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(共28张PPT)
第一节铁及其化合物
第1课时 铁与铁的氧化物
第三章铁金属材料
1.了解铁元素在自然界中的存在形态、与人类健康的关系及铁的冶炼
历史。
2.从氧化还原角度认识铁及铁的氧化物的性质并了解其用途。 3.通过实验探究认识铁与水蒸气反应的条件及生成物。
学习目标
01
铁的单质
26
Fe
55.845
铁的单质
意
dn
【情境 ·思考】
港珠澳大桥
【思考 ·交流】
利用了铁的哪些性质 铁还有哪些性质
铁在自然界的存在形态
人类最早使用的铁，是来自太空的陨铁。铁在自然界中可以像
陨铁中的铁那样以单质形态存在，但主要是以+2价和+3价化合物的 形态存在于矿石中。
陨石即是坠星的另一种，是来自地球之外的"客人"。含石量大的陨星称为陨石， 含铁量大的陨星称为陨铁。陨星的形状各异，最大的陨石是重1770千克的吉林1 号陨石，最重的陨铁是纳米比亚的戈巴陨铁，重约60吨。
铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。
0 Si Al Fe
地壳中元素含量递减
丹霞地貌的岩层因Fe O 而呈红色。
硅 26.30%
铝 7.73%
铁 4.75%
氧 48.60%
镁2.00%
地 壳 中 元 素 含 量
我国目前发现最早的人工冶铁制品是甘肃灵台出图的
春秋初年秦国的短柄铁剑，这说明春秋初年我国已掌握了 冶铁技术。战国中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了 巨大的作用。
战国时期最大的铁器——长方形铁炉
工业炼铁的原理是用还原的方法把铁从铁矿中提炼出
来。你还记得炼铁高炉内发生的化学反应吗
资料卡片 高炉炼铁
还原剂 还原 氧化剂
高温
( 3COfFe O3=2 Fe+3CO
开始生成生铁 形成炉渣
CO +C=2C0 0 +C=CO
铁矿石、焦炭、石灰石、
高炉气体 高炉气体
热空气 炉渣 出铁口 生 铁
3C0+Fe O =
2Fe+3CO
进风口 出渣口
进风口
颜色 状 态 金属通 性 熔点 沸点 密度
特性
银白色， 有金属 光泽 固体 导电性、 导热性、 延展性 1535 ℃ 2750 ℃ 7.86g/ cm
易被 磁铁 吸引
1.铁的物理性质
与非金属单质反应
(Cl 、O 、S)
Fe 与酸反应 (HCl 、H SO )
与盐溶液反应
(CuSO 、AgNO )
化合反应
}置换反应
置换反应
3.化学性质
(强还原性)
-1
。铁与氯气的反应
化合价升高
Fe
FeCl
铁与盐酸溶液的反应
+2
FeCl
。铁与硫酸铜的反应
+2
FeSO
在一定条件下，铁作为
还原剂能与某些非金属单质、
酸和盐溶液反应。
铁与氧化性较弱的氧化
剂(如盐酸、硫酸铜等)反
应，铁原子失去2个电子生成
+2价铁的化合物。
铁与氧化性较强的氧化
剂(如氯气等)反应，铁原
子则失去3个电子生成+3价铁
的化合物。
为什么有的反应式中铁的化合价变成+2,有的变成+3
化合价升高
化合价升高
Fe-2e-→ Fe +
Fe-3e-→ Fe +
e
e
+3
的模具中生产铸铁用品。在钢铁厂的生产中，炽热的
铁水或者是钢水注入模具之前，模具必须进行充分干燥 ,这样操作的原因是什么
通过铸造工艺可以将炽热的铁水注入设计好
思考交流
3Fe+4H O(g)高温Fe O +4H
分组讨论：2 ①棉提 水的蒸作气用：
② 酒精灯的火焰可用防风罩套住，可以加热效果更好。
③肥皂液的作用：
收集氢气
④ 结束时，先撤 导管 _ , 再移酒精灯。
分组讨论：1 .该实验的实验现象和实验结 论分别是什么
现象：加热时试管内铁粉红热，生成黑 色固体，点 燃肥皂泡可听到爆鸣声。
结论：在高温下铁可与水蒸气反应：
实验 · 设计
常温条件下，铁与水不发生反应；在高温下，铁与水蒸气能否反应呢
肥皂液
燃着的火柴
还原铁粉
湿棉花、
A. 装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气
B.装置B中反应的化学方程式是2Fe+3H Fe O +3H 个
C.装置C中加入的固体干燥剂可以是碱石灰
D.点燃D 处气体前必须检验气体的纯度
C 业
水 酒精喷灯
A B
[典型例题1]用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法不正确的是
(B)
铁粉
D
[思维建模] 铁与氧化剂反应后的价态判断方法
(1)铁与弱氧化剂(如S、I 、H+、Fe +、Cu +等)反应所得产 物为Fe +, 铁元素的价态为+2价。
(2)铁与强氧化剂(如Cl 、Br 、浓 H SO 、 硝酸等)反应所得 产物为Fe +, 铁元素的价态为+3价。
(3)铁在纯氧中燃烧以及在高温下与 H O(g) 反应得到的产 物为Fe O , 铁元素的价态为+2、+3价。
铁的氧化物
02
黏土中含有的铁元素经过不同工艺煅烧，分
别生成了黑色的Fe O 或FeO和红色的Fe O 。
苏州建筑 一粉墙黛
