内容正文:
必 修 第 一 册
安徽 合肥
Chemistry
第 三 章
铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
第1课时 铁的单质
化
合
价
物质类别
单质
氧化物
碱
盐
0
+2
+3
铁的价类二维图
第三章 铁 金属材料
问题讨论:你身边中常见的铁制品有哪些?举例说说。铁的物理性质你知道多少?
第三章 铁 金属材料
铁容易生锈除了由于它的化学性质活泼以外,同时与外界条件也有很大关系。当空气中的氧气溶解在水里时,氧在有水的环境中与铁反应,才会发生铁的锈蚀,铁生锈总的反应为:
4Fe + 3O2+ xH2O == 2Fe2O3 · xH2O
如果铁锈不除去。这海绵状的铁锈特别容易吸收水分。铁也就锈蚀的更快了。
第三章 铁 金属材料
人类使用铁的历史
公元前2500年人类已发现和使用铁
约公元前2000年人类发明了用
铁矿石冶炼铁的方法
陨铁
我国目前发现最早的人工冶铁制品
甘肃灵台山出土的春秋初年
秦国的铜柄铁剑
第三章 铁 金属材料
我国古代冶铁技术
战国时期最大的铁器——长方形铁炉
第三章 铁 金属材料
七彩丹霞
第三章 铁 金属材料
常见的铁矿石
黄铁矿(FeS2)
赤铁矿(Fe2O3)
菱铁矿(FeCO3)
磁铁矿(Fe3O4)
一、铁元素的存在
铁在地壳中含量仅次于氧、硅和___,居第___位
铝
四
陨铁:以单质形态存在 矿石中的铁元素:主要以+2、+3价化合物存在
地壳中的元素含量(质量分数)
学习任务一 :铁的单质
第三章 铁 金属材料
二、铁的冶炼
工业上炼铁的主要反应:
第三章 铁 金属材料
高纯铁丝
金属铁
三、铁的物理性质
颜色 光泽 熔点 沸点 密度 导电、导热性 延展性
1535 ℃ 2750 ℃ 大
(7.86 g·cm-3) 良好 好
【注】铁能被磁铁吸引
银白色
金属
光泽
还原铁粉
第三章 铁 金属材料
四、铁的化学性质
思考1:金属单质一般与什么物质反应?
非金属单质,水、酸、盐溶液等
思考2 :根据金属化学性质的通性,对比金属铁和钠的性质,填写下表:
钠 铁
非金属
单质
酸
盐溶液
水
2Na + Cl2 2NaCl
2Na + 2H+ = 2Na+ + H2↑
2Na + CuSO4 +2H2O =
Na2SO4 + Cu(OH)2 ↓+ H2↑
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
4Na + O2 = 2Na2O
2Na + O2 Na2O2
铁参与的反应有何异同?
第三章 铁 金属材料
(一)、与非金属单质反应
(1)与O2反应
3Fe+2O2===Fe3O4
点燃
现象:
铁在潮湿的空气中易被腐蚀,生成铁锈,其主要成分为
点燃:
常温:
(2)与Cl2反应
现象:
剧烈燃烧,火星四射。
Fe2O3·xH2O。
剧烈燃烧,生成棕褐色的烟。
(3)与S反应
Fe+S===FeS
氧化性:Cl2 > S
2Fe+3Cl2===2FeCl3
四、铁的化学性质
第三章 铁 金属材料
与非氧化性酸,如盐酸、稀硫酸反应离子方程式:
(二)、与酸反应
与CuSO4溶液反应(离子方程式):
(三)、与盐溶液反应
Fe+2H+ == Fe2++H2↑
Fe+Cu2+ === Fe2++Cu
第三章 铁 金属材料
材料:在钢铁厂的生产中,炽热的铁水或钢水注入模具之前,模具必须进行充分的干燥处理,不得留有水。
生活经验告诉我们,在常温下,铁与水是不发生反应的。根据材料,在高温下,铁可能与水发生反应。
第三章 铁 金属材料
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu ……
?
相关物质的性质:
还原
铁粉 FeO Fe2O3 Fe3O4 Fe(OH)2 Fe(OH)3
黑色 黑色 红棕色 黑色 白色 红褐色
受热
不分解 受热
不分解 受热
不分解 受热
不分解 不稳定 500 ℃
分解为Fe2O3
Fe + H2O(g) Fe(OH)3 + H2
△
Fe + H2O(g) Fe2O3 + H2
高温
预测
【思考】 若铁在高温下能与水反应,根据所学知识预测产物。
第三章 铁 金属材料
思考:请设计一个简单的实验装置,使还原铁粉与水蒸气反应
1.水蒸气的发生装置
2.水蒸气与铁粉反应装置
3.产物的检验(收集)装置
第三章 铁 金属材料
方案1:
水蒸气的发生装置
水蒸气与铁粉反应装置
产物收集装置
方案2:
第三章 铁 金属材料
加热条件下,铁与水蒸汽的反应
第三章 铁 金属材料
3Fe+4H2O(g) ====Fe3O4