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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
1.了解铁元素在自然界中的存在形态，知道铁的物理性质。
2.能用氧化还原原理进一步认识铁的化学性质 。
3.基于实验事实写出铁与水蒸气反应的化学方程式，并解释生产中的化学问题。
4. 了解铁单质的冶炼方法，将铁的性质知识运用于实际生产生活。
铁 的 存 在 我 国 的 “铁 文 化”
01
铁元素在地壳中的含量排在第四位，仅次于氧、硅、铝，是含量第二多的金属元素。
1.1
自然界中的铁元素
1.1
自然界中的铁元素
丹霞地貌的岩石
化合态
赤铁矿(Fe2O3)
磁铁矿(Fe3O4)
铁在自然界中可以以游离态(陨铁)存在，但主要以化合态(+2价和+3价)存在。
陨铁
铁还有+6价，如K2FeO4
1.2
我国的铁文化
甘肃灵台出土的春秋
初年秦国的铜柄铁剑
铁质农具
古代冶铁
战国时期最大的铁器
—长方形铁炉
1.3
铁 的 冶 炼
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
铁 的 性 质
02
2.1
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
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。
课堂检测
1.纯净铁的物理性质有：（ ）
①光亮的银白色　②黑色　③在潮湿的空气中易被腐蚀　④有延展性　⑤能导电导热　⑥硬而脆　⑦能被磁铁吸，引易被磁化
A．①③④⑤⑦ B．①④⑤⑦ C．①③⑤⑦ D．全部
B
2.2
铁 的 化 学 性 质
1.铁与非金属单质反应
(1)与O2反应
常温下，铁在潮湿的空气中易被腐蚀，生成铁锈Fe2O3·xH2O。
点燃时，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
2.2
铁 的 化 学 性 质
1.铁与非金属单质反应
(2)与Cl2反应
剧烈燃烧、产生棕褐色的烟
2Fe＋3Cl2===2FeCl3
2.2
铁 的 化 学 性 质
1.铁与非金属单质反应
(3)与S反应
现象：生成黑色物质
Fe＋S===FeS
Fe与S反应实验
2.2
铁 的 化 学 性 质
1.铁与非金属单质反应
铁单质有还原性，一般遇弱氧化剂(如盐酸、硫酸铜等)被氧化为＋2价，遇强氧化剂(如氯气等)被氧化为＋3价。
3Fe＋2O2===Fe3O4
点燃
Fe＋S===FeS
2Fe＋3Cl2===2FeCl3
氧化性强弱：Cl2>O2>S
(3)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2(　　)
(2)根据铁与Cl2、S反应的条件可以判断Cl2、S的氧化性强弱(　　)
1.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)FeS、FeCl2、FeCl3均可以通过单质化合得到(　　)
×
×
[解析] FeCl2不能通过单质化合得到。
×
[解析]铁与氯气在点燃条件下反应生成氯化铁，铁与硫加热反应生成硫化亚铁，根据反应产物可判断Cl2、S的氧化性的强弱。
[解析] 铁与氯气反应只能生成FeCl3,与氯气的用量无关。
判断下列说法是否正确，并加以说明理由
2.2
铁 的 化 学 性 质
2.铁与水蒸气反应
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。
2.2
铁 的 化 学 性 质
2.铁与水蒸气反应
①棉花的作用： 。
②肥皂液的作用： 。
③酒精灯的火焰用防风罩套住， 。
④结束时，先_________，再_________。
提供水蒸气
收集氢气
提高温度，加热效果更好
撤导管
移酒精灯
实验分析
课堂检测
2.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
高温
B
2.2
铁 的 化 学 性 质
3.铁与非强氧化性酸反应
Fe与稀硫酸反应实验
微点拨
常温下，铁与浓硫酸、浓硝酸会钝化；加热时生成SO2或氮氧化物，一定不生成H2。
2.2
铁 的 化 学 性 质
4.铁与盐溶液反应
（1）与硫酸铜溶液等发生置换反应
Fe与硫酸铜溶液反应实验
Fe＋Cu2＋ = Fe2＋＋Cu
曾青得铁则化为铜
2.2
铁 的 化 学 性 质
4.铁与盐溶液反应
（2）与FeCl3溶液反应
Fe＋2Fe3＋ = 3Fe2＋
Fe＋2FeCl3= 3FeCl2
2.3
生活中的铁元素
铁是人体必需的微量元素中含量最多的一种（约4~5克）
缺铁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。
2.3
生活中的铁元素
为了满足生理需要，成人每天铁的适宜摄入量为15~20mg。
铁强化酱油是以强化营养为目的，按照标准在酱油中加入一定量的乙二胺四乙酸铁钠（NaFeEDTA）制成的营养强化调味品。它能够控制铁缺乏和缺铁性贫血，改变中国人群的缺铁现状。
2.4
单质铁的用途
纯铁没有工业用途
还原铁粉大量用于冶金
少量做食品抗氧化剂
铁做阳极进行污水处理
学习评价
1.铁有+2、+3价两种价态,单质铁与　　　　反应时只生成+3价铁;与
　　 　　反应时只生成+2价铁;与　　　　反应时既生成+2价铁也生成+3价铁。
所选试剂:①Cl2　 ②O2　 ③H2O(g)　 ④S　 ⑤盐酸　⑥稀硫酸　 ⑦CuSO4溶液　
④⑤⑥⑦　
②③
①
学习评价
2.某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验，并检验产物的性质，下列说法错误的是:( )
A．a、b两个装置中应先点燃a处的酒精(喷)灯
B．b中反应的化学方程式为
C．d的作用是除去未反应的水蒸气，干燥H2
D．e中的现象是红色粉末变黑
D
(1)A 装置的作用是 ，烧瓶底部放碎瓷片的作用是 。
(2) 写出装置B中发生反应的化学方程式： 。
(3)D的作用是 。
(4)E中的实验现象是 。
(5)A 、B两个装置中应先点燃 处的酒精灯(或酒精喷灯 ) ，点燃 E处酒精灯之前应进行的操 作是 。
3.某化学兴趣小组利用如图装置(铁架台及夹持装置已省略)进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物的性质，请回答下列问题：
收集H2并检验其纯度
产生水蒸气
防止加热时液体暴沸
吸收未反应的水蒸气，干燥H2
黑色固体变成红色，玻璃管内壁上有水珠生成
A
学习评价
课堂小结
化合态
游离态
熔沸点高
导热、导电延展性、可被磁铁吸引
与O2、
Cl2、S反应
与H2O反应与酸反应
与盐反应
还原剂
脱氧剂
存在形态
物理性质
化学性质
用途
铁 的 单 质
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

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