資源簡介

(共24張PPT)
第2章
物質轉化與材料利用
第2節
物質的轉化（第二課時）
方鉛礦
赤鐵礦
孔雀石
自然界中有現成的鐵嗎？
在自然界中，鐵以化合態存在.如Fe2O3
自然界中金屬元素大多以化合態存在,而日常生活用的絕大多數是游離態金屬單質,那么如何使金屬元素由化合態轉化為游離態呢
一、金屬的冶煉
化合態(如CuO)
游離態(Cu)

金屬
單質
金 屬
氧化物
常用的方法是用碳等還原劑在高溫下反應,奪取金屬氧化物中的氧元素,得到金屬單質
信息
資料
具有奪取氧元素的能力的物質,初中常見的還原劑有碳、氫氣、一氧化碳
還原劑
還原性
還原劑具有的這種能奪取氧元素的能力
注意
金屬的冶煉，一般先將其轉化成金屬氧化物
銅在自然界中主要以孔雀石Cu2(OH)2CO3的形式存在。
1
孔雀石受熱分解
煉銅思路:
1.觀察孔雀石(主要成分為堿式碳酸銅)的顏色:
___________。
2.加熱時在試管壁出現水珠，放出一種使澄清石灰水變渾濁的氣體，生成一種黑色固體。請寫出上述實驗的化學方程式:
綠色固體
Cu2(OH)2CO3 2CuO+H2O+CO2↑
△
固固加熱型
試管口略向下
高溫加熱可以改用酒
精噴燈或用金屬罩套
在酒精燈上方集中火
焰提高溫度
2
碳還原氧化銅
反應類型：
碳還原氧化銅
黑
現象
目的
操作
化學方程式
色固體逐漸變成 色,澄清石灰水變__________
黑
渾濁
反應后應先將導管從石灰水中取出,再移去酒精燈
防止試管溫度降低，氣壓減小,使石灰水倒吸至試管，使試管炸裂
C + 2CuO ══2Cu + CO2↑
高溫
紅
說明有二氧化碳生成
碳還可以在高溫下與二氧化碳反應(奪取其中的氧),生成一氧化碳
拓展
如何除去一氧化碳中混有的少量二氧化碳？
C + CO2 ═══2CO
高溫
化學方程式：
思考
C
CO2
CO
NaOH溶液
濃硫酸
干燥的CO
（含有CO2）
3
氫氣還原氧化銅
裝置上注意:
1.試管口略向下傾斜。
2.導管要伸到試管底部。
實驗過程：
現象:
黑色粉末變紅,試管口有水珠
操作:
停氫
通氫
點燈
熄燈
①裝CuO
②固定試管
③氫氣驗純
④通氫氣
⑥停止加熱
⑦繼續通氫氣至試管冷卻
⑧停止通氫氣
⑤加熱CuO
H2 + CuO ══ Cu+H2O
△
3.化學方程式:
1.氫氣還原氧化銅，為什么試管口要略向下傾斜？
2.導管為什么要伸到試管底部
3.在實驗前氫氣為什么要驗純？
4.實驗開始時，為什么要先通氫氣后加熱？
5.實驗結束后，為什么要先停止加熱后停止通氫氣？
防止生成的水倒流，使試管破裂
防止氫氣和空氣混合加熱時試管炸裂
讓氫氣與氧化銅充分接觸
防止氫氣不純因加熱而爆炸
防止灼熱的銅被空氣中的氧氣重新氧化成氧化銅
實驗要點：開始時先通氫氣后加熱，結束時先停止加熱后停止通氫氣，即:
通氣—加熱—停熱—停氣。
思考
用燃燒法把有毒的CO轉化為無毒的CO2,防止污染空氣,引起中毒;或用氣囊收集進行再利用。
4
一氧化碳還原氧化銅
裝置上注意:
CO有毒,通風櫥中進行,尾氣處理。
Ca(OH)2溶液
1.先通一氧化碳以排盡空氣防止爆炸。
2.第二只酒精燈應該先點燃,確保CO不污染空氣。
操作:
3.結束時,先熄滅第一只酒精燈→通CO至試管冷卻→停通CO →熄滅第二只酒精燈。
先來后走,后來先走
一氧化碳還原氧化銅
觀察發生的現象：
__________________
_________________
化學方程式：
煉鐵的原理
紅棕色固體變黑色,澄清石灰水變渾濁
注意：這個反應要除尾氣。用點燃的方法除尾氣
3CO +Fe2O3 ═══ 2Fe + 3CO2
高溫
5
一氧化碳還原氧化鐵
由氧化銅、稀硫酸、鋅粒制取銅，還可用什么方法？
⑵用稀硫酸和氧化銅反應，生成硫酸銅，再用Zn置換。
CuO + H2SO4 ══ CuSO4 + H2O
Zn+ CuSO4 ══ ZnSO4 +Cu
思考與討論
Zn+ H2SO4 ══ZnSO4 + H2↑
H2 + CuO ══ Cu + H2O
△
⑴用稀硫酸和鋅反應，生成氫氣，再與氧化銅反應。
課堂小結
金屬冶煉的原理:
與還原劑共熱
C、H2、CO
金屬
氧化物
游離
態金屬
1.還原法(火法煉金)
2.置換法(濕法煉金)
活潑金屬
比鹽中金屬活潑
金屬
鹽溶液
游離
態金屬
如:濕法煉銅的原理:Fe + CuSO4 ══ FeSO4 + Cu
碳及其氧化物的三角轉化關系:
C
CO
CO2
O2（不足）
O2（充足）
CuO等
C
O2
、CuO等
1.由下列實驗現象可知,黑色粉末是( )
A.CuO
B.C
C.CuO和C
D.Fe2O3和C
A
C
課堂測評
2.下列反應中是置換反應的是( )
A.CuO+CO ══ Cu+CO2
B.C+2CuO ══ 2Cu+CO2↑
C.Fe3O4+4CO ══ 3Fe+4CO2
D.Fe2O3+3CO ══ 2Fe+3CO2
課堂測評
B
高溫
高溫
△
高溫
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