2019-2020年高中化學《鐵 銅的獲取及應用》教案8 蘇教版必修1.doc

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2019-2020年高中化學《鐵 銅的獲取及應用》教案8 蘇教版必修1 教學目標 1、 了解鐵的氧化物和氫氧化物的性質(zhì)以及氫氧化物的制備方法。 2、 了解幾種銅的化合物的物理性質(zhì)。 教學重點 掌握Fe2+、Fe3+的性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化關系。 教學過程 [提問] 在我們?nèi)粘Ｉ钪?，接觸的較多的金屬元素有哪些？ 有鐵、鋁、銅、鈣等等；我們已經(jīng)熟悉了其中鋁的性質(zhì)，這節(jié)課我們一起來學習銅和鐵的性質(zhì)。 按照一般的研究物質(zhì)的方法，我們首先研究他們的物理性質(zhì)。 [板書] 一、物理性質(zhì) 展示鐵、銅樣品，要同學自己歸納他們的部分物理性質(zhì)，其余老師補充。 金屬 應用 物理性質(zhì) 鐵 銅 二、化學性質(zhì) 與前面研究金屬性質(zhì)規(guī)律一樣，我們首先看一下他們作為金屬是否具有金屬的通性。請大家想一下你已經(jīng)見過鐵和銅參與過哪些反應？ [歸納]： (1) 鐵與鹽酸的反應 (2) 鐵與氯氣的反應 (3) 鐵與硫酸銅溶液的反應 (4) 銅與氯氣的反應 通過上面的反應我們會發(fā)現(xiàn)鐵在反應中可以顯+2、+3價，銅在反應中一般顯+2價，但在反應中二者均和其他金屬一樣充當還原劑。下面我們分別研究鐵和銅的化學性質(zhì)： （一） 鐵的化學性質(zhì) （1） 鐵與氯氣的反應 強調(diào)該反應的產(chǎn)物和現(xiàn)象，及鐵在其中的價態(tài)； （2） 鐵與鹽酸等非氧化性酸及硫酸銅等鹽溶液的反應； 強調(diào)鐵在這些置換反應中的價態(tài)。 （3） 鐵與濃硫酸、濃硝酸在常溫下發(fā)生鈍化 歸納：當鐵遇到強氧化劑時顯+3價；遇弱氧化劑時顯+2價。 （二）鐵的重要化合物 ⑴鐵的氧化物 氧化物 色 態(tài) 水溶性 與酸反應 FeO 黑色固體 不溶于水 FeO+2HCl=FeCl2+H2O Fe2O3 紅棕色粉末 不溶于水 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe3O4 黑色晶體 不溶于水 Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O ⑵鐵的氫氧化物 化學式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 化學 性質(zhì) Fe(OH)2 Fe(OH)2 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 制法 可溶性堿與亞鐵鹽溶液反應Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓(防止氧化) 可溶性堿與鐵鹽溶液反應 Fe3++3OH- =Fe(OH)3 ⑶鐵的化合物和亞鐵的化合物之間的相互轉(zhuǎn)化 （三）Fe2+（淺綠色）和Fe3+（棕黃色）離子的檢驗： ⑴加KSCN，溶液呈紅色的是Fe3+,加入KSCN,無明顯現(xiàn)象,再滴入氯水,溶液變成紅色的是Fe2+。 ⑵加NaOH溶液，產(chǎn)生白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色的是Fe2+，產(chǎn)生紅褐色沉淀的是Fe3+。 小結：我們這節(jié)課講了鐵及它形成的二價、三價離子的性質(zhì)，歸納如下： 鐵、銅及其化合物的應用 復習前面所講的鐵的性質(zhì)，可通過寫方程式來加以鞏固。 [過渡] 我們講了鐵的化學性質(zhì)，開始我們已經(jīng)講了銅的物理性質(zhì)，下面我們一起來研究銅的化學性質(zhì)： 通過初中我們對金屬活動性順序表的學習我們知道銅在活動性順序表中的位置應為 ；由此可知銅應該為一種不活潑的金屬，大家想一下我們已經(jīng)學習了銅參與的哪些反應？ [歸納] （四）、銅的化學性質(zhì) (1) 銅與氯氣的反應 （強調(diào)該實驗的現(xiàn)象） （2）銅與硫的反應 （分析銅在其中的價態(tài)，并與上面反應中的價態(tài)作比較。） [提問] 為何在上面?zhèn)z個反應中銅的價態(tài)不同，試從氧化還原的角度來分析； （3）銅與鹽溶液的反應 a、與硝酸銀的反應 ； b、與Fe3+的鹽溶液反應 ； （4）與酸的反應 ；（強調(diào)不與一般的酸反應，只與硝酸、濃硫酸等特殊的酸反應） [歸納] 銅是個不活潑的金屬，遇到強氧化劑時，銅便會失去電子發(fā)生反應（如：氧氣、氯氣、硝酸、濃硫酸、Fe3+）。 （五）銅的重要化合物 (1) 氧化銅 黑色、具有金屬氧化物的通性，可與酸、氫氣等發(fā)生反應。 （2）氫氧化銅 △ 制法：用銅鹽和堿反應即可，是不溶于水的藍色沉淀。 Cu(OH)2 ==== CuO + H2O 小結： 我們已經(jīng)學了鐵、銅及它們的重要化合物的性質(zhì)，下面我們來看看怎樣用它們的性質(zhì)進行解題： 例題一 某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和 Al3+四種離子，若向其中加入過量的氫氧化鈉溶液，微熱并攪拌，再加入過量鹽酸，溶液中大量減少的氧離子是 （ ） A、NH4+ B、Mg2+ C、Fe2+ D、 Al3+ 例題二 在一定條件下可實現(xiàn)下圖所示物質(zhì)之間的變化。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝? （1）孔雀石的主要成分是 ，受熱易分解。下圖中的F是 。G 明礬 A F （過量） NaOH溶液 沉淀 溶液 △ H2O B 電解 孔雀石 △ H2O E D （2）寫出明礬溶液與過量NaOH溶液反應的離子方程式： ； （3）圖中所得G和D都為固體，混合后在高溫下可發(fā)生反應，寫出該反應的化學方程式 ； （4）每生成1mol D,同時生成 mol E。 例題三 有一鋁和鐵的混合物A 克，將其分成質(zhì)量相等的兩份，一份中加入足量的鹽酸充分反應，共收集到22、4L氣體，另一份加入足量的NaOH溶液，充分反應后收集到16、8L氣體，氣體體積均為標準狀況時的體積，求混合物的質(zhì)量A。 例題四 在含有FeCl3、CuCl2的混合溶液中，加入過量的鐵粉，若充分反應后固體質(zhì)量沒有改變，則原混合液中Fe3+和Cu2+的物質(zhì)的量之比為 （ ） A、14：5 B、5：14 C、7：2 D、2：7 [課后作業(yè)] 一．選擇題 1．某500mL溶液中含0.1 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+，加入0.2 mol 鐵粉，待Fe3+完全還原后，溶液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度為（假設反應前后體積不變） （ ） A．0.4 molL-1 B．0.6 molL-1 C．0.8 molL-1 D．1.0 molL-1 2．由FeO、Fe2O3和Fe3O4組成的混合物，測得其鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為21∶8，則混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物質(zhì)的量之比可能是 ( ) A.1∶2∶1 B.2∶1∶1 C.1∶1∶1 D.2∶2∶5 3．某人設想利用①3FeCl2+4H2OFe3O4+6HCl+H2 ②Fe3O4+Cl2+6HCl3FeCl3+3H2O+O2 ③3FeCl33FeCl2+ Cl2這三個反應的聯(lián)合與循環(huán)，主要用來生產(chǎn)能解決環(huán)境和能源問題的某種氣體，該氣體是 （ ） A.O2 B.Cl2 C.HCl D.H2 4．將適量鐵粉放入三氯化鐵溶液中，完全反應后，溶液中的Fe3+和Fe2+濃度相等．則已反應的Fe3+和未反應的Fe3+的物質(zhì)的量之比是 （ ） A．2∶3 B．3∶2 C．1∶2 D．1∶1 5．已知某硫酸、硫酸亞鐵、硫酸鐵混合液100 mL中，各陽離子濃度相等，硫酸根離子總濃度是6 molL-1，此溶液中還可溶解的鐵粉的質(zhì)量為 （ ） A．11.2g B.16.8g C.33.6g D.5.6g 6．