题三：从矿物到基础材料专题三：从矿物到基础材料（第一课时）（第一课时）银白色的银白色的纯纯铁铁紫红色纯铜固体紫红色纯铜固体铁铁铜铜建材建材; ;炊具炊具; ;铸件铸件; ;制造铁合金制造铁合金; ;制磁制磁铁等广泛用于电气工业；广泛用于电气工业；制铜合金；各种仪表制铜合金；各种仪表的零件的零件 2.2.导电导热导电导热延展延展性性 （仅次于银）（仅次于银）1.1.纯铜呈纯铜呈紫红紫红色色; ;2.2.导电导热导电导热延展延展性性3.3.能被能被磁体磁体吸引吸引1.1.银白银白色色, ,有金属有金属光泽光泽一、铁铜的物理性质一、铁铜的物理性质金属金属应应 用用物理性质物理性质铁和铜的密度较大，属于重金属熔沸点较高铁和铜的密度较大，属于重金属熔沸点较高1.1.铁与盐酸反应铁与盐酸反应 ; ; 2.2.铁在氯气中燃烧铁在氯气中燃烧 ; ;3.3.铁与硫酸铜溶液反应铁与硫酸铜溶液反应 ; ;4.4.铜与硝酸银溶液反应铜与硝酸银溶液反应 ; ; 5. 5. 、、 ; ;6. 6. 、、 . . 请你写出下列反应的化学方程式，若是氧化还原反应请你写出下列反应的化学方程式，若是氧化还原反应指出氧化剂、还原剂。

你还知道有铁、铜参加的其他反指出氧化剂、还原剂你还知道有铁、铜参加的其他反应吗？）应吗？） 交流与讨论交流与讨论2Fe+3Cl2 ==2FeCl3点燃点燃Fe+2H＋＋ = Fe2++H2↑Fe+Cu2+ == Fe2+ + CuFe+2Ag+ == Fe2+ + 2Ag3Fe+2O2== Fe3O4 点燃点燃2Fe+3Br2 ==2FeBr3 △ △二、铁的化学性质二、铁的化学性质1、与非金属单质的反应、与非金属单质的反应O2、、Cl2、、Br2、、S铁做还原剂铁做还原剂+3+2Fe+S==FeS（黑）（黑） △ △2Fe+3Cl2 ==2FeCl3（棕褐色烟）（棕褐色烟）点燃点燃3Fe+2O2== Fe3O4 （火星四射）（火星四射）点燃点燃2Fe+3Br2 ==2FeBr3（（红棕色红棕色））+3氧化剂氧化剂2.与水反应与水反应3Fe+ 4H2O（（g）） = Fe3O4 + 4H2 高温高温3.与酸反应与酸反应Fe+2H+=Fe2++H2↑a.非氧化性酸非氧化性酸b.强强氧化性酸氧化性酸 (盐酸、稀盐酸、稀H2SO4) (浓或稀浓或稀HNO3、浓、浓H2SO4)常温下，铁在常温下，铁在浓浓硝酸或硝酸或浓浓硫酸中硫酸中钝化反应钝化反应，，但加热后反应继续进行，反应不会产生氢气。

