铁铜及其重要化合物精品文稿.ppt
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1、铁铜及其重要化合物第1页,本讲稿共52页K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法金属的冶炼金属的冶炼K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag第2页,本讲稿共52页铁铜的物理性质:铁铜的物理性质:金属金属物理性质物理性质应用应用铁铁铜铜1 1特性特性:能被磁体吸引能被磁体吸引,具铁磁性具铁磁性建材建材;炊具炊具;铸件铸件;作催化剂作催化剂;制具有制具有特性的铁合金特性的铁合金;制制磁铁等。磁铁等。1.1.纯铜呈紫红色纯铜呈紫红色;广泛用于电气广泛用于电气工业;制铜合工业;制铜合金;作微量元
2、金;作微量元素肥料;作各素肥料;作各种仪表的零件种仪表的零件 第3页,本讲稿共52页铁的在周期表的位置和主要化合价铁的在周期表的位置和主要化合价1、铁的原子序数是多少,在周期表铁的原子序数是多少,在周期表中处于什么位置?中处于什么位置?2、指出铁在化合物中有哪些价态、指出铁在化合物中有哪些价态思思考考1、26Fe位于第四周期第位于第四周期第VIII族族2、铁在化合物中常显、铁在化合物中常显+2、+3价价 Fe-2e-=Fe2+Fe-3e-=Fe3+小结小结第4页,本讲稿共52页铁单质的性质铁单质的性质FeFeFeFe2+2+FeFe3+3+FeFe2+2+、FeFe3+3+Cl2 Br2 HN
3、O3O2、H2O(g)I2、S、H+、CuSO4强氧化剂强氧化剂弱氧化剂弱氧化剂请写出上述关系的有关反应方程式。请写出上述关系的有关反应方程式。第5页,本讲稿共52页化化 学学 式式 俗称俗称FeOFe2O3 铁红铁红Fe3O4磁性四氧化三铁磁性四氧化三铁名名 称称价价 态态(稳定性)(稳定性)颜色、状态颜色、状态溶溶 解解 性性1 1、铁的氧化物性质比较、铁的氧化物性质比较氧化亚铁氧化亚铁三氧化二铁三氧化二铁 四氧化三铁四氧化三铁 +2(不稳定)(不稳定)+3(稳定)(稳定)+2、+3(稳定)(稳定)黑色粉末黑色粉末红棕色粉末红棕色粉末 黑色晶体黑色晶体不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水不溶于
4、水不溶于水五、铁的重要化合物五、铁的重要化合物*第6页,本讲稿共52页铁的氧化物铁的氧化物氧化物氧化物 颜色颜色 与强酸反应与强酸反应FeO 黑色黑色 FeO+2H+=Fe2+H2O3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO+5H2OFe2O3 红棕色红棕色 Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2OFe3O4 磁性黑色固体磁性黑色固体 Fe3O4+8H+=2Fe2+2Fe3+4H2O第7页,本讲稿共52页化学式化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜颜 色色状状 态态溶解性溶解性稳定性稳定性与与 H+反反 应应转转 化化 关关 系系 白色沉淀白色沉淀红褐色沉淀红褐色沉淀难溶于水难溶于水难
5、溶于水难溶于水很不稳定,易氧化很不稳定,易氧化稳定稳定Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3 2、铁的氢氧化物性质比较铁的氢氧化物性质比较制备:实验拓展制备:实验拓展第8页,本讲稿共52页Fe3+和和Fe2+的检验:的检验:Fe2+:浅绿色:浅绿色Fe3+:棕棕 黄色或黄色黄色或黄色加加NaOH等碱等碱溶液溶液加加KSCN溶液溶液或或NH4SCN现象:白色沉淀现象:白色沉淀 灰绿色灰绿色 红褐色红褐色Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3现象:红褐色沉淀现象
