课堂新坐标教师用书高中化学 专题三 第二单元 铁铜的获取及应用教学设计 苏教版必修1Word格式文档下载.docx

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⇒步骤1：

新课导入，教学地位分析⇒步骤2：

对“思考交流1”中焦炭作用要特别强调。

对“思考交流2”要指出反应原理同时不能引入新离子。

⇒步骤3：

对“探究1”建议让学生了解常见的金属冶炼方法及其原理，并让学生知道选择冶炼方法的依据，让学生完成“例1”和“变式训练1”，教师给予点评和纠错。

⇓

步骤6：

6分钟完成“当堂双基达标”，最后教师明确答案，点评较难题目。

⇐步骤5：

回顾本堂内容，点评，归纳“课堂小结”⇐步骤4：

对“探究2”建议教师结合初中Fe、Cu知识，归纳出Fe、Cu的基本性质和应用，并结合“例2”熟悉Fe、Cu性质和反应原理。

并指出Fe与一般氧化剂反应只生成Fe2＋。

最后学生完成“变式训练2”。

课　标　解　读

重　点　难　点

1.了解从矿石中获取铁、铜的方法和原理。

2.了解铁、铜的性质及其应用。

1.高炉炼铁的原料和反应原理。

（重点）

2.铁铜的化学性质及其应用。

（重难点）

从自然界中获取铁和铜

1.铁、铜在自然界中的存在

存在金属　　

自然界中的存在形态

常见矿石及主要成分

铁

①主要以化合态形式存在

②铁单质只存在于陨铁中

①磁铁矿Fe3O4

②赤铁矿Fe2O3

铜

②少量单质

①黄铜矿CuFeS2

②孔雀石CuCO3·

Cu（OH）2

2.铁的冶炼

（1）

高炉炼铁放出大量热的反应为C＋O2CO2原料为铁矿石、焦炭、空气、石灰石等

CO还原Fe2O3的反应为3CO＋Fe2O3

　　　2Fe＋3CO2

石灰石选渣反应为：

①CaCO3CaO＋CO2↑，

　　　　　　②CaO＋SiO2CaSiO3

产品：

高炉冶炼得到的铁是含碳2%～4.5%

的生铁，将生铁进一步炼制，可得到用途更广泛

的含碳0.03%～2%的钢生成CO的反应为CO2＋C2CO

（2）铝热反应炼铁

2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3

3．铜的冶炼

（1）工业炼铜流程

黄铜矿（主要成

分CuFeS2）粗铜（含Ag、

Au、Fe、Zn等）精铜（纯度

99．95%～

99．98%）

（2）生物炼铜（矿堆浸铜法）

①原理：

CuSCuSO4Cu

②特点：

成本低、污染小、反应条件简单等。

（3）湿法炼铜：

Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4

1．高炉炼铁的原料中焦炭和石灰石的作用是什么？

【提示】　焦炭的作用是燃烧产生热量，同时C与生成的CO2反应生成炼铁的还原剂CO。

石灰石作用是作熔剂，高温下生成的CaO与SiO2形成炉渣。

铁、铜的基本性质

1.铁、铜的物理性质

物理性质

能被磁铁吸引的银白色金属，良好延展性和导热性

紫红色金属，导电性和导热性仅次于银

2.铁、铜的化学性质（写出化学方程式或离子方程式）

（1）FeFe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑3Fe＋2O2Fe3O42Fe＋3Cl2点燃,2FeCl3钝化

（2）Cu2Cu＋O22CuOCu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋2Cu＋CO2＋H2O＋O2===

Cu2（OH）2CO3

2．如何除去FeSO4溶液中的CuSO4?

【提示】　加入过量的Fe粉，然后过滤。

金属的冶炼方法

【问题导思】　

①钠、铝一般用什么方法进行冶炼？

【提示】　钠、铝的还原性很强，一般用电解法。

②铁的高炉冶炼原理是什么？

【提示】　利用还原剂CO高温还原铁矿石。

1．电解法

适用于冶炼金属活动性很强的金属（如K、Ca、Na、Mg、Al等），常采用电解它们的熔融盐或氧化物的方法。

如：

2NaCl（熔融）2Na＋Cl2↑

MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑

2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑

2．热还原法

用还原剂（C、CO、H2、Al等）还原金属活泼性介于Zn～Cu之间的金属氧化物。

Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　2CuO＋C2Cu＋CO2↑

WO3＋3H2W＋3H2O　Cr2O3＋2Al2Cr＋Al2O3

3．热分解法

用于冶炼不活泼的金属（如Hg、Ag）。

2HgO2Hg＋O2↑　2Ag2O4Ag＋O2↑

选择金属冶炼的方法要依据金属在自然界中的存在形态和金属的活泼性。

金属活动性顺序表中，金属的位置越靠后，越容易被还原；

金属的位置越靠前，越难被还原。

电解法是最强的氧化还原方法。

　冶炼金属一般有下列四种方法：

①焦炭法；

②水煤气法；

③活泼金属置换法；

④电解法。

四种方法在工业上均有应用。

古代有（Ⅰ）火烧孔雀石炼铜；

（Ⅱ）湿法炼铜；

现代有（Ⅲ）铝热法炼铬；

（Ⅳ）从光卤石中炼镁。

对它们的冶炼方法的分析不正确的是（　　）

A．（Ⅰ）用①　　　　　B．（Ⅱ）用②

C．（Ⅲ）用③D．（Ⅳ）用④

【解析】　对于（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）、（Ⅳ）发生的反应分别是：

（Ⅰ）Cu2（OH）2CO32CuO＋CO2↑＋H2O，C＋2CuO2Cu＋CO2↑，符合①。

（Ⅱ）Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，符合③。

（Ⅲ）2Al＋Cr2O3Al2O3＋2Cr，符合③。

（Ⅳ）先从光卤石中提取MgCl2，再电解MgCl2，MgCl2Mg＋Cl2↑，符合④。

【答案】　B

1．下列说法错误的是（　　）

A．金属越活泼，冶炼难度越大

B．可采用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝

C．可采用H2还原MgO制取Mg

D．可采用热还原法冶炼铁、铜

【解析】　Mg的还原性较强不能用H2还原法制取Mg。

【答案】　C

铁、铜的主要化学性质及应用

①铁、铜在湿潮的空气中长时间放置，最终生成什么物质？

什么颜色？

【提示】　铁在湿潮空气中生成红色的铁锈（Fe2O3·

xH2O），铜在湿潮空气中生成绿色的铜绿[Cu2（OH）2CO3]

