内容正文:
2023-2024学年
必修第一册(人教版2019)
第1课时 铁的单质
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
1
美丽的流星雨
左传中记载,鲁庄公七年“夏四月辛卯夜,恒星不见,夜中星陨如雨
陨 铁
陨铁是从太空坠落于地球表面的含铁质较多的陨星
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自然界中的铁元素
铁元素在地壳中的含量排在第四位,仅次于氧硅铝,是含量第二多的金属元素。
丹霞地貌因富含Fe2O3而呈红色
陨铁
Fe3O4
目录
铁的物理性质
01
铁的化学性质
02
习
学
目
标
1.了解铁的存在、应用、认识应用铁的化学史,增强文化自信,培养“社会责任与科学精神”的核心素养。
2.能用氧化还原反应原理认识铁的化学性质,同时根据实验事实探究Fe与H2O(g)的反应,培养“实验探究与证据推理”的核心素养。
3.根据物质的分类和实验事实,了解铁的氧化物和氢氧化物的主要性质,培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
铁元素
单质
+3价化合物
+2价化合物
存在于矿石中
铁元素在地壳中含量丰富,仅次于氧\硅 \铝,排在第四位。
铁制品在世界历史上乃至现代化社会,用途广泛,不可或缺。那么,自然界中铁元素有哪些存在形态呢?
存在于陨铁中
陨星即坠星,来自地球之外,属“天外来客”。
含石量大的陨星称为陨石,
含铁量大的陨星称为陨铁(陨铁通常含铁80%以上,常含镍)。
陨铁
铁元素在自然界中的存在形态
NO.1
铁的物理性质
1.铁本身是银白色的;
2.具有金属光泽,有良好的延展性,导电导热性,导电性比铜 铝差;
3.能够被磁体吸引
颜色
铁粉 - 黑色
利用磁铁检验和分离单质铁
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熔点:1535℃
沸点:2750℃
密度:7.86g/cm3
状态
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【例题1】下列关于铁的叙述,错误的是( )
A.纯净的铁是光亮的银白色金属
B.铁能被磁铁吸引,在磁场作用下,铁自身能产生磁场
C.铁是地壳中含量最多的金属元素,所以分布在地壳中的铁有游离态也有化合态
D.纯铁的抗腐蚀能力强,在干燥空气中不易被氧化
【答案】C
通常用的铁不是纯铁,而是含有碳等杂质,增强了硬度,降低了熔沸点。
思考:为什么铁器时代晚于铜器时代?
1.自然界中铁单质储量少于铜单质
2.铁的金属活动性比铜强。金属越活泼,越以化合物形式存在,提炼出单质的条件越高。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
战国时期最大的铁器——长方形铁炉
铁的最外层只有2个电子,容易被氧化剂氧化,从而失去电子,最外层电子全部失去后显+2价,如果遇到氧化性更强的物质,还会再失去1个电子,显+3价
原子结构
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NO.2
铁的化学性质
1)与某些非金属单质反应:
Cl2
S
Fe+S = FeS
△
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3
△
4Fe+3O2= 2Fe2O3
铁在空气中缓慢氧化:
铁在纯氧中燃烧:
铁与硫磺共热:
铁在氯气中点燃或共热:
3Fe+2O2= Fe3O4
点燃
俗名铁红,红棕色
俗名磁性氧化铁,黑色
+2
+3
>
比较氯气和硫的氧化性:
铁元素性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为+2价和+3价。
铁单质只有还原性,一般遇弱氧化剂被氧化为+2价,遇强氧化剂被氧化为+3价。
2)与酸(特指稀硫酸、盐酸)反应:
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 ↑
知识小贴士:
铁与浓硫酸、浓、稀硝酸等强氧化性酸反应较复杂,不产生氢气。
3)与相对不活泼金属盐溶液反应:
Fe + 2AgNO3 = 2Ag + Fe(NO3)2
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
Fe的化合价转化归纳:
1.铁与酸、盐发生置换反应时,转化成+2价,即Fe2+
2.铁与氯气等强氧化剂反应,转化成+3价,即Fe3+
Fe+2H+=Fe2++H2↑
Fe+2Ag+=Fe2++2Ag
Fe+Cu2+=Fe2++Cu
15
铁 钠
非金属单质
酸
盐溶液
水
2Na + Cl2 2NaCl
4Na + O2 = 2Na2O
2Na + O2 Na2O2
2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
2Na + CuSO4 +2H2O =
Na2SO4 + Cu(OH)2 + H2↑
Fe + CuSO