内容正文:
第1节 铁及其化合物
第三章 铁 金属材料
高中人教版新教材
化学必修一
(1)铁的单质、氧化物和氢氧化物
铁在生活中的应用广泛
一、铁在自然界的分布
陨铁
赤铁矿
磁铁矿
陨铁是铁的单质,但是铁主要以化合物的形式存在于矿石中
自然界有金属钠单质吗?
没有,钠的金属活动性强
为什么自然界有铁单质?
铁的金属活动性弱
二、铁单质的性质
1.铁单质的物理性质
新 课 探 究
颜色 熔点/℃ 沸点/
℃ 密度/
(g·cm-3) 延展性 导热性 导电性 导磁性
,
良好 良好 良好
银白色(粉
末为黑色)
1535
2750
7.86
良好
新 课 探 究
2.铁单质的化学性质
(1)与盐酸反应
Fe+2HCl= ,固体 ,产生 ,溶液逐渐变为浅绿色,离子方程式为 。
(2)与CuSO4溶液反应
Fe+CuSO4= ,固体表面变 ,离子方程式为 。
FeCl2+H2↑
逐渐溶解
气泡(或气体)
Fe+2H+=Fe2++H2↑
FeSO4+Cu
红
Fe+Cu2+=Fe2++Cu
(3)与非金属单质反应
Fe+
Fe3O4
燃烧
棕色烟
2FeCl3
黄
新 课 探 究
黑
实验
装置
操作及现象 在如图所示的试管中依次加入湿棉花和还原铁粉,加热,用火柴点燃肥皂泡,听到爆鸣声,证明生成了
(4)铁与水蒸气的反应
[实验探究] 铁与水蒸气的反应
新 课 探 究
氢气
实验装置
实验结论 铁能与水蒸气反应,化学方程式为
实验反思 在上述铁与水蒸气的反应实验中,加热湿棉花的作用是 ,
,肥皂液的作用是 ,
.
(续表)
新 课 探 究
提供水蒸气,使之与还原铁粉在高温下发生反应
产生气泡,便于通过点燃验证产物中的气体
3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
【思考与交流】
1.在钢铁厂的生产中,炽热的铁水或钢水注入模具之前必须进行充分的干燥处理,不得留有水,这是为什么呢?
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
金属性越强,越容易与水反应,反应越剧烈
2.比较钠和铁分别与水的反应,总结金属与水的反应规律
3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2
避免高温下铁与水反应,生成四氧化三铁
钠与冷水剧烈反应;铁常温下和加热条件下与液态水不反应,高温水蒸气才能与铁粉反应。金属与水反应的本质是金属与水电离产生的H+反应生成氢气。
名称
(俗称) 氧化亚铁 氧化铁
(铁红) 四氧化三铁
(磁性氧化铁)
化学式
色态
溶解性
稳定性
化学性质
Fe3O4( FeO▪ Fe2O3)
Fe2O3
FeO
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
均不溶于水
不稳定
稳定
稳定
FeO +2HCl=FeCl2+H2O
Fe2O3+6HCl= 2FeCl3+3H2O
Fe3O4+8HCl= 2FeCl3+FeCl2+4H2O
二、铁的氧化物
根据之前的学习,对铁的氧化物进行分类:
氧化亚铁和氧化铁属于碱性氧化物,四氧化三铁不是碱性氧化物
Fe(OH)2
Fe(OH)3
(不存在化合价不变的对应的碱)
用途:Fe2O3常用作红色油漆和涂料,赤铁矿(主要成分是 )是炼铁原料
Fe2O3
红砖和青砖都是生活中用到的建筑材料
两者颜色不同的原因是两者所含的铁的氧化物是不一样的,你认为红砖和青砖中分别含有什么氧化物呢?
红砖中含的是氧化铁,青砖中含的是四氧化三铁
为什么不是氧化亚铁?
氧化亚铁不稳定
烧制砖瓦时,向窑内添加大量的煤炭后封窑1天,从窑顶向下慢慢浇水7天,水蒸气和窑内高温的炭发生化学反应产生大量的还原气体(氢气和一氧化碳),它们把氧化铁又逐渐还原成为四氧化