但加热后反应继续进行，反应不会产生氢气试写下试写下Fe与浓硫酸加热的反应与浓硫酸加热的反应? ?FeFe3+4、铁与某些盐溶液反应、铁与某些盐溶液反应 铁可以将活泼性排在其后面的金属置换出来铁可以将活泼性排在其后面的金属置换出来 铁还可以与铁还可以与Fe3+ 反应，试写出其反应的离子方程式反应，试写出其反应的离子方程式Fe+2Fe3+==3Fe2+ (归中反应归中反应)Fe+Cu2+ == Fe2+ + CuFe+2Ag+ == Fe2+ + 2Ag三、铜的化学性质：三、铜的化学性质：2.不与一般性酸反应不与一般性酸反应：（非氧化性酸）：（非氧化性酸）3.与强氧化性酸反应：与强氧化性酸反应：（（浓浓H2SO4、浓、稀、浓、稀HNO3））练一练练一练铜在加热条件下能与浓铜在加热条件下能与浓H2SO4反应，生成硫酸反应，生成硫酸铜、铜、SO2气体和水，写出反应方程式气体和水，写出反应方程式1.与非金属单质的反应与非金属单质的反应 点燃点燃 Cu+Cl2 = =CuCl22 Cu+O2 == 2CuO△ △FeCl3溶液写十字，清洗后，现象？方程式？溶液写十字，清洗后，现象？方程式？Cu + 2Fe3+= Cu2+ + 2Fe2+3.铜与盐溶液的反应：铜与盐溶液的反应：Cu+2Ag+ == Cu2+ + 2AgCu+2FeCl3==CuCl2+2FeCl2（（不能置换出不能置换出Fe））(Cu + Fe3+= Cu2+ + Fe2+)小结：小结：如：非氧化性酸如：非氧化性酸、、 Cu2 + 、、Fe3+ 、、I2、、S 等等2.Fe Fe2+3.Fe Fe3+弱氧化剂弱氧化剂强氧化剂强氧化剂如：如： Cl2、、 Br2、、 HNO3、浓、浓H2SO4等等4.Fe Fe3O4O2/点燃点燃H2O/高温高温1.铜在反应中一般转化为铜在反应中一般转化为+2+2价铜的化合物价铜的化合物第一单元：铁、铜的获取及应用第一单元：铁、铜的获取及应用铁、铜化合物及其应用铁、铜化合物及其应用 专题三：从矿物到基础材料专题三：从矿物到基础材料（第二课时）（第二课时）如何判断如何判断FeClFeCl2 2溶液部分被氧化成溶液部分被氧化成FeFe3+3+（变质）？（变质）？实实验验：：在在2支支试试管管里里分分别别加加入入2mL FeCl2溶溶液液和和2mL FeCl3溶液，各加入溶液，各加入1～～2滴滴KSCN溶液。

溶液滴入滴入KSCN溶液溶液 FeCl2溶液溶液 FeCl3溶液溶液 无明显变化无明显变化黄色溶液变成血红色黄色溶液变成血红色四、四、Fe3+ 和和Fe2+ 的转化的转化思考思考Fe3++3SCN- =Fe(SCN)3KSCN溶液溶液检验检验Fe3+转化类型转化类型 实验方案实验方案 现象现象Fe3+→Fe2+2Fe3++Fe=3Fe2+Fe3+ Fe2+Fe结论结论(一)Fe3+KSCNKSCN(二)FeFe3+（一）溶液变（一）溶液变成成血红色血红色（二）加（二）加铁粉铁粉后后溶液由溶液由黄色黄色变成变成浅绿色浅绿色加加KSCN溶液后无明显变化溶液后无明显变化活动与探究活动与探究实验室配制实验室配制FeCl2溶液，为了防溶液，为了防止其被氧化，常常向溶液中加止其被氧化，常常向溶液中加入少量铁粉，其原因？入少量铁粉，其原因？转化类型转化类型实验方案实验方案 现象现象Fe2+→Fe3+2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-结论结论KSCNFe2+(二二)一、无明显变化一、无明显变化二、加入二、加入KSCN溶液后溶液呈溶液后溶液呈血红色血红色Fe2+ Fe3+Cl2KSCNFe2+(一一)活动与探究活动与探究Cl2水水如何检验未知溶液含如何检验未知溶液含Fe2+？？ Fe3+ 还原剂：金属单质，如还原剂：金属单质，如铁、铜、铁、铜、S2-、、I-等等 氧化剂氧化剂还原剂还原剂 Fe2+和和Fe3+的相互转化的相互转化Fe2+氧化剂：氧化剂：Cl2、、H2O2、、 O2 、、 HNO3、、H+/ KMnO4 等等+2 +3 黑色粉末黑色粉末 红棕色粉末红棕色粉末 黑色晶体黑色晶体 FeFe3 3OO4 ( 4 ( FeO. FeFe2 2OO3 ) 3 ) Fe Fe2 2OO3 3 FeO 氧化亚铁氧化亚铁氧化铁氧化铁四氧化三铁四氧化三铁与非氧与非氧与非氧与非氧化性酸化性酸化性酸化性酸反应反应反应反应色态色态色态色态价态价态价态价态名称名称名称名称( (俗名俗名俗名俗名) )化学式化学式化学式化学式制取制取FeFe3 3OO4 4可由氧气和铁直接反应得到，其他不能。

