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第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
课时1 单质铁
壹
贰
叁
铁单质的物理性质
从物质类别看铁的化学性质
知识导航
本节重难点
从氧化还原看铁的化学性质
探究课堂
铁及其化合物的研究思路
金属单质
金属氧化物
碱
盐
FeO
Fe2O3
Fe3O4
Fe
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Fe3+
Fe2+
探究课堂
丹霞地貌因岩层含Fe2O3而呈红色
菱铁矿（主要成分是FeCO3)
磁铁矿（主要成分是Fe3O4)
赤铁矿（主要成分是Fe2O3)
+3
Fe
+2
Fe
0
Fe
来自太空的陨铁
自然界中的铁元素
探究课堂
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。
存 在
含 量
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
氧硅铝铁钙
探究课堂
春秋战国时期最大的铁器—长方形铁炉
铜 柄 铁 剑
古代炼铁
探究课堂
你还记得炼铁高炉内发生