课时25（教师）铁、铜的获取及应用.docVIP

高三化学学科一体化教学案 编写人 景 均 编号 课时 课时—铁、铜的获取及应用. 专题三 从矿物到基础材料 一、考纲要求： 1．2．3．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： ．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%。．3CO + Fe2O32Fe + 3CO2表示； 磁铁矿炼铁主要反应可用化学方程式 4CO + Fe3O43Fe + 4CO2 表示。 主要反应：C +O2 CO2 2CO +O2 2CO2 3CO + Fe2O32Fe + 3CO2 CaCO3CaO +CO2↑ CaO +SiO2CaSiO3 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电子排布式为：3d64s2 2．物理性质： （1）纯铁晶体银白色光泽铁粉为色）、密度大，熔沸点高，常用铁含等杂质，熔点降低，抗蚀力减弱。（2）具有一般金属的物理通性：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。FeFe2+ Fe-3e-=Fe3+ （1）Fe Fe2+：Fe +S= FeS Fe + CuCl2= Cu+FeCl2 ， Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2 Fe + 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　Fe+ ，肯定不存在阳离子Fe+ ，可能有阳离子　Cu+（若铁过量呢？） （2）FeFe3+： ①铁丝在氯气中燃烧： a．反应原理：2Fe + 3C122FeCl3 b．现象：铁丝在氯气中燃烧，生成 色的烟。加水振荡后，生成 色溶液 ②与强氧化性酸反应： a．冷的浓HNO3或浓H2SO4使铁发生b．2.8克铁与160ml 1mol/L稀硝酸作用放出NO气体，则在反应中HNO3共得电子 　 摩。 （3）Fe Fe3O4：Fe +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； Fe2+的可能性（铁过量） 三、课堂笔记： 考点：[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6．62 g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4.80g Fe2O3。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。 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 I II III 加入钢样粉末的质量/g 2.812 5.624 8.436 生成气体的体积/L（标准状况） 1.120 2.240 2.800 计算硫酸溶液的物质的量浓度。 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生需铁矿石的质量为： 答：至少需要这种铁矿石1.97t。 （2）① 答：此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比为50：1。 ②根据实验Ⅲ可得： Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑ 1 mol 22.4L n（H2SO4）=0.125mol c（H2SO4）==1.25mol·L-1 答：硫酸溶液的物质的量浓度为1.25mol·L-1。 ③当钢样粉