内容正文:
第三章第一节铁及化合物
第1课时
铁的单质
适用精简高效
神奇的地质奇观
丹霞地貌是厚层红色砂岩、砾岩所构成, 丹霞地貌的岩层的红色正是因其含Fe2O3而呈现
太空的礼物——陨铁:铁单质
陨铁
红色涂料 Fe2O3
铁锅
添加Fe粉的燕麦片
打印机墨粉中添加导磁性的Fe3O4
补铁剂—乳酸亚铁等
净水剂—高铁酸钾
生活中的铁元素
FeCl3·6H2O
Fe粉
FeSO4·7H2O
(绿矾)
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Fe3O4
Fe2O3
FeO
Na2FeO4
FeSO4溶液
Fe(NO3)3溶液
常见铁的化合物
一、铁的物理性质
颜色 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/
(g·cm-3) 延展性 导热性 导电性 导磁性
银白色,有金属光泽
1535
2750
7.86
良好
良好
良好
良好
注意:铁粉呈黑色
二、铁的化学性质
1、与非金属单质
①铁在纯氧中燃烧
现象:剧烈燃烧、火星四射,
放出大量的热、生成黑色固体
3Fe+2O2 Fe3O4
点燃
铁与氧气反应实验
②铁在氯气中燃烧
铁与反氯气应实验
现象:剧烈反应,产生棕黄色的烟
2Fe+3Cl2 2FeCl3
点燃
2、与盐酸、稀硫酸反应:
2Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
3、与某些盐反应
铁与硫酸铜溶液反应
曾青得铁则化为铜
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
常温下铁与水不反应,在高温条件下与水蒸气反应:
现象:铁粉逐渐红热,烧杯中产生大量的肥皂泡,点燃气泡会发出爆鸣声,反应后试管内固体为黑色。
4、铁与水蒸气的反应
~
8
注意:
①试管口略向下倾斜;
②酒精灯先加热湿棉花,有水蒸气后, 再点燃酒精灯加热还原铁粉;
③加热一会后再将导管插入到肥皂水中;
④结束时,先撤导管,再移酒精灯。
5、Fe与氧化性酸(如:硝酸、浓硫酸)的反应常温下,铁遇冷的浓硫酸、浓硝酸产生钝化现象,即:浓硫酸、浓硝酸将铁的表面氧化成一层致密的氧化物薄膜,这层莫阻止了酸与内层金属的进一步反应。但在加热的条件下铁可以和浓硫酸、浓硝酸反应
①少量的铁与稀硝酸反应: . 生成的Fe(NO3)3可以和铁继续反应: .
②过量的铁与稀硝酸反应: .
③少量的铁与浓硝酸共热: .
Fe(少量)+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2
3Fe(过量)+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
Fe+6HNO3(浓) Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
归纳1:铁的氧化
Fe
Fe2+
Fe3+
强氧化剂
弱氧化剂
Br2、Cl2、稀HNO3、浓HNO3、浓硫酸等
S、I2、H+、Cu2+、Fe3+等
Fe
Fe与Cl2的反应,无论Cl2用量多少,均生成FeCl3
①
②
③
加热
归纳2:金属与水反应
3Fe + 4H2O(g) === Fe3O4 + 4H2
高温
Mg + 2H2O === Mg(OH)2 + H2↑
100℃
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
金属性越强,与水反应越容易,反应条件越低,现象越剧烈。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au
与冷水反应
与热水反应
与水蒸气反应
不与水反应
碱 和 H2
氧化物 和 H2
高炉炼铁发生的反应
高温
C + O2 ==== CO2
CO2 + C ==== 2CO
高温
Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2
高温
Fe3O4 + 4CO ==== 3Fe + 4CO2
高温
三、铁的冶炼
存在形态
物理性质
化学性质
用途
化合态
游离态
熔沸点高、导热、导电、延展性、可以被磁铁吸引
与O2、Cl2、S反应与H2O反应与酸反应与盐反应
还原剂
脱氧剂
课堂小结
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例1、铁在一定条件下与Cl2、O2、S反应的产物分别为FeCl3、Fe3O4、FeS,下列有关说法正确的是( )
A.三种非金属单质中,S的氧化性最弱
B.等量的铁分别与Cl2、O2、S反应,转移的电子数相等
C.反应生成的三种产物都只具有氧化性
D.反应生成的三种产物都是易溶于水的固体
A
解析:根据反应后铁元素的价态,可知S的氧化性最弱,A项正确;反应产物中铁元素的价态不同,等量的铁分别与Cl2、O2、S反应,转移的电子数不相等,B项错误;Fe3O4和FeS中含有+2价的铁元素,也具有一定的还原性,C项错误;Fe3O4和FeS难溶于水,D项错误。
例2、某学习小组按如图所示实验,下列组员的认识一定不合理 的是( )
A.甲同学认为试管b中收集到的气体
可点燃,且产生淡蓝色火焰
B.乙同学认为试管a中生成的黑色固
体可能为四氧化三铁
C.丙同学认为用盐酸溶解固体生成物
所得溶液有颜色
D.丁同学认为将少量还原铁粉放入试管中,加适量的水,加热也可实现该反应
D
解析:铁与水蒸气在高温下反应生成氢气,故b管收集到的为氢气,可燃,发生淡蓝色火焰,A正确;铁与水蒸气在高温下反应黑色的四氧化三铁,留在试管a中,B正确;生成的四氧化三铁可溶于盐酸生成氯化铁和氯化亚铁溶液,都有颜色,C正确;要实现该反应,铁只能和水蒸气在高温下反应,D错误;故选D。
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