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第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
第1课时 铁的单质
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。
Fe
Fe2O3
FeO
Fe(OH)3
化合价
0
2
Fe3O4
Fe3+
单质 氧化物 碱 盐 物质类别
+3
+6
Fe(OH)2
Fe2+
FeO42-
金属单质
金属氧化物
碱
盐
金属及其化合物研究方法
任务一 铁元素在自然界中的存在
赤铁矿Fe2O3
菱铁矿FeCO3
磁铁矿Fe3O4
黄铁矿FeS2
陨铁
游离态（单质）：陨铁
化合态：以+2价和+3价化合物的形式存在与矿石中
铁元素在地壳中的含量排在 ，仅次于 ，
第四位
氧硅铝
是含量第二多的金属元素，是使用最广泛的金属。
任务一 铁元素在自然界中的存在
工业上铁的冶炼：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。
Fe3O4+4CO ===3Fe + 4CO2
高温
(冶炼赤铁矿)
(冶炼磁铁矿)
Fe2O3+3CO === 2Fe+3CO2
高温
任务二 铁的物理性质
固体颜色 光泽 熔点 沸点 质地 密度 导电、导热性 延展性
1535℃ 2750℃ 大 (7.86 g·cm-3) 良好 好
【注】铁能被磁铁吸引
银白色
金属
光泽
软
思考：为什么铁片是银白色，而铁粉却是黑色？
铁粉的晶体几何形状被破坏，铁粉没有吸收完的光被漫反射，能够进入人眼的可见光很少，所以呈黑色。
问题：从物质类别和元素价态的视角预测铁的化学性质？
任务三 铁的化学性质
Fe3+
Fe2+
与非金属单质反应
与酸溶液反应
与某些盐溶液反应
Fe
物质类型
元素价态
强还原性
金属单质
强氧化剂 Cl2等
弱氧化剂(S、H+、Cu2+)
任务三 铁的化学性质
① Fe与O2：
1. 铁与非金属单质反应
② Fe与Cl2：
③ Fe与S：
铁丝与硫磺的反应
空气中缓慢氧化生成铁锈：Fe2O3(红棕色)
任务三 铁的化学性质
2. 铁与非氧化性酸(如HCl)反应
Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑
Fe＋2H+=Fe2+＋H2↑
硝酸、浓硫酸为强氧化性酸，后续再进行学习
3. 铁与盐溶液(如CuCl2)反应
Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu
Fe＋Cu2+=Fe2+＋Cu
任务三 铁的化学性质
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
通过钠和水的反应，可知水是一种较弱的氧化剂
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
Fe是氢之前的金属，与水反应能不能置换出氢气？
Fe+H2O Fe(OH)3+H2↑

在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分干燥处理，不得留有水，为什么？若铁在高温下能与水反应，根据所学知识预测产物。
铁粉 FeO Fe2O3 Fe3O4 Fe(OH)2 Fe(OH)3
黑色 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 白色 红褐色
受热 不分解 不稳定，在高温下可被水蒸气或者O2氧化 6Fe2O3=4Fe3O4+O2↑ 高温下比Fe2O3稳定 受热易分解 500 ℃
分解为Fe2O3
Fe+H2O Fe3O4+H2↑
？
任务三 铁的化学性质
4. 铁与水蒸汽反应
实验装置
操作及现象
实验结论
用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，反应后试管内固体仍为黑色
红热的铁能与水蒸气反应：
3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2
为什么放一团湿棉花？
产生水蒸气，与铁粉反应
课堂练习
下列说法正确的是
A. 我国在战国中期就开始使用铁制品
B. 自然界中的铁元素只存在于化合物中
C. 铁能与所有金属的盐溶液反应生成亚铁盐和金属
D. 高炉炼铁是用还原剂将铁从它的化合物中还原出来
C
课堂练习
下列叙述中正确的是
A．Fe在少量Cl2中燃烧生成FeCl2
B．Fe与S混合加热生成FeS2
C．3 mol Fe单质完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子
D．氧化性：Fe2+>Cu2+
C
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
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＋3H2O(g) Fe2O3＋3H2
C．装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰
D．点燃装置D处的气体前必须检验气体的纯度
课堂练习
B

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