可由氧气和铁直接反应得到，其他不能可由氧气和铁直接反应得到，其他不能可由氧气和铁直接反应得到，其他不能赤铁矿）（赤铁矿）（磁铁矿）（磁铁矿） 碱性氧化物碱性氧化物FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=Fe2++2Fe3+4H2O2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O△△五、铁、铜的氧化物五、铁、铜的氧化物2.铜的氧化物铜的氧化物CuO 黑色黑色 Cu2O红色红色制备制备：：Cu(OH)2=CuO+H2O△△ 2Cu+O2 =2CuO△ △CuO+2H+=Cu2++H2O均不溶于水均不溶于水n思考：思考：铁有哪些氢氧化物，如何制备铁的氢铁有哪些氢氧化物，如何制备铁的氢氧化物？氧化物？方案一：能否通过铁和水反应制得？方案一：能否通过铁和水反应制得？方案二：能否通过铁的氧化物和水反应得到？方案二：能否通过铁的氧化物和水反应得到？方案三：用可溶性铁盐、亚铁盐与碱溶液反应？方案三：用可溶性铁盐、亚铁盐与碱溶液反应？六、铁的氢氧化物六、铁的氢氧化物实验实验3-9两只试管分别加入少量两只试管分别加入少量FeCl3和和FeSO4溶液，然溶液，然后滴入后滴入NaOH溶液。

观察并描述发生的现象观察并描述发生的现象FeCl3溶液溶液FeSO4溶液溶液加加NaOH溶溶液液离子方程式离子方程式生成红褐色沉淀生成红褐色沉淀白色白色- -灰绿色灰绿色- -红褐色沉淀红褐色沉淀Fe2++2OH-=Fe(OH)2Fe3++3OH-=Fe(OH)3→→ 试管试管1：：Fe(OH)3红褐色红褐色试管试管2：：Fe(OH)2转变为转变为Fe(OH)3的过程的过程FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO44Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3→→ 白色沉淀白色沉淀灰绿色灰绿色红褐色红褐色 氢氧化亚铁实际是白色的固体，为什么实氢氧化亚铁实际是白色的固体，为什么实验中几乎观察不到白色呢？验中几乎观察不到白色呢？如何通过实验得到白色的氢氧化亚铁？如何通过实验得到白色的氢氧化亚铁？取取新配新配硫酸亚铁溶液硫酸亚铁溶液2 2毫毫升，立即加入煤油（苯）升，立即加入煤油（苯）约约1 1毫升，以毫升，以隔绝空气隔绝空气用特制的长滴管迅速地用特制的长滴管迅速地直接将已经直接将已经煮沸煮沸处理的处理的氢氧化钠溶液伸入硫酸氢氧化钠溶液伸入硫酸亚铁溶液下层滴加亚铁溶液下层滴加。

