化学从自然界中获取铁和铜学案设计
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1．了解铁、铜在自然界的主要存在形式和铁、铜的冶炼方法
2．了解铁、铜的物理性质，掌握铁、铜的化学性质
【主干知识】
1．铁、铜的存在：
铁、铜在自然界中主要以 的形式存在。常见的有磁铁矿 、赤铁矿 ，常见的铜铁矿有黄铜矿（CuFeS2）、孔雀石 等。
2．铁的冶炼：
工业上铁的冶炼是在 中进行的。原料有 、 、 和 等。在冶炼过程中，铁元素被还原，还原剂是 ，产生还原剂的化学方程式、 。由于矿石中有杂质，需除去，所加造渣剂为 ，反应方程式为 。
用这种方法炼出的铁是含碳2%～4.5%的 ，将生铁进一步冶炼，就可以得到用途广泛的钢。
3．铜的冶炼：
工业上用高温冶炼黄铜矿得到铜。次冶炼得到的铜，其含量达到99.5%～99.7%。通过 法精炼铜，同等含量可以达到99.95%～99.98%。
4．铁、铜的物理性质：
铁是 色金属，可以被磁铁吸引。而铜是 色金属 。铁和铜都有良好的 性和 性。铁和铜的密度 ，熔沸点 。
5．铁、铜的化学性质：
〖教材P72交流与讨论在以前的学习中，我们已经了解了铁、铜与其他物质发生的一些反应，请你写出相关的化学方程式或离子方程式，并指出反应中的氧化剂和还原剂
1.与非金属单质的反应（如与O2、Cl2、S等反应）
2.与酸的反应
3．与盐溶液的.反应
Fe+CuSO4_______
Cu+AgNO3_______
〖结论：铁和铜在一定条件下可以与某些非金属、酸和盐溶液发生反应。铁、铜在反应过程中充当 剂。铜在反应过程中一般转化为 价的铜的化合物。铁与氧化性较弱的氧化剂（如盐酸、硫酸铜等溶液）生成 的铁的化合物，而与氧化性较强的氧化性（如氯气等）反应转化为 的铁的化合物。
【精彩例题】
例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 CuS 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 浓氨水 C CuSO4溶液 D KOH溶液
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
【巩固练习】
一．选择题（每题有1个答案）
1．下列物质混合时，铁能溶解但无气体产生的是 ? ?
A? 铁粉与盐酸 B? 铁屑与稀硫酸
C? 铁粉与硫酸铜溶液 D? 铁钉浸入水中
2．在含有Cu（NO3）2、Mg（NO3）2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是 （ ）
B. Cu C. Ag D. H2
3．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
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
5．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％
6．在Fe、Fe2+、Fe3+三种粒子中，具有相同的 ( )
A. 质子数 B. 最外层电子数 C. 核外电子数 D. 电荷数
7．在化学反应：3Fe＋4H2O Fe3O4＋3H2↑中，H2O作 ? ?
A? 还原剂B? 氧化剂C? 催化剂D? 溶剂
8．质量相同的下列金属, 分别跟足量盐酸完全反应产生氢气体积最多的是 （ ）
A．钠B．铝C．镁D．锌
9．下列物质中，不属于合金的是 （ ）
A.硬铝 B.黄铜 C.钢铁 D.水银
10．下列铁的化合物中，铁的质量分数最高的是 ? ?
A? FeS2B? FeOC? Fe2O3D? Fe3O4
12345678910
二．填空题
11．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所参与反应的两个化学方程式：。
12．在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化
请填写以下空白:
(1)孔雀石的主要成份是CuCO3?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
13．下图表示某种盐的制备步骤：
已知：水合盐B含有45.3%的水；无水盐C焙烧分解，放出两种无色刺激性气体E和F，并生成红棕色固体D。
请写出物质的化学式或名称：
A___________B____________C____________D____________
E____________F____________。
三．计算题
14．孔雀石和石青是自然界存在的两种碳酸盐类铜矿，它们的化学组成可表示为：xCuCO3?yCu(OH)2（x、y为正整数且x≤2，y≤2）
（1）孔雀石和石青分别与过量盐酸反应时，孔雀石消耗的盐酸的物质的量与生成的CO2的物质的量之比为4:1；石青则为3:1，请推算它们的化学组成。
孔雀石__________________________；石青__________________________；
（2）现有孔雀石和石青混合样品，取两份等质量的样品，在一份中加入过量盐酸，生成CO2 3.36 L（标准状况下）；加热另一份样品使其完全分解，得到CuO 20 g，试通过计算确定该混合物中孔雀石和石青的物质的量之比。