6、:红褐色沉淀Fe3+3OH-=Fe(OH)3现象:不变红色,现象:不变红色,若再若再通通Cl2则变血红色则变血红色 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3现象:变血红色现象:变血红色 Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3第9页,本讲稿共52页第10页,本讲稿共52页液体单质液体单质Br2金属单质金属单质气体单质气体单质第11页,本讲稿共52页1、在周期表中位置、在周期表中位置:第四周期第四周期IB族族,最外层只有一个最外层只有一个e-.n n 颜色颜色:红色红色(紫红色紫红色)金属,质软,金属,质软,密度密度:8.92g/cm:8.92g/cm3 3 3 3,
7、熔点熔点:1083:1083O OC C C C 沸点沸点沸点沸点:2582:2582:2582:2582O OC C 导电性导电性导电性导电性:热和电的良导体热和电的良导体热和电的良导体热和电的良导体(仅次于仅次于仅次于仅次于Ag)Ag)Ag)Ag)。2、物理性质、物理性质 价态价态:+1(不稳定不稳定).+2(稳定稳定)六、铜的化学性质六、铜的化学性质第12页,本讲稿共52页3 3、存在、存在:游离态游离态游离态游离态(自然铜自然铜自然铜自然铜););););化合态化合态:黄铜矿黄铜矿CuFeSCuFeS2 2 2 2 辉铜矿辉铜矿CuCu2 2 2 2S S 赤铜矿赤铜矿赤铜矿赤铜矿Cu
8、CuCuCu2 2O O O O 蓝铜矿蓝铜矿蓝铜矿蓝铜矿2CuCO2CuCO2CuCO2CuCO3 3 Cu(OH)Cu(OH)2 2第13页,本讲稿共52页4、铜的冶炼、铜的冶炼:1.火法火法:CuO+C=Cu+CO2(高温高温)2.湿法湿法:Cu2+Fe=Cu+Fe2+电解法电解法:CuSO4溶液溶液 电解精炼:电解液电解精炼:电解液(硫酸硫酸+硫酸铜硫酸铜)电极电极(粗铜粗铜.精铜精铜)第14页,本讲稿共52页请完成下列化学方程式1、Cu+S2、Cu+FeCl33、Cu+HNO3(浓)4、Cu+HNO3(稀)第15页,本讲稿共52页铜及几种重要的化合物及其转化铜及几种重要的化合物及其转
9、化Cu CuO Cu2+Cu(OH)2 Cu2OH+OH-CHO红色红色黑色黑色蓝色蓝色蓝色蓝色砖红色砖红色Cu2 的检验:的检验:向向CuSO4溶液中滴加溶液中滴加NaOH溶液溶液 浅蓝色絮状浅蓝色絮状沉淀沉淀 Cu(OH)2然后加入浓氨水,再滴加然后加入浓氨水,再滴加NaOH溶液溶液四氨合铜离子四氨合铜离子 (深蓝色)(深蓝色)的特征颜色,这个实验可以用来检验铜离子的存在的特征颜色,这个实验可以用来检验铜离子的存在例例2第16页,本讲稿共52页第17页,本讲稿共52页七、常见合金的重要应用七、常见合金的重要应用金属材料的基本元素是金属。因此,笼金属材料的基本元素是金属。因此,笼统地说,金属
10、材料具有高强度、优良的塑性统地说,金属材料具有高强度、优良的塑性和韧性,耐热、耐寒,可铸造、锻造、冲压和韧性,耐热、耐寒,可铸造、锻造、冲压和焊接,还有良好的导电性、导热性和铁磁和焊接,还有良好的导电性、导热性和铁磁性,因此是一切工业和现代科学技术中最重性,因此是一切工业和现代科学技术中最重要的材料。要的材料。金属材料可分为两大类:钢铁和非铁金属(或有金属材料可分为两大类:钢铁和非铁金属(或有色金属)。色金属)。或分为:或分为:有色金属有色金属:黑色金属黑色金属:包括铁、铬、锰包括铁、铬、锰除铁、铬、锰以外的除铁、铬、锰以外的其他金属其他金属还有没有其他分还有没有其他分类方法?类方法?第18页