瓦
【情境 ·思考】
砖的颜色为什么有青有红
天下江山 第一楼一
黄鹤楼
氧化铁可作外墙涂料
FeO Fe O (铁红)
Fe O (磁性氧化铁)
化合价 +2 +3
+2、+3
颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末
黑色晶体
水溶性 均不溶于水
类别 碱性氧化物 碱性氧化物
稳定性 不稳定 6FeO+0 △2Fe,O. 稳定
稳定
和弱氧化性 酸反应 FeO+2H+=Fe ++H O Fe O +6H+=2Fe ++ 3H O
Fe O +8H+=2Fe ++Fe ++4H O
氧化性 均可与CO、H 反应
用途 油漆、涂料、油墨和 橡胶的红色颜料
铁的氧化物
名称 氧化亚铁 氧化铁
四氧化三铁
俗称 铁 红
磁性氧化铁
化学式 FeO Fe O
Fe O
色态 黑色粉末 红棕色粉末
黑色晶体
化合价 +2 +3
+2,+3
水溶性 不溶
类型 碱性氧化物
2Fe+3Cl △2FeCl
3Fe+40 点燃_Fe O
Fe+2HCl=FeCl +H 个
Fe+CuSO =FeSO +Cu
3Fe+4H O(g)高温Fe O +4H
1、铁的物理性质：
2、铁的化学性质：
3、铁的氧化物：
【小结】
[典型例题2]下列关于铁的叙述中错误的是
A. 纯净的铁是光亮的银白色金属
B. 铁能被磁体吸引
D.纯铁的抗腐蚀能力比生铁强，铁在干燥的空气里不易被氧化
答案：C
解析：地壳中含量最多的金属元素是Al。
C. 铁是地壳中含量最多的金属元素
()
[典型例题3]司南是中国古代劳动人民在长期的实践中对磁石磁性认
识的发明，《论衡》中记载有“司南之杓 (sháo), 投之于地，其柢
(chí) 指南”。下列说法正确的是()
A. “杓”的主要成分是四氧化三铁
B. 纯净的铁在常温下与水反应可得到磁性氧化铁
C.磁性氧化铁为Fe O 和FeO的混合物
D.Fe、Fe O 、Fe O 均具有磁性
答案：A
氧化三铁，B 错误；磁性氧化铁为Fe O , 是纯净物，不是Fe O 和FeO的混合物，C 错 误 ；Fe O 不具有磁性，故D错误。
解 析 ：“杓”可以指南说明“杓”有磁性，其主要成分是四氧化三铁，A 正确；铁与水蒸气在高温下反应才能得到四
D. 四氧化三铁中铁元素有+2价和+3价，它是一种混合物
答案：C
解析：A.氧化亚铁中铁元素为+2价，Fe O 中铁元素为+3价，Fe O 中铁元素有+2、+3两种价态，故A错误；
B.、FeO、Fe O 是碱性氧化物，Fe O 是一种复杂的氧化物，与酸反应生成铁盐和亚铁盐两种盐，不属于碱性 氧化物，故B错误；
C. 氧化亚铁在空气中加热可生成更稳定的四氧化三铁，故C正确；
D.四氧化三铁中铁元素有+2价和+3价，它是一种复杂的氧化物，不是混合物，故D错误；故选：C。
A. 铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同
B. 都是碱性氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水 C. 氧化亚铁在空气中加热可生成更稳定的四氧化三铁
[典型例题4]关于铁的三种氧化物 (FeO 、Fe O 、Fe O ), 下列叙述
中正确的是()
[典型例题5]下列关于铁的氧化物说法不正确的是()
A.铁的氧化物通常状况下都是有色固体
B.四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，它与盐酸反应后的溶液 中同时存在Fe +和Fe +
C.氧化铁是铁锈的主要成分，因此氧化铁俗称为铁锈
D. 工业上常使用铁的氧化物作原料冶炼铁
答案：C
解析：本题考查铁的化合物的性质。A项，铁的氧化物通常状况下都是有色固体，如Fe O 是红棕色，FeO和
Fe O 都是黑色的，正确；B 项，Fe O 是一种复杂的铁的氧化物，可看作是由FeO和Fe O 形成的化合物，与盐酸 反应后同时存在Fe +和Fe +,正 确 ；C 项，铁锈的主要成分是Fe O ·xH O,Fe O 俗称铁红，错误；D 项，上常使 用铁的氧化物作原料，利用CO 的还原性来冶炼Fe, 正确。
铁在成人体中的含量为4~5 g, 是人体
必需微量元素中含量最多的一种。人体内的 含铁化合物主要分为两类，即功能性铁和储 存铁。功能性铁参与氧的运输，其余的铁与 一些酶结合，分布于身体各器官。体内缺铁 将会导致人的记忆能力、免疫能力和对温度 的适应能力等生理功能下降。如果体内的 铁不足以供给生命活动的需要，就会发生 贫血。
为了满足生理需要，成人每天铁的适宜 摄入量为15~20 mg 。动物内脏、肉类、鱼 类、蛋类等动物性食物中的铁容易被吸收。
一般蔬菜中铁的含量较少，吸收率也低，但
我国膳食中一般食用蔬菜量很大，仍为铁的 重要来源。我国已经实施在某些酱油中加入 铁强化剂的措施，以减少缺铁性贫血问题的
发生。
图3-6 铁强化酱油
资料卡片
人体中的铁元素

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