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第2章
物质转化与材料利用
第2节
物质的转化（第二课时）
方铅矿
赤铁矿
孔雀石
自然界中有现成的铁吗？
在自然界中，铁以化合态存在.如Fe2O3
自然界中金属元素大多以化合态存在,而日常生活用的绝大多数是游离态金属单质,那么如何使金属元素由化合态转化为游离态呢
一、金属的冶炼
化合态(如CuO)
游离态(Cu)

金属
单质
金 属
氧化物
常用的方法是用碳等还原剂在高温下反应,夺取金属氧化物中的氧元素,得到金属单质
信息
资料
具有夺取氧元素的能力的物质,初中常见的还原剂有碳、氢气、一氧化碳
还原剂
还原性
还原剂具有的这种能夺取氧元素的能力
注意
金属的冶炼，一般先将其转化成金属氧化物
铜在自然界中主要以孔雀石Cu2(OH)2CO3的形式存在。
1
孔雀石受热分解
炼铜思路:
1.观察孔雀石(主要成分为碱式碳酸铜)的颜色:
___________。
2.加热时在试管壁出现水珠，放出一种使澄清石灰水变浑浊的气体，生成一种黑色固体。请写出上述实验的化学方程式:
绿色固体
Cu2(OH)2CO3 2CuO+H2O+CO2↑
△
固固加热型
试管口略向下
高温加热可以改用酒
精喷灯或用金属罩套
在酒精灯上方集中火
焰提高温度
2
碳还原氧化铜
反应类型：
碳还原氧化铜
黑
现象
目的
操作
化学方程式
色固体逐渐变成 色,澄清石灰水变__________
黑
浑浊
反应后应先将导管从石灰水中取出,再移去酒精灯
防止试管温度降低，气压减小,使石灰水倒吸至试管，使试管炸裂
C + 2CuO ══2Cu + CO2↑
高温
红
说明有二氧化碳生成
碳还可以在高温下与二氧化碳反应(夺取其中的氧),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
高温
化学方程式：
思考
C
CO2
CO
NaOH溶液
浓硫酸
干燥的CO
（含有CO2）
3
氢气还原氧化铜
装置上注意:
1.试管口略向下倾斜。
2.导管要伸到试管底部。
实验过程：
现象:
黑色粉末变红,试管口有水珠
操作:
停氢
通氢
点灯
熄灯
①装CuO
②固定试管
③氢气验纯
④通氢气
⑥停止加热
⑦继续通氢气至试管冷却
⑧停止通氢气
⑤加热CuO
H2 + CuO ══ Cu+H2O
△
3.化学方程式:
1.氢气还原氧化铜，为什么试管口要略向下倾斜？
2.导管为什么要伸到试管底部
3.在实验前氢气为什么要验纯？
4.实验开始时，为什么要先通氢气后加热？
5.实验结束后，为什么要先停止加热后停止通氢气？
防止生成的水倒流，使试管破裂
防止氢气和空气混合加热时试管炸裂
让氢气与氧化铜充分接触
防止氢气不纯因加热而爆炸
防止灼热的铜被空气中的氧气重新氧化成氧化铜
实验要点：开始时先通氢气后加热，结束时先停止加热后停止通氢气，即:
通气—加热—停热—停气。
思考
用燃烧法把有毒的CO转化为无毒的CO2,防止污染空气,引起中毒;或用气囊收集进行再利用。
4
一氧化碳还原氧化铜
装置上注意:
CO有毒,通风橱中进行,尾气处理。
Ca(OH)2溶液
1.先通一氧化碳以排尽空气防止爆炸。
2.第二只酒精灯应该先点燃,确保CO不污染空气。
操作:
3.结束时,先熄灭第一只酒精灯→通CO至试管冷却→停通CO →熄灭第二只酒精灯。
先来后走,后来先走
一氧化碳还原氧化铜
观察发生的现象：
__________________
_________________
化学方程式：
炼铁的原理
红棕色固体变黑色,澄清石灰水变浑浊
注意：这个反应要除尾气。用点燃的方法除尾气
3CO +Fe2O3 ═══ 2Fe + 3CO2
高温
5
一氧化碳还原氧化铁
由氧化铜、稀硫酸、锌粒制取铜，还可用什么方法？
⑵用稀硫酸和氧化铜反应，生成硫酸铜，再用Zn置换。
CuO + H2SO4 ══ CuSO4 + H2O
Zn+ CuSO4 ══ ZnSO4 +Cu
思考与讨论
Zn+ H2SO4 ══ZnSO4 + H2↑
H2 + CuO ══ Cu + H2O
△
⑴用稀硫酸和锌反应，生成氢气，再与氧化铜反应。
课堂小结
金属冶炼的原理:
与还原剂共热
C、H2、CO
金属
氧化物
游离
态金属
1.还原法(火法炼金)
2.置换法(湿法炼金)
活泼金属
比盐中金属活泼
金属
盐溶液
游离
态金属
如:湿法炼铜的原理:Fe + CuSO4 ══ FeSO4 + Cu
碳及其氧化物的三角转化关系:
C
CO
CO2
O2（不足）
O2（充足）
CuO等
C
O2
、CuO等
1.由下列实验现象可知,黑色粉末是( )
A.CuO
B.C
C.CuO和C
D.Fe2O3和C
A
C
课堂测评
2.下列反应中是置换反应的是( )
A.CuO+CO ══ Cu+CO2
B.C+2CuO ══ 2Cu+CO2↑
C.Fe3O4+4CO ══ 3Fe+4CO2
D.Fe2O3+3CO ══ 2Fe+3CO2
课堂测评
B
高温
高温
△
高温
谢谢

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