3.1.1鐵單質(zhì)和鐵的氧化物課件

鐵金屬材料鐵的單質(zhì)和氧化物埃菲爾鐵塔港珠澳大橋

【情境·思考】地鐵管道

人類最早使用的鐵，是來(lái)自太空的隕鐵。鐵在自然界中可以像隕鐵中的鐵那樣以單質(zhì)形態(tài)存在，但主要是以+2價(jià)和+3價(jià)化合物的形態(tài)存在于礦石中。鐵在自然界的存在形態(tài)：

隕鐵石孫悟空鐵元素在地殼中的含量?jī)H次于氧、硅和鋁，居第四位。OSiAlFe地殼中元素含量遞減丹霞地貌的巖層因Fe2O3而呈紅色。

我國(guó)目前發(fā)現(xiàn)最早的人工冶鐵制品是甘肅靈臺(tái)出土的春秋初年秦國(guó)的短柄鐵劍，這說(shuō)明春秋初年我國(guó)已掌握了冶鐵技術(shù)。戰(zhàn)國(guó)中期以后，鐵制工具在社會(huì)生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大的作用。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期最大的鐵器——長(zhǎng)方形鐵爐

工業(yè)煉鐵的原理是用還原的方法把鐵從鐵礦中提煉出來(lái)。你還記得煉鐵高爐內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)嗎？下列材料利用了鐵的哪些性質(zhì)？鐵還有哪些性質(zhì)？

【思考·交流】1.鐵的物理性質(zhì)新課顏色狀態(tài)金屬通性熔點(diǎn)沸點(diǎn)密度特性銀白色，有金屬光澤固體導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性1535℃2750℃7.86g/cm3易被磁鐵吸引注：鐵的導(dǎo)電性不如銅和鋁2.鐵的化學(xué)性質(zhì)想一想我們學(xué)過(guò)鐵與哪些物質(zhì)的反應(yīng)？(2)非氧化性酸的反應(yīng)(如：HCl等)Fe+2H+==Fe2++H2↑(3)與鹽溶液的反應(yīng)(如：CuSO4等)Fe+Cu2+==Fe2++Cu反應(yīng)現(xiàn)象？

鐵絲放入CuSO4

溶液中，鐵絲的表面附著有一層紅色物質(zhì)，溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色?！舅伎肌び懻摗可鲜龇磻?yīng)中，鐵化合價(jià)有什么異同？為什么有這樣的異同？(1)與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)(如：O2、Cl2等)

2Fe+3Cl22FeCl3

3Fe+4O2Fe3O4

Fe+SFeSFeFeSO4化合價(jià)升高0+2FeFeCl2化合價(jià)升高0+2FeFeCl3化合價(jià)升高0+3鐵與鹽酸溶液的反應(yīng)鐵與氯氣的反應(yīng)鐵與硫酸銅的反應(yīng)為什么有的反應(yīng)式中鐵的化合價(jià)變成+2，有的變成+3？在一定條件下，鐵作為還原劑能與某些非金屬單質(zhì)、酸和鹽溶液反應(yīng)。鐵與氧化性較弱的氧化劑（如鹽酸、硫酸銅等）反應(yīng)，鐵原子失去2個(gè)電子生成+2價(jià)鐵的化合物。鐵與氧化性較強(qiáng)的氧化劑（如氯氣等）反應(yīng)，鐵原子則失去3個(gè)電子生成+3價(jià)鐵的化合物。Fe-2e-→Fe2+Fe-3e-→Fe3+鋼水注入干燥的模具鐵在高溫下能與水反應(yīng)在鋼鐵廠的生產(chǎn)中，熾熱的鐵水或鋼水注入模具前，模具必須進(jìn)行充分的干燥處理,這是為什么？常溫下，鐵與水不發(fā)生反應(yīng)；鐵生銹的實(shí)質(zhì)：鐵與水、氧氣反應(yīng)知識(shí)儲(chǔ)備常識(shí)猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論

【情境·思考】濕棉花還原鐵粉肥皂液燃著的火柴觀察到鐵粉（如果是純鐵，為白色金屬）逐漸紅熱，變?yōu)楹谏镔|(zhì)（Fe3O4）。用火柴點(diǎn)燃肥皂泡，聽(tīng)到爆鳴聲，證明生成了H2。3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2濕棉花的作用：在受熱時(shí)提供反應(yīng)所需的水蒸氣酒精燈的火焰用防風(fēng)罩套住的原因：使加熱效果更好肥皂液的作用：起到收集氫氣的作用鋼水注入干燥的模具鐵在高溫下能與水反應(yīng)?在鋼鐵廠的生產(chǎn)中，熾熱的鐵水或鋼水注入模具前，模具必須進(jìn)行充分的干燥處理,這是為什么？常溫下，鐵與水不發(fā)生反應(yīng)；鐵生銹的實(shí)質(zhì)：鐵與水、氧氣反應(yīng)知識(shí)儲(chǔ)備常識(shí)猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論

【情境·思考】濕棉花還原鐵粉肥皂液燃著的火柴觀察到鐵粉，逐漸紅熱，變?yōu)楹谏镔|(zhì)（Fe3O4）。用火柴點(diǎn)燃肥皂泡，聽(tīng)到爆鳴聲，證明生成了H2。3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2濕棉花的作用：在受熱時(shí)提供反應(yīng)所需的水蒸氣酒精燈的火焰用防風(fēng)罩套住的原因：使加熱效果更好。肥皂液的作用：起到收集氫氣的作用用如圖所示裝置進(jìn)行Fe與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A.裝置A的作用是為實(shí)驗(yàn)提供持續(xù)不斷的水蒸氣B.裝置B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是C.裝置C中加入的固體干燥劑可以是堿石灰D.點(diǎn)燃D處氣體前必須檢驗(yàn)氣體的純度B【課堂練習(xí)】蘇州建筑－粉墻黛瓦天下江山第一樓——黃鶴樓磚的顏色為什么有青有紅？黏土中含有的鐵元素經(jīng)過(guò)不同工藝煅燒，分別生成了黑色的Fe3O4和紅色的Fe2O3。名稱氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵俗稱化學(xué)式色態(tài)化合價(jià)水溶性類型鐵紅磁性氧化鐵FeOFe2O3Fe3O4黑色粉末紅棕色粉末+2+3+2、+3不

溶堿性氧化物復(fù)雜氧化物黑色晶體化學(xué)性質(zhì)：1、從物質(zhì)類別角度：堿性氧化物+酸=鹽+水FeO

+

2H+

==

Fe2+

+

H2OFe2O3+6H+

==2Fe3+

+3H2OFe3O4+8H+

==Fe2++2Fe3+

+4H2O（復(fù)雜氧化物）2、從化合價(jià)角度：FeO：+2（鐵的常見(jiàn)氧化物中：+2、+3）氧化性：FeO+CO==Fe+CO2高溫還原性：6FeO+O22Fe3O4Fe2O3：+3氧化性：Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2高溫用途：Fe2O3可用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料注意：紅磚中含的是Fe2O3，青磚中含的是Fe3O4司南是中國(guó)古代勞動(dòng)人民在長(zhǎng)期的實(shí)踐中對(duì)磁石磁性認(rèn)識(shí)的發(fā)明，《論衡》中記載有“司南之杓（sháo），投之于地，其柢（chí）