11、,本讲稿共52页合金的分类:合金的分类:、铁合金:、铁合金:铁铁合合金金按组成元素分类铁合金和非铁合金按组成元素分类铁合金和非铁合金根据含碳量的高低根据含碳量的高低生铁生铁钢钢低碳钢低碳钢合金钢合金钢铸造生铁(灰口铁)铸造生铁(灰口铁)炼钢生铁炼钢生铁 (白口铁白口铁)碳碳素素钢钢中碳钢中碳钢高碳钢高碳钢在碳素钢中加入铬在碳素钢中加入铬 锰锰 钨钨 镍镍 钼钼 钴钴 硅硅 等合金元素等合金元素2%4.3%0.03%2%球墨铸铁球墨铸铁0.3%0.30.6%0.6%由于组成由于组成不同,导不同,导致在性能致在性能、应用上、应用上均不同。均不同。具有各种不同具有各种不同的优良性能。的优良性能。第1
12、9页,本讲稿共52页2、铜合金:、铜合金:铜铜合合金金黄铜:黄铜:青铜:青铜:白铜:白铜:含含Cu Zn耐腐蚀,耐磨,可塑性强,耐腐蚀,耐磨,可塑性强,硬度较小。硬度较小。含含Cu Sn Pb等等硬而脆,强度大硬而脆,强度大含含Ni Zn(少量(少量Mn)制洒具等制洒具等3、铝合金:密度小、强度大。、铝合金:密度小、强度大。合金的成分不同,其性质也不相同;如合金的成分不同,其性质也不相同;如果改变某一合金元素的含量,合金的性质也果改变某一合金元素的含量,合金的性质也会发生改变。会发生改变。第20页,本讲稿共52页金属材料的基本元素是金属。因此,金属材料的基本元素是金属。因此,金属材料具有高强度
13、、优良的塑性和韧性,金属材料具有高强度、优良的塑性和韧性,耐热、耐寒,可铸造、锻造、冲压和焊接,耐热、耐寒,可铸造、锻造、冲压和焊接,还有良好的导电性、导热性和铁磁性,因还有良好的导电性、导热性和铁磁性,因此是一切工业和现代科学技术中最重要的此是一切工业和现代科学技术中最重要的材料。材料。科学视野:科学视野:用途广泛的稀土金属用途广泛的稀土金属 实践活动实践活动 是否应该停止使用铝质饮料罐是否应该停止使用铝质饮料罐思考与交流思考与交流 如何选择金属材料?如何选择金属材料?八、正确选择金属材料八、正确选择金属材料第21页,本讲稿共52页必修必修1P58第22页,本讲稿共52页八八.金属的冶炼金属
14、的冶炼一、知识点、考点:一、知识点、考点:1 1、金属的一般性质、金属的一般性质金属活动顺序表金属活动顺序表K Ca NaMg Al锌铁锌铁Sn Pb(H)Cu汞汞AgPt Au金属原子失去电金属原子失去电子的能力子的能力(还原性还原性)强强 弱弱金属阳离子得电金属阳离子得电子的能力子的能力(氧化性氧化性)弱弱 强强 与氧气化合与氧气化合常温下易常温下易常温下缓慢氧化常温下缓慢氧化加热反应加热反应不能不能置换水中的置换水中的H+常温置换常温置换加热置换加热置换不能置换不能置换置换酸中的置换酸中的H+能置换能置换不能置换不能置换与盐溶液反应与盐溶液反应先与水先与水前面的金属可置换出后面的金属前面
15、的金属可置换出后面的金属自然界中存在自然界中存在化合态化合态化合态和游离化合态和游离态态游离游离态态冶炼方法冶炼方法电解熔融物电解熔融物还原剂置换还原剂置换加热法加热法富集富集第23页,本讲稿共52页实际使用:实际使用:存在形态:存在形态:单质或合金单质或合金化合态化合态(游离态游离态)(+n)(0)还原反应还原反应2、金属冶炼的实质:、金属冶炼的实质:用还原剂把金属矿石中的金属离子用还原剂把金属矿石中的金属离子还原还原为为金属单质金属单质 Mn+e =M n第24页,本讲稿共52页3、金属的冶炼步骤:、金属的冶炼步骤:一般需要三个步骤:一般需要三个步骤:第一步是矿石的富集,除去杂质,提高矿石
16、中有第一步是矿石的富集,除去杂质,提高矿石中有用成分的含量;用成分的含量;第二步是冶炼,利用氧化还原反应原理,在一定条件第二步是冶炼,利用氧化还原反应原理,在一定条件下,用还原剂把金属矿石中的金属离子还原成金属单下,用还原剂把金属矿石中的金属离子还原成金属单质;质;第三步是精炼,采用一定的方法,提炼纯金属。第三步是精炼,采用一定的方法,提炼纯金属。第25页,本讲稿共52页4、金属冶炼的常见方法:、金属冶炼的常见方法:热分解法:在金属活动性顺序中,位于氢后热分解法:在金属活动性顺序中,位于氢后面的金属的氧化物受热就能分解,仅用热分解面的金属的氧化物受热就能分解,仅用热分解法就能制得这些不活泼金属
