1、铁、铜及其化合物的性质,列举熟悉的铁、铜制品， 根据应用推测物理性质。,猜测与验证,一、铁铜单质,物理性质及应用,铁是黑色金属，其断面是银白色,1.银白色金属光泽，质软（纯铁） 2.熔点1535，沸点是2750 3.密度7.86g/cm3 特性：铁磁性,1. 紫红色金属光泽，质软 2.熔点1083.4，沸点2567; 3.密度8.92g/cm3,良好的延展性 电和热的良导体,纯铜的导电性仅次于银，但比银便宜得多，所以当今世界一半以上的铜用于电力和电讯工业上。,1g纯铜可拉成3000m细铜丝或压延成面积为10m2几乎透明的铜箔,1.铁与盐酸反应 ; 2.铁在氯气中燃烧 ;3.铁与硫酸铜溶液反应
2、;4.铜与硝酸银溶液反应 ;,交流与讨论,2Fe+3Cl2=2FeCl3,点燃,Fe+2H+=Fe2+H2,Fe+ Cu2+ = Fe2+ +Cu,Cu+ 2Ag+ = Cu2+ +2Ag,铁做还原剂, 具有还原性,完成教材P74,1、铁与酸的反应,与非强氧化性酸反应（铜不反应）（如盐酸、稀硫酸、醋酸等）,Fe+2H+=Fe2+H2,2、铁与某些盐溶液反应( 铜也可以),铁可以将活泼性排在其后面的金属置换出来。,Fe+ Cu2+ = Fe2+ +Cu,Fe+2CH3COOH=Fe2+ 2CH3COO-+H2,Cu+ 2Ag+ = Cu2+ +2Ag,二、铁的化学性质,3、与非金属反应,Fe +
3、 强氧化剂 Fe3+,规律小结：,Fe + 较弱的氧化剂 Fe2+,置换反应(如与H+、Cu2+、Ag+等反应) 与S、I2等反应,与Cl2、Br2、O2等反应,铁是一种变价金属（+2、+3）,已知：氧化性Cl2S，试分析单质铁分别与 不同的氧化剂反应得到的产物的规律。,Fe+S=FeS,4、铁与水的反应,已知： 铁的还原性比钠、镁、铝弱 （试回忆及比较钠、镁分别与水反应的条件、现象及产物）,3Fe+ 4H2O（g）= Fe3O4 +4H2,高温,铁的氧化物,+2,+3,黑色粉末,红棕色粉末,黑色晶体,FeO +2HCl=FeCl2+H2O,Fe2O3+6HCl= 2FeCl3+3H2O,Fe
4、3O4+8HCl= 2FeCl3+FeCl2+4H2O,Fe3O4 ( FeO. Fe2O3 ),Fe2O3,FeO,氧化亚铁,氧化铁（铁红）,四氧化三铁 （磁性氧化铁）,与非氧化性酸反应,色态,价态,名称(俗名),化学式,制取,Fe3O4可由氧气和铁直接反应得到，其他不能。,碱性氧化物,碱性氧化物,复杂氧化物,铜的化合物,不溶于水的黑色固体,不溶于水的蓝色固体,CuO+2H+=Cu2+H2O,CuO+H2 = Cu+H2O,CuO+CO =Cu+CO2,Cu(OH)2 = CuO+H2O,Cu(OH)2+2H+=Cu2+2H2O,Cu2+2OH-=Cu(OH)2 ,Cu(OH)2 = CuO
5、+H2O,铁的氢氧化物,Fe(OH)2,Fe(OH)3,Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2O,不溶于水的白色固体,2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O,不溶于水的红褐色固体,Fe(OH)2=FeO+H2O,Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,常温下，白色沉淀先变成灰绿色，最后成为红褐色,Fe3+3OH- =Fe(OH)3(红褐色),三、Fe2+和Fe3+离子的检验,试写出氯化铁溶液与氨水反应的离子方程式, Fe3+的检验：,（a） 观察：黄色溶液,（b） 滴入氨水或烧碱溶液等碱性溶液(实验),现象：红褐色沉淀。离子方程式：,Fe3
6、+ + 3SCN - = Fe(SCN)3,可溶,血红色,注意: Fe3+ 遇SCN - 显血红色Fe2+ 遇SCN 不变色,用途:用KSCN溶液检验溶液中是否含有Fe3+,黄色 无色,（c）滴入硫氰化钾（KSCN）溶液,非常灵敏！, Fe2+的检验 （a）观察：浅绿色溶液 （b）滴入氨水或烧碱溶液等碱性溶液：现象：白色沉淀，在空气中立刻转化成灰绿 色，最后变成红褐色。Fe2+2OH- =Fe(OH)2（白色沉淀）4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3白色 红褐色,思考：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？,如何防止氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁? 如何通过实验