思考思考铁的氢氧化物铁的氢氧化物Fe(OH)Fe(OH)2 2Fe(OH)Fe(OH)3 3颜色颜色状态状态__________________________________________水溶水溶性性________________________与非氧与非氧化性的化性的酸反应酸反应____________________________________________________________白色固体白色固体红褐色固体红褐色固体不溶不溶不溶不溶Fe(OH)Fe(OH)2 2+2H+2H+ +====Fe====Fe2+2++2H+2H2 2O OFe(OH)Fe(OH)3 3+3H+3H+ +==Fe==Fe3+3++3H+3H2 2O O 直直 接接 观观 色色与与KSCN显色反应显色反应鉴别方法鉴别方法 浅浅 绿绿 色色 黄黄 色色 血红色血红色不显红色不显红色利用沉淀反应利用沉淀反应 与与OH- 作用作用先出现白色沉淀先出现白色沉淀迅速变为灰绿色迅速变为灰绿色最后呈红褐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Fe2+Fe3+七、铁离子和亚铁离子的鉴别七、铁离子和亚铁离子的鉴别FeFe2+2+FeFe3+3+O2 、、 Cl2、、 Br2 、、HNO3、、 H2O2 、、KMnO4(H+)Fe、、Cu、少量、少量Zn 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FeH+、、 Cu2+ 、、Fe3+ 、、I2、、SCl2、、 Br2、、 HNO3、浓、浓H2SO4Mg、、Al、、Zn过量过量ZnFeFe2+2+与与FeFe3+3+的相互转化的相互转化小结：小结： 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 、、 Fe＋＋2H＋＋＝＝Fe 2＋＋＋＋H2↑ 加入过量加入过量NaOH2Fe2＋＋＋＋Cl2＝＝2Fe3＋＋＋＋2Cl－－ Cu2＋＋＋＋Fe＝＝Fe2＋＋＋＋Cu 加入过量盐酸加入过量盐酸2Al＋＋2OH－－＋＋2H2O＝＝2AlO2－－＋＋3H2↑ 通入通入Cl2加入过量加入过量Fe练一练练一练练习练习1、下列、下列4 4种铁的化合物溶于稀盐酸后，滴加种铁的化合物溶于稀盐酸后，滴加KSCN溶液没溶液没有颜色变化，再加氯水呈红色的是（有颜色变化，再加氯水呈红色的是（ ））A. FeO B. Fe2O3 C. FeCl3 D. FeSO42、为了防止试剂变质，配制、为了防止试剂变质，配制FeSO4溶液时，除了在试剂溶液时，除了在试剂瓶中加入少量瓶中加入少量H2SO4外，还要加入（外，还要加入（ ））A. 加入加入Cu B. 通入通入Cl2 C. 加入加入Fe 粉粉 D. 加入加入KSCNA、DC3 3．只用一种试剂就可将．只用一种试剂就可将AgNOAgNO3 3、、KSCNKSCN、稀、稀H H2 2SOSO4 4、、NaOHNaOH四种无色溶液区分开，这种试剂是（四种无色溶液区分开，这种试剂是（ ）） A A．．BaClBaCl2 2溶液溶液 B B．．FeClFeCl2 2溶液溶液 C C．．FeClFeCl3 3溶液溶液 D D．．Fe(NOFe(NO3 3) )3 3溶液溶液4 4．证明某溶液只含有．证明某溶液只含有FeFe2+2+而不含而不含FeFe3+3+的实验方法的实验方法是（是（ ））A A、先滴加氯水，再滴加、先滴加氯水，再滴加KSCNKSCN溶液后显红色溶液后显红色B B、先滴加、先滴加KSCNKSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色显红色C C、滴加、滴加NaOHNaOH溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿，溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿，最后显红褐色最后显红褐色D D、只需滴加、只需滴加KSCNKSCN溶液溶液CBC5 5．在制砖瓦时，用粘土做成的坯经过烘烧后，．在制砖瓦时，用粘土做成的坯经过烘烧后，铁的化合物转化成铁的化合物转化成 而制得红色砖瓦。

而制得红色砖瓦若烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水，窑内会产生大若烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水，窑内会产生大量的量的 气体它们把该红色物质还原成黑气体它们把该红色物质还原成黑色的化合物是色的化合物是 ，同时还有未烧的碳，同时还有未烧的碳的颗粒，而制得了青色砖瓦的颗粒，而制得了青色砖瓦 6 6．在氯化铁和氯化铜的混合溶液中加入过量的．在氯化铁和氯化铜的混合溶液中加入过量的FeFe粉，若充分反应后溶液的质量没有改变，则粉，若充分反应后溶液的质量没有改变，则原混合溶液中原混合溶液中FeFe3+3+和和CuCu2+2+物质的量之比为多少？物质的量之比为多少？Fe2O3COFe、、Fe3O42﹕77、制印刷电路板时常用、制印刷电路板时常用FeCl3作为作为“腐蚀液腐蚀液”发生的反应为发生的反应为 2FeCl3 + Cu = 2 FeCl2 + CuCl2向盛有向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果中不可能出现的是（中不可能出现的是（ ））A、有铜无铁、有铜无铁 B、有铁无铜、有铁无铜C、有铜和铁、有铜和铁 D、铁铜都无、铁铜都无B8、把铁加入、把铁加入FeCl2 、、 FeCl3、、CuCl2的混合的混合液中，反应后铁有剩余，则反应后溶液中液中，反应后铁有剩余，则反应后溶液中离子浓度最大的是（离子浓度最大的是（ ））A、、Cu2+ B、、Fe2+ C、、Fe3+ D、、H+B。