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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：
该反应装置各部分的作用是什么？
④
③
②
①
①产生水蒸气
②水蒸气与铁粉反应
④检验产生的气体
③吸收水蒸气
铁粉与水蒸气反应的实验装置
实验装置4：
设计原理：当加热试管时，湿棉花中的水受热变为水蒸气，跟试管中的铁粉在加热条件下反应产生氢气，H2沿导管通入到肥皂液中鼓起大量充满H2的气泡，用火柴点燃产生爆鸣声以检验H2
实验装置5：
现 象？
课本P66
实验装置5：
现 象：
课本P66
试管内铁粉红热,产生大量的肥皂泡，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。反应后试管内固体仍为黑色
实验装置5：
3Fe + 4H2O(g) === Fe3O4 + 4H2
(不要 符号)
回 顾：
3Fe + 2O2 (纯氧) === Fe3O4
点燃
(4)铁与水蒸气的反应
2.化学性质
二、铁的单质
Mg＋2H2O(热水)==Mg(OH)2＋H2↑（缓慢反应）
Δ
2Al＋6H2O(沸水)====2Al(OH)3＋3H2↑ ( 极困难)
煮沸
镁、铝与水的反应
［小结］根据金属活动顺序表，金属与水反应有何规律？
【知识拓展】
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
→金属与水反应的规律：
与H2O(g)反应，
产生氧化物和H2
冷水
热水
沸水
不能与水反应
单质铁的化学性质
、S等
单质铁的化学性质
B
2．下列物质中，在一定条件下与铁反应，且铁元素的化合价能变为＋3价的是(　　)
A．稀硫酸 B．氯气
C．硫酸铜溶液 D．稀盐酸
B
3．下列反应中，能置换出铁的是(　　)
A．Cu和FeSO4(溶液) B．Na和FeSO4(溶液)
C．C和Fe2O3(高温) D．Ag和FeSO4(溶液)
C
4．下列变化通过一步反应不能直接完成的是(　　)
A．Fe―→Fe3O4 B．Na―→Na2CO3
C．Na2O2―→NaOH D．Na―→Na2O2
B
5.铁与水蒸气反应实验改进前后的装置如图所示：
下列说法错误的是
A.将湿棉花改为浸水的尿不湿，酒精灯由单头改为双头，可提供足量的水蒸气
B.用具支试管可将试管口附近冷凝的水导出，避免冷凝水与灼热铁粉接触
C.肥皂液改为吹泡泡水，收集H2效果更好，点燃效果更明显
D.悬挂的磁铁仅能吸引铁粉，不能吸引反应产物
D

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