向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中，加入100 mL 1 molL-1的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL（標準狀況）的氣體。所得溶液中，加入KSCN溶液無血紅色出現(xiàn)，那么若用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的此混合物，能得到鐵 （ ） A.11.2g B.5.6g C.2.8g D.無法確定 7．把a g鐵鋁合金粉末溶于足量鹽酸中，加入過量NaOH溶液。過濾出沉淀，經(jīng)洗滌、干燥、灼燒，得到紅棕色粉末的質(zhì)量仍為a g，則原合金中鐵的質(zhì)量分數(shù)為 A. 52.4% B. 70% C.47.6% D.30% 8．在含F(xiàn)e3＋的溶液中加入銅粉與鐵粉，充分反應發(fā)現(xiàn)溶液中Cu2＋存在，下列說法錯誤的是 （ ） A．容器中已肯定無Fe粉存在 B．容器中肯定無Cu粉存在 C．溶液中Fe2＋比Cu2＋多 D．溶液中可能存在Fe3＋ 9．在加熱情況下，用足量CO還原7 g鐵的氧化物組成的混合物，產(chǎn)生氣體全部通入足量石灰水中得到12.5 g沉淀，此混合物不可能為： 　A、FeO、Fe2O3　　　　 B、FeO、Fe3O4　　　　 C、Fe2O3、Fe3O4　　　　 D、FeO、Fe2O3、Fe3O4 二．填空題 11．在化學反應4CO＋RxOy4CO2＋3R中，x∶y＝3∶4，若R和CO的質(zhì)量比為3∶2時，則R的相對原子質(zhì)量是 ，RxOy的相對分子質(zhì)量是 。 12．鐵是自然界分布最廣的金屬元素之一，在地殼中的質(zhì)量約占5%左右。鐵礦石的種類很多，重要的有磁鐵礦石（主要成分是Fe3O4）、赤鐵礦石（主要成分是Fe2O3）等。 （1）寫出赤鐵礦煉鐵的主要化學方程式 ； （2）紅熱的鐵能跟水蒸氣反應，有一種產(chǎn)物是可燃性氣體，則其反應式為 ; 在常溫下，鐵跟水不起反應。但是，在水和空氣里的氧氣及二氧化碳等的共同作用下，鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。刷油漆是重要的防腐蝕措施之一，油漆防腐蝕的主要原理是 。 （3）鐵元素是人體的重要營養(yǎng)元素，舉一例說明鐵元素在人體中的重要作用。 。 13．孔雀石和石青是自然界存在的兩種碳酸鹽類銅礦，它們的化學組成可表示為：xCuCO3yCu(OH)2（x、y為正整數(shù)且x≤2，y≤2） （1）孔雀石和石青分別與過量鹽酸反應時，孔雀石消耗的鹽酸的物質(zhì)的量與生成的CO2的物質(zhì)的量之比為4:1；石青則為3:1，請推算它們的化學組成。 孔雀石__________________________；石青__________________________； （2）現(xiàn)有孔雀石和石青混合樣品，取兩份等質(zhì)量的樣品，在一份中加入過量鹽酸，生成CO2 3.36 L（標準狀況下）；加熱另一份樣品使其完全分解，得到CuO 20 g，試通過計算確定該混合物中孔雀石和石青的物質(zhì)的量之比。 14．怎樣用化學方法除去下列物質(zhì)中混有的少量雜質(zhì)，寫出有關反應的離子方程式。 （1）銅粉中混有鐵粉 （2）鐵粉中混有鋁粉 （3）FeCl2溶液中混有FeCl3 （4）FeCl2溶液中混有CuCl2 （5）FeCl3溶液中混有FeCl2 三．計算題 15．某結晶水合物含有兩種陽離子和一種陰離子。稱取兩份質(zhì)量均為1.96 g的該結晶水合物，分別制成溶液。一份加入足量Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀，隨即沉淀變?yōu)榛揖G色，最后帶有紅褐色；加熱該混合物，逸出能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體；用稀鹽酸處理沉淀物，經(jīng)洗滌和干燥，得到白色固體2.33 g。另一份加入含0.001 mol KMnO4的酸性溶液，MnO4-恰好完全被還原為Mn2+。 請回答以下問題： (1)該結晶水合物中含有的兩種陽離子是 和 ，陰離子是 。 (2)試通過計算確定該結晶水合物的化學式。