②铁、铝常温下遇到浓H2SO4、浓HNO3有什么变化？

【提示】　钝化

　Fe、Cu的化学性质及其转化

　下列说法或方程式正确的是（　　）

A．Fe、Cu均能在潮湿的空气中生成氧化物

B．Fe与CuSO4溶液反应的离子方程式为

2Fe＋3Cu2＋===3Cu＋2Fe3＋

C．Fe、Cu与Cl2反应均生成高价氯化物

D．Fe、Cu均可稀与H2SO4反应生成H2

【解析】　A项，Cu在潮湿的空气中生成Cu2（OH）2CO3不是氧化物，错误；

B项，Fe被Cu2＋氧化生成Fe2＋不是Fe3＋，错误；

C项，Fe、Cu与Cl2反应均生成＋3价铁和＋2价铜，正确；

D项，Cu与稀H2SO4不反应，错误。

Fe与一般氧化剂（如H＋、Cu2＋、Hg2＋）反应生成Fe2＋。

2．下列物质中，在一定条件下能将铁元素从0价转变为＋3价的是（　　）

A．氯气　　　　　　B．稀盐酸

C．CuCl2溶液D．ZnCl2溶液

【解析】　B、C中的H＋、Cu2＋只能将Fe从0价转变为＋2价；

D项中ZnCl2与Fe不反应。

【答案】　A

【教师备课资源】

铜及其化合物的颜色

（1）色彩缤纷

的铜世界化合物

（2）溶液中的Cu2＋常显蓝色（浓CuCl2显绿色，稀CuCl2显蓝色），可作为Cu2＋的判定依据，如CuSO4溶液呈蓝色。

（3）Cu2＋与碱反应生成蓝色沉淀[Cu（OH）2]，也是鉴定Cu2＋的依据之一。

白色的无水CuSO4遇水变成蓝色（生成CuSO4·

5H2O），可作为检验水的依据。

1．了解Fe

的2种

冶炼

2．了解Cu

的3种

3．了解金属

的3种冶

炼方法

4．了解Fe

的4种

反应

1．下列有关高炉炼铁的说法正确的是（　　）

A．焦炭和一氧化碳都作还原剂

B．用足量的焦炭可以得到纯铁

C．加石灰石的目的主要是为了提供更多的CO2

D．用铝代替焦炭作还原剂可以节约资金

【解析】　根据高炉炼铁的反应C＋O2CO2、CO2＋C2CO、Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2可知，C和CO都是还原剂，A正确；

高炉炼铁得到的是含碳为2%～4.5%的生铁，B错误；

CaCO3是造渣剂，目的是除去铁矿石中的SiO2杂质，防止影响生铁的品质，C错误；

铝热反应虽然也可以制备铁，但是铝的价格远远高于焦炭，所以不可能节约资金，D错误。

2．赤铜矿的成分是Cu2O，辉铜矿的成分是Cu2S，将赤铜矿与辉铜矿混合加热有以下反应：

Cu2S＋2Cu2O△,6Cu＋SO2↑，对于该反应，下列说法正确的是

（　　）

A．该反应的氧化剂只有Cu2O

B．Cu既是氧化产物，又是还原产物

C．Cu2S在反应中只被氧化

D．该反应可用于从矿石中提取Cu，但需要尾气处理

【解析】　2＋226＋O2↑

【答案】　D

3．下列关于铁和铜的说法，正确的是（　　）

A．它们都呈银白色

B．它们都可溶于稀盐酸

C．它们都能被磁铁吸引

D．它们都可与氧气反应

【解析】　A项中，纯铁为银白色金属，纯铜为紫红色金属，A项错；

B项中，铁能与稀盐酸反应置换出其中的氢，铜不能发生此反应，B项错；

C项，铁具有磁性，能被磁铁吸引，铜不能，C项错；

D项中，铁和铜都能与氧气发生反应：

3Fe＋2O2Fe3O4,2Cu＋O22CuO，D项正确。

4．下列金属冶炼的反应原理，错误的是（　　）

A．2NaCl（熔融）2Na＋Cl2↑

B．3MgO＋2Al3Mg＋Al2O3

C．Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2

D．2HgO2Hg＋O2↑

【解析】　Al不能把Mg置换出来。

5．铁、铜是历史上使用很早的金属。

请回答下列问题：

（1）在西汉古籍中曾有记载：

曾青得铁则化为铜[即曾青（CuSO4）跟铁反应就生成铜]。

试写出该反应的化学方程式：

__________________________________。

（2）铜器表面有时能与空气中的O2和CO2、水蒸气等反应生成铜绿Cu2（OH）2CO3，请写出生成铜绿的化学方程式___________________，

试写出一个除去铜绿而不损坏铜器的化学方程式：

_______________________________________。

（3）铜钱在我国历史上曾经是一种广泛流通的货币，试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。

（铜的熔点是1183.4℃，铁的熔点是1534.8℃）

_________________________________。

【解析】　“曾青得铁则