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第11课时 铁及其化合物
学习目标:
1.了解铁单质的性质
2.铁的重要化合物的性质
3.Fe2+和Fe3+的性质及检验
重点:
1.铁盐和亚铁盐的转化
2.Fe3+的检验
难点:
1.制备Fe(OH)2的实验
2.Fe、Fe2+、Fe3+转化关系模型
温故知新
CO是一种无色、无味、有毒的可燃气体污染物,具有还原性,可用于冶金工业。某兴趣小组为探究其具有还原性,设计了如下实验装置。请回答以下有关问题:
①CO气体能使人中毒,其原因是 。
②实验开始时,先通入CO一段时间后,再加热,其原因是
③实验中图A处玻璃管中发生的现象是 ,其化学反应方程式为 。
④实验中图B处发生的现象是 ,其化学反应方程式为 。
⑤该装置中有一个明显的缺陷 ,请指出改正方法 。
开启新世界
人类早期使用的铁,是来自于太空的陨铁。在自然界中可以像陨铁中的铁那样以单质形式存在,但主要是以+2价,+3价的化合物形式存在于矿石中,铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝居第四位。
我国目前发现最早的人工冶铁制品是甘肃灵台出土的春秋初年秦国的铜柄铁剑,这说明春秋初期我国已经掌握了冶铁技术。战国中期后,铁制工具在社会生产中发挥了巨大作用。工业炼铁的原理是用还原的方法把铁从铁石中提炼出来,你还记得炼铁高炉内发生了化学反应吗?
【思考】单质铁具有什么性质?
单质铁具有________性和___________。铁能导电,但其导电性不如铜和铝。铁能被________吸引。铁的化学性质比较活泼,它能与许多物质发生化学反应。
写出下列离子方程式:
1.铁和稀硫酸:______________________________________;
2.铁在氧气中燃烧:____________________________________;
3.铁在氯气中燃烧:____________________________________;
4.铁和硫酸铜反应:____________________________________。
根据上面4个离子方程式可以看出:在一定条件下,铁作为_________剂能与非金属单质、酸、盐溶液反应。铁与氧化性较弱的氧化剂反应,铁原子失去____个电子生成_____价铁的化合物;铁与氧化锌较强的氧化剂反应,铁原子失去_____原子,生成______价铁的化合物。
Fe — 2e— → Fe2+
Fe — 3e— → Fe3+
【练习1】下列物质中,不能由金属跟非金属单质直接化合得到的是
A. Na2O2 B. NaCl C. FeCl2 D. Fe3O4
【思考】金属活动性顺序中,K、Ca、Na常温下能与水发生反应,Mg在热水中也能和水反应,那么铁在什么情况下能和水蒸气发生反应?
在钢铁厂的生产中,炽热的铁水或钢水注入模具前,模具必须进行充分的干燥处理,不能留水。这是为什么呢?
[实验猜想]铁在高温下能与水蒸气发生反应。
[设计实验]利用酒精灯加热水,提供水蒸气,水蒸气与铁粉混合用酒精喷灯进行加热,如果产生气体,将产生的气体收集研究。
[实验装置]
A B C D
[实验步骤]
1.检查__________,放入药品;
2.点燃_____处的酒精灯/酒精喷灯,再点燃_____处的酒精灯/酒精喷灯。
3.一段时间后,取下试管中收集的气体,用拇指堵住试管口,靠近酒精灯火焰,移开拇指。
[实验现象]试管中的气体具有可燃性,点燃有爆鸣声;玻璃管内红热的铁变化黑色,黑色固体具有磁性。
[实验结论]铁在高温下与水蒸气反应有可燃性气体生成,铁变成了四氧化三铁。化学方程式:
[反思与交流]有的同学认为这套装置过于复杂,简化为下图
改进装置中各组成的作用是什么?
【练习2】下列反应中,属于置换反应的是
A.铁和氧气反应 B.氢氧化铁与稀硝酸溶液反应
C.氯化亚铁溶液中通入氯气 D.铁与水蒸气反应
【思考】铁常见的氧化物有哪些?有什么性质?
根据化合价及初中知识,可以看出铁的氧化物有三种:
氧化亚铁是一种_______色粉末,不稳定,在空气里受热,能迅速被氧化成__________