内容正文:
3.1.1 铁的单质及氧化物
学习目标
重难点
1.知道铁在自然界中的存在形态。
2.知道铁的物理性质,从氧化还原反应原理理解铁的化学性质。
3.了解铁的氧化物类别、性质及应用。
重点:1.铁单质的性质。
2.铁的氧化物的性质。
难点:铁与水蒸气的实验原理
知识01 铁的单质
1.铁铁元素的存在
游离态
陨铁中的铁以________形态存在
化合态
以+2价和+3价化合物的形态存在
(1)游离态:铁在自然界中可以以________的形态存在于________中。
(2)化合态:铁主要以________的形态存在,主要以______价和_____价存在于矿石中,如黄铁矿(主要成分是________)、赤铁矿(主要成分是________)、磁铁矿(主要成分是________)、菱铁矿(主要成分是________)等。。
(3)含量:铁元素在地壳中含量仅次于______、______和______,居第四位。
2.铁单质的物理性质
颜色状态
导电性、导热性、延展性
熔、沸点
特性
银_____色固体
良好(导电性不如______和_____)
高
被磁铁吸引
3.铁单质的化学性质
(1)与非金属单质反应:
①与Cl2反应:________________。
②与O2反应:
反应条件
燃烧
加热
常温、潮湿
反应产物
________
________
________
(2)与酸反应:
如与稀硫酸和稀盐酸反应的离子方程式为:________________。
(3)与盐反应:
如与FeCl3和CuCl2溶液反应的离子方程式为:________________,________________。
(4)与水蒸气反应:
实验装置
产物验证
实验结论
用火柴点燃肥皂泡,听到爆鸣声,证明生成了________;试管内产物冷却后为________晶体
铁不能与冷水、热水反应,但在高温下能与水蒸气反应,其化学方程式为______________________________
4.人体中的铁元素
(1)成人体内含铁元素________g,是人体必需微量元素中含量最多的一种。
(2)人体内的含铁化合物可分为________铁和________铁两类。
(3)为了减少缺铁性贫血问题的发生,可在某些酱油中加入________剂。
通性
非金属单质
弱氧化剂
Fe+SFeS
强氧化剂
2Fe+3Cl22FeCl3(产生棕黄色的烟)
非氧化性酸
HCl 稀硫酸
Fe+2H+=Fe2++H2↑
盐
CuSO4溶液
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Fe+Cu2+=Fe2++Cu
水
高温水蒸气
3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
特性
钝化
室温下,铁在浓硫酸、浓硝酸中,表面形成一层致密的氧化物膜,保护内部的金属不再与酸反应
【易错警示】
(1)铁的钝化是化学变化,而非物理变化。钝化条件——室温,如加热铁是可以反应的。
(2)稀的硝酸可以与铁反应:
Fe少量,Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O;如Fe过量,则生成Fe(NO3)2。
(3)Fe与H2O的反应:Fe不与冷水、热水反应,在常温下Fe暴露在空气中产生铁锈(Fe2O3·xH2O);Fe与水蒸气在高温时反应生成的是Fe3O4而不是Fe2O3。
(4)Fe与Cl2反应不论用量多少都生成FeCl3,而Fe与盐酸反应生成FeCl2。
(5)Fe常温下遇浓硫酸、浓硝酸表面生成致密氧化膜而钝化;加热时反应生成物与Fe用量多少有关。
某兴趣小组同学学习了铁粉与水蒸气反应以后,对教材中的实验装置进行改进,试分析其设计的装置并回答相关问题。
1.当有1 mol还原铁粉与水蒸气完全反应时,转移的电子的个数是多少?
答:
2.图一能证明还原铁粉与水蒸气发生了反应的现象是什么?
答:
3.图一装置中湿棉花的作用是什么?与图二中A、B、C哪个装置的作用一样?
答:
4.图二装置中,D处排出的气体几乎点不着,已知该装置不漏气,使用的各种药品没有质量问题,你认为气体点不着的可能原因是什么?应如何改进?
答:
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)地壳中含量最高的金属元素是铁( )
(2)铁的化学性质比较活泼,所以铁在自然界中全部以化合态存在( )
(3)Fe与热水发生反应生成Fe2O3( )
(4)铁和稀硫酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑( )
(5)足量的Fe与氯气反应会生成FeCl2 ( )
(6)铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4( )
(7)铁在高温下与水蒸气的反应是置