17、。如法就能制得这些不活泼金属。如2HgO=2Hg+O2 2Ag2O=4Ag+O2 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag第26页,本讲稿共52页热还原法:对于多数金属的冶炼,常用的还原剂热还原法:对于多数金属的冶炼,常用的还原剂如焦炭、如焦炭、CO、氢气和活泼金属等加热还原的方法。、氢气和活泼金属等加热还原的方法。如如CuO+CO=Cu+CO2电解法:在金属活动性顺序中,电解法:在金属活动性顺序中,K、Na、Ca、Al等等几种金属的还原性很强,只
18、能用通电分解其熔融盐或氧几种金属的还原性很强,只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼化物的方法来冶炼2NaCl=2Na+Cl2 电解电解高温高温第27页,本讲稿共52页利用平衡理论解释用较不活泼金属制较活利用平衡理论解释用较不活泼金属制较活泼金属(如工业上用钠从熔融的泼金属(如工业上用钠从熔融的KClKCl中置换中置换生产钾)生产钾)例:工业上生产例:工业上生产NaNa、CaCa、MgMg都用电解其熔融态都用电解其熔融态的氧化物。但钾却不能用电解的氧化物。但钾却不能用电解KClKCl熔融态的方法熔融态的方法制得,因金属钾易溶于熔融态的制得,因金属钾易溶于熔融态的KClKCl中而有危险,中而
19、有危险,很难制得钾,且降低电解效率。现生产钾是用很难制得钾,且降低电解效率。现生产钾是用金属钠与熔化的金属钠与熔化的KClKCl反应制得。有关数据如下表。反应制得。有关数据如下表。第28页,本讲稿共52页熔点熔点/沸点沸点/密度密度/(g/cm3)Na9.88830.97K63.77740.86NaCl80114132.165KCl7701500升华1.984工业上生产金属钾主要运用上表所列哪些物理常数,简答理工业上生产金属钾主要运用上表所列哪些物理常数,简答理由。由。工业上制金属钾主要运用什么原理使该反应变为现实?工业上制金属钾主要运用什么原理使该反应变为现实?答案:答案:应用钠和钾的沸点不
20、同,应用钠和钾的沸点不同,774时,钾为蒸气逸出,时,钾为蒸气逸出,而钠为液体,故控制温度在而钠为液体,故控制温度在774至至883(略低)即可。(略低)即可。应用化学平衡移动的原理。应用化学平衡移动的原理。第29页,本讲稿共52页1、金属单质与水、酸的反应、金属单质与水、酸的反应例例1.第二主族元素第二主族元素R R的单质及其相应氧化物的混合物的单质及其相应氧化物的混合物12g12g,加足,加足量水经完全反应后蒸干,得固体量水经完全反应后蒸干,得固体16g16g,试推测该元素可能为,试推测该元素可能为 AMg BCa CSr DBa 极限法极限法例例2.2.若若1.8g某金属跟足量盐酸充分反
21、应,放出某金属跟足量盐酸充分反应,放出2.24L(标准状况)(标准状况)氢气,则该金属是氢气,则该金属是AAl BMg CFe DZn平均电子摩尔质量法平均电子摩尔质量法BCA练习练习第30页,本讲稿共52页 例例1.1.在在FeClFeCl3 3溶溶液液中中加加少少量量NaNa2 2S S溶溶液液,溶溶液液变变浑浑浊浊,这这时时反反应应的的离离子子方方程程式式是是 ,如如果果再再继继续续加加入入NaNa2 2S S溶溶液液时时,则则出出现现黑黑色色沉沉淀淀,此此时时反反应应的的离离子子方方程程式式是是 。2.Fe2.Fe、CuCu的考查的考查2Fe3+S2-=2Fe2+SFe2+S2-=Fe
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- 关 键 词:
- 及其 重要 化合物 精品 文稿
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