内容正文:
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
第1 课时 铁单质
1.了解在人类社会发展中的对铁制工具的应用历史。
2. 了解掌握铁在自然界的存在形态,结构特征。
3.了解掌握铁单质的物理化学性质。
4. 掌握铁的冶炼方法、铁元素在人体中存在形态和作用。
学
习
目
标
历史上,材料被视为人类社会进化的里程碑。历史学家也把材料及其工具作为划分时代的标志;如石器时代、青铜器时代、铁器时代等。
时至今日,铁仍然是人类使用量最大的金属材料,这表明了铁怎样的性质特点?
为什么在公元前2000年前人类就能够开始大量使用铁器?
新课引入:人类社会的发展过程
资料
一、铁单质
1.铁元素在自然界中的存在形式
(1)游离态:
太空的陨铁
一、铁单质
1.铁元素在自然界中的存在形式
(1)游离态:太空的陨铁
(2)化合态:
主要以+2价、+3价化合物的形态存在于矿石中
赤铁矿Fe2O3
菱铁矿FeCO3
磁铁矿Fe3O4
黄铁矿FeS2
一、铁单质
1.铁元素在自然界中的存在形式
(1)游离态:太空的陨铁
(2)化合态:
主要以+2价、+3价化合物的形态存在于矿石中
(3)在地壳中的含量:
仅次于氧、硅、铝,居于第四位。
一、铁单质
2.铁元素在元素周期表中的位置、铁单质的物理性质
(1)在元素周期表中的位置:
(2)我国最早发现:
第四周期第Ⅷ族
西周晚期已经掌握了冶铁技术
一、铁单质
2.铁元素在元素周期表中的位置、铁单质的物理性质
(1)在元素周期表中的位置:
(2)我国最早发现:
第四周期第Ⅷ族
西周晚期已经掌握了冶铁技术
(3)铁单质的物理性质:
观察下列铁制品,并结合生活经验,总结铁单质的物理性质
一、铁单质
2.铁元素在元素周期表中的位置、铁单质的物理性质
(1)在元素周期表中的位置:
(2)我国最早发现:
第四周期第Ⅷ族
西周晚期已经掌握了冶铁技术
(3)铁单质的物理性质:
①熔点1535℃,沸点2750℃。密度7.86g/cm3
②有延展性和导热性
③具有导电性,导电性:Ag>Cu>Al>Fe
④能被磁铁吸引
一、铁单质
3.铁单质的化学性质
(1)与非金属单质反应(表现还原性):
铁的化学性质活泼,能与许多物质发生化学反应,表现较强的还原性。常见价态有0价、+2价、+3价,也有+6价。
①与O2反应: 常温下 4Fe+3O2= 2Fe2O3(铁的生锈)
3Fe+2O2 Fe3O4 (在纯氧中剧烈燃烧,发出耀眼的光,火星四溅,放出大量的热)
铁丝在氧气中燃烧
(1)与非金属单质反应(表现还原性):
①与O2反应: 常温下 4Fe+3O2= 2Fe2O3(铁的生锈)
3Fe+2O2 Fe3O4 (在纯氧中剧烈燃烧,发出耀眼的光,火星四溅,放出大量的热)
②与S反应:
Fe+S FeS (黑色固体,不溶于水)
铁丝与硫磺的反应
(1)与非金属单质反应(表现还原性):
①与O2反应: 常温下 4Fe+3O2= 2Fe2O3(铁的生锈)
3Fe+2O2 Fe3O4 (在纯氧中剧烈燃烧,发出耀眼的光,火星四溅,放出大量的热)
②与S反应:
Fe+S FeS (黑色固体,不溶于水)
③与Cl2反应:
2Fe+3Cl2 2FeCl3 (剧烈燃烧,产生棕褐色的烟)
铁丝在氯气中燃烧
(1)与非金属单质反应(表现还原性):
①与O2反应: 常温下 4Fe+3O2= 2Fe2O3(铁的生锈)
3Fe+2O2 Fe3O4 (在纯氧中剧烈燃烧,发出耀眼的光,火星四溅,放出大量的热)
②与S反应:
Fe+S FeS (黑色固体,不溶于水)
③与Cl2反应:
2Fe+3Cl2 2FeCl3 (剧烈燃烧,产生棕褐色的烟)
④与Br2反应:
2Fe(少量)+3Br2 2FeBr3
⑤与I2反应:
Fe+I2 FeI2
①铁与非金属单质的反应体现了铁单质的还原性
②无论Fe过量还是不足,都只能生成FeCl3
③常温下,Fe与Cl2不反应,可以用钢瓶保存液氯,但要把钢瓶置于干燥阴凉处
【微点拨】
(2)与非氧化性酸反应(与稀盐酸、稀硫酸反应,Fe表现还原性)
(3)与氧化性酸反应(与硝酸、浓硫酸反应)
①与稀盐酸反应: Fe+2HCl= FeCl2+H2↑
②与稀硫酸反应: Fe+H2SO4= FeSO4+H2↑
①Fe不足时:
Fe+4HNO3(稀)= Fe(NO3)3+ NO↑+2H2O
②Fe过量时:
3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
③与浓硝酸、浓硫酸:钝化作用(化学