内容正文:
新
教
材
第三章 铁 金属材料
铁及其化合物
第一节
请同学们观看视频,猜猜视频中的主角是谁?
2、铁元素在自然界的存在形式
①游离态的铁:
只能在陨石中得到。
一、铁元素
1、地壳中的含量:
仅次于氧、硅和铝,居第四位
陨铁
2、铁元素在自然界的存在形式
——铁矿石
②化合态的铁:
①游离态的铁:
如:赤铁矿( ),磁铁矿( ),
菱铁矿( ) ,褐铁矿( )
只能在陨石中得到。
分布在地壳中
Fe2O3
Fe3O4
FeCO3
2Fe2O3·3H2O
丹霞地貌的岩层因含Fe2O3而呈红色
一、铁元素
1、地壳中的含量:
仅次于氧、硅和铝,居第四位
陨铁
FeO 黑色
黄铁矿(FeS2)
赤铁矿(Fe2O3)
磁铁矿(Fe3O4)
硫酸亚铁
陨
铁
Fe2O3:红色的油漆
1.原 料:
焦炭、铁矿石、
空气、石灰石
黄铁矿 FeS2
赤铁矿 Fe2O3
菱铁矿 FeCO3
磁铁矿 Fe3O4
工业上铁的冶炼
知识回顾
2.原理:
在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的CO把铁从铁矿石中还原出来
Fe2O3+3CO ==== 2Fe+3CO2
高温
3.主要设备:高炉
Fe3O4+4CO ====3Fe + 4CO2
高温
70%
48.27%
46.67%
72.41%
含铁量
(冶炼赤铁矿)
(冶炼磁铁矿)
高炉是个竖直的圆筒形炉子,炉壳用钢板制成,内部用耐火砖作衬里。炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石和空气。
工业上
点燃
(1) C + O2 === CO2
高温
(2)C + CO2 === 2CO
⑶ Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2
高温
将铁矿石中的SiO2转变为炉渣
① 产生C0 ;② 提供热量
CaCO3 === CaO + CO2
高温
CaO + SiO2 = CaSiO3
CO、CO2、N2等
铁有延展性
导热性
导电性。 但其导电性不如铜和铝
熔、沸点较高 。 熔点:1 535 ℃、沸点:2 750 ℃。
密度: 7.86 g·cm-3。
铁的特性:能被磁铁吸引。
1.物理性质
铁片
铁丝
铁粉
铁质回形针
二、铁的单质
铁是一种有金属光泽的银白色金属,粉末为黑色
2Fe+3Cl2 2FeCl3
点燃
2Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
3Fe+2O2 Fe3O4
点燃
铁在纯氧中燃烧
铁与盐酸反应
铁与硫酸铜溶液反应
铁在氯气中燃烧
2.化学性质
二、铁的单质
回顾:我们已经学习过铁与哪些物质的反应?
(1)与非金属单质(O2、Cl2 、S等)反应
Fe+Cu2+=Fe2++Cu
如Fe与CuSO4溶液反应:
(3)与某些盐反应
Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑
(2)与盐酸、稀硫酸反应:
2Fe+3Cl2 2FeCl3
归纳总结:铁的化学性质
3Fe + 2O2 ==== Fe3O4
点燃
Fe + S FeS
曾青得铁则化为铜
硝酸、浓硫酸为强氧化性酸,后续再进行学习
现象:剧烈燃烧、火星四射,
放出大量的热、生成黑色固体
现象:剧烈反应,产生棕黄色的烟
【思考与讨论】
分析下列四个反应中,铁的化合价的变化有何异同?
为什么会有这样的异同?
2Fe+3Cl2 2FeCl3
点燃
2Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
0
0
+3
+2
0
+2
与较强的氧化剂(如Cl2、Br2等)反应
与较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜等)反应
+3价铁的化合物
+2价铁的化合物
Fe
0
3Fe + 2O2 ==== Fe3O4
点燃
0
+2、+3
O2
Fe3O4
(+2、+3)
铁水注入模具时,模具内不得留有水!
教材P65
铁水冲入含有水的模具中,铁易与高温水蒸气反应并发生爆炸
【思考与讨论】
对比钠与水反应,猜测铁与水蒸气反应的产物。
Fe + H2O(g) Fe(OH)3 +H2 ?
高温
【科学探究】
设计一套实验装置探究铁与水蒸气能否反应并检验产物。
提示思考下列三个问题:
1、怎样把常温下的液态水变为水蒸气?
2、怎样让产生的水蒸气与灼热的铁粉发生反应?
3、怎样验证是否有猜测产物H2产生?
实验装置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
水蒸气的发生装置
水蒸气与铁粉反应装置
产物验证装置
吸收水蒸气
实验装置2:
水蒸气的发生装置
水蒸气与铁粉反应装置
产物验证装置
实验装置3:
该反应装置各