内容正文:
第三章 铁 金属材料
人类在四千五百多年前就开始使用铁器。铁是目前产量最大、使用最广泛的金属。铁及其化合物具有怎样的性质?如何进行研究呢?通过研究铁及其化合物的性质和用途,可以使我们从物质类别和元素价态的视角认识物质间的转化关系,深化对物质及其变化多样性的认识。
铁在自然界中的存在
陨铁
铁在自然界中的存在
磁铁矿
铁在自然界中的存在
赤铁矿
我国人工冶铁制品
战国时期最大的铁器
—长方形铁炉
我国目前发现最早的人工冶铁制品—铜柄铁剑(春秋初年·甘肃灵台出土)
活动一:认识铁单质的化学性质阅读课本P68,完成以下问题:
1.铁元素的存在
铁在地壳中的含量仅次于 、 和 ,居第四位,在自然界中除陨石中存在游离态
的铁外,它一般是以 价和 价的化合物的形式存在。如 是赤铁矿的主要成分,
是一种红棕色的粉末,是炼铁的主要原料; 是磁铁矿的主要成分,它是一种复杂的
具有磁性的黑色晶体。
2.铁的冶炼
工业炼铁的原理是用 方法把铁从铁矿石中提炼出来。高炉炼铁的方程式:
。
3.铁的物理性质
铁有延展性和导热性。铁能导电,但其导电性不如铜和铝。铁能被 吸引。
O Si Al
+2 +3
Fe2O3
Fe3O4
还原
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
高温
第一节 铁及其化合物
磁体
4.铁的化学性质
铁的化学性质比较活泼,有较强的 性,主要化合价为+2价和+3价。
(1)铁与非金属单质、酸、盐溶液的反应
①铁与氯气(化) 。
②铁与硫单质(化) 。
③铁与氧气(化) 。
④铁与盐酸(离) 。
⑤铁与硫酸铜溶液(离) 。
还原
点燃
2Fe+3Cl2 2FeCl3
3Fe + 2O2 = Fe3O4
点燃
Fe + 2H+ = Fe2++ H2↑
Fe + Cu2+= Fe2++ Cu
Fe + S = FeS
△
思考与讨论:在上述四个反应中,铁的化合价的变化有何异同?
为什么会有这样的异同?
同:铁的化合价都升高
异:铁的化合价升高的程度不同
氧化剂的氧化性强弱不同
思考: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,不得留有水分,这是为什么呢?
〖科学探究〗按P70图3-5装置进行实验,完成“思考与讨论”
实验步骤(1)安装装置,检查 。
(3)加热湿棉花和还原铁粉,观察到 时,用火柴点燃 。
(2)在试管中放入 和 ,将导管插入肥皂液形成的泡沫中 。
现象:可以观察到加热时试管内铁粉 ,点燃肥皂泡可听到 ,冷却后
得到 。
结论:铁与水蒸气反应生成 和 ,该反应的化学方程式为:
气密性
湿棉花 铁粉
出现较多气泡
肥皂泡
红热
爆鸣声
黑色固体
3Fe + 4H2O(g) = Fe3O4 + 4H2
高温
Fe3O4 H2
(2)探究铁与水蒸气的反应
Fe
Fe2+
Fe3+
强氧化剂
弱氧化剂
Cl2、HNO3等
S、H+、Cu2+等
核心突破:
铁是人体内需要的微量元素。
一般人的体内含铁量为4~5g,血红
蛋白中的铁是体内氧的输送者。人
体缺铁会发生小细胞性贫血,记忆能力、免疫功能下降和新陈代谢紊乱,使人的脸色萎黄,皮肤也会失去美丽的光泽!
人体中的铁元素
食品中含铁丰富