7、得到白色的氢氧化亚铁？,取新配氯化亚铁溶液2毫升，立即加入煤油约1毫升，以隔绝空气。用特制的长滴管迅速地直接将已经煮沸处理的氢氧化钠溶液伸入氯化亚铁溶液下层滴加。,解决方案：,直 接 观 色,与KSCN 显色反应,鉴别方法,浅 绿 色,黄 色,血 红 色,无明显现象,利用沉淀反应与OH- 作用,白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色,立即产生红褐色沉淀,Fe2+,Fe3+,2Fe3+Fe=3Fe2+,结论,（一）溶液变成血红色,（二）加铁粉后 溶液由黄色变成 浅绿色加KSCN 溶液后无明显变化,实验,四、Fe2+和Fe3+的相互转化,2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-,结论,KSCN,一、无明显变
8、化,二、加入双氧水溶液后溶液呈血红色,实验,结论,亚铁化合物既具有氧化性又具有还原性，遇较强氧化剂时被氧化成三价铁的化合物,+3价铁离子只具有氧化性，遇较强还原剂时会被还原成亚铁化合物,写出+3价铁与铜反应的离子方程式,2Fe3+Cu =2Fe2+ + Cu 2+,Fe、Fe2、Fe3的相互转化“铁三角”关系,Fe 还原性,Fe3 氧化性,Fe2+ 氧化性 还原性,S、I2、H+、Cu2+、Ag+,Cl2、Br2、O2,Fe2O3：C、CO、H2、AlFe3+：Al、Zn等还原,FeO：C、CO、H2、Al Fe2+：Al、Zn等还原,Cl2、Br2、O2、酸性KMnO4、Na2O2、H2O2
9、等,Fe、Cu、I S2-等,试一试,1.实验室配制的FeSO4溶液久置是否会变质?为什么?如何鉴定它已经变质?,2.如何防止FeSO4溶液变质?,?,3、制印刷电路板时常用FeCl3作为“腐蚀液”。发生的反应为2FeCl3 + Cu = 2 FeCl2 + CuCl2 向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果中不可能出现的是（ ） A、有铜无铁 B、有铁无铜 C、有铜和铁 D、铁铜都无,B,?,4、把铁加入FeCl2 、 FeCl3、CuCl2的混合液中，反应后铁有剩余，则反应后溶液中离子浓度最大的是（ ） A、Cu2+ B、Fe2+ C、Fe3+ D、H+,B,
10、（二）铁铜的获取及应用,铁的使用,青藏铁路,神舟5号,航空母舰,杭州湾跨海大桥,铁及铜的化合物的应用,Fe2O3作颜料 氯化铁、硫酸亚铁可作净水剂 作磁性材料 维持生命的微量元素（贫血）,1铁的化合物,2铜的化合物：铜盐可杀菌，CuSO4溶液杀灭寄生虫，治疗皮肤病,在自然界中铁和铜主要以什么形式存在？,在自然界中铁和铜主要以化合态形式存在,完成教材P72交流与讨论,如何将铁、铜从化合态转化为游离态？,高炉结构图,C,+O2=CO2,CO2+C=2CO,3CO+Fe2O3 =2Fe+3CO2,生铁（含碳2%-4.5%）,N2 CO CO2等,工业制铁,原料：石灰石、铁矿石、焦炭和空气,思考,根据
11、炼铁的过程，用化学方程式回答下列问题,1、一氧化碳是如何形成的？,2、铁矿石是如何被还原的？,3、石灰石的作用是什么？,C + CO2 = 2CO,高温,3CO + Fe2O3 = 2Fe + 3CO2,高温,CaCO3 = CaO + CO2,高温,CaO + SiO2 = CaSiO3,高温,反应原理,CaCO3 = CaO + CO2,高温,C + CO2 = 2CO,高温,3CO + Fe2O3 = 2Fe + 3CO2,CaO + SiO2 = CaSiO3,提供二氧化碳及热量,生成一氧化碳,还原氧化铁,废 渣,高温,高温,C + O2 = CO2,古老的冶炼技术（制铜）,（1）火烧孔雀石炼铜（2）湿法炼铜,加热,CO或C,还原,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,CuCO3Cu(OH)2,CuO,Cu,1电解法适用于金属活动性较强的金属，如K、Ca、Na、Mg、Al等，通常用通电电解其熔融盐或熔融氧化物的方法来冶炼。,要点 | 金属的冶练,金属冶炼的方法,2热还原法用还原剂(C、CO、H2、Al等)还原金属氧化物，适合于金属活动性介于ZnCu之间的大多数金属的冶 炼，如：,3热分解法用于冶炼金属活动性顺序中位于氢后面的不活泼金属,金属冶炼方法的选择与金属的活动性有关，处在金属活动性不同位置的金属其冶炼的方法可用下图表示：,
