内容正文:
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
第一课时 铁的单质
PART
01
PART
02
了解铁单质物理性质和化学性质;
了解铁及其化合物在生产生活中的应用。
学习目标
新课导入
铁犁
颜料
铁锅
轮船
铁在地壳中的含量,仅次于氧硅铝,居第四位。铁的分布很广,能稳定地与其他元素结合,主要以化合物形态存在,也存在单质形态。
一、铁元素的存在
磁铁矿 Fe3O4
菱铁矿 FeCO3
赤铁矿 Fe2O3
黄铁矿 FeS2
银白色,有金属光泽,延展性,导热性导电性(不如铜和铝)
二、铁的物理性质
铁块
铁粉
铁钉
铁丝
铁粉呈黑色,铁能被磁铁所吸引
从铁的原子结构预测化学性质
三、铁的化学性质
铁为第26号元素,易失去最外层电子以及部分次外层电子,表现出较强的还原性。在化合物中常表现为+2价、+3价
思考讨论:根据铁的原子结构,结合初中与前面章节的学习,试着归纳铁的化学性质。
元素价态:还原性较强,能和氧化剂反应。
认识铁的化学性质
物质类别:金属单质。能与非金属单质反应;与酸反应;与某些盐溶液反应。
从不同角度认识铁的化学性质
铁与 Cl2 反应:
点燃
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
铁与 O2 反应:
点燃
3Fe + 2O2 Fe3O4
铁与 S 反应:
点燃
Fe + S FeS
(硫化亚铁)
1、铁与活泼非金属单质(O2、Cl2 、I2 、S)的反应
铁与 I2 反应:
点燃
Fe + I2 FeI2
(碘化亚铁)
+2
+2
+3
+2、+3
8e-
6e-
2e-
2e-
结论:氧化性强弱不同,产物中铁的价态也不同。
与氧化性强的氧化剂反应,生成+3价的化合物;
与氧化性弱的氧化剂反应,生成+2价的化合物。
三、铁的化学性质
氧化性酸
氧化性酸,一般是含氧酸,是指酸中除了氢离子之外在化学反应中表现出强氧化性,如浓硫酸 、浓硝酸 、稀硝酸、次氯酸都是氧化性酸。
酸
非氧化性酸
非氧化性酸就是指这种酸除了氢离子以外没有其他结构体现出强氧化性。 常见的“非氧化性酸”有盐酸、稀硫酸、醋酸等,这些酸与较强的还原剂(如氢前金属单质)反应时,作为氧化剂实际得电子的部分是H+。
2、与酸的反应
三、铁的化学性质
Step 01
(2)与氧化性酸反应
(1)与非氧化性酸反应
VS
结论:铁与非氧化性酸反应的实质是与电离的H+反应生成含+2价的铁的化合物;铁与氧化性酸反应的实质与酸根离子发生氧化还原反应,生成含+3价的铁的化合物。
Fe+4H++NO3- (稀) = Fe3+ +NO↑ + 2H2O
若铁过量:3Fe+8H++2NO3-(稀) =3 Fe2+ +2NO↑ + 4H2O
Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑
2e-
提醒:常温下,铁、铝与浓硝酸或浓硫酸中接触会生成一层致密氧化膜,阻止反应的进一步发生即钝化,但在加热条件下,钝化作用立即遭到破坏。
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
Fe+Cu2+=Fe2++Cu
Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag
Fe+2FeCl3=3FeCl2
Fe+2Fe3+=3Fe2+
Fe+2Ag+=Fe2++2Ag
2e-
2e-
2e-
3、铁与某些盐溶液(CuSO4、AgNO3、FeCl3)的反应
结论:铁和盐溶液能发生置换反应,可将排在铁之后的金属从盐溶液中置换出来。
三、铁的化学性质
四、铁的用途
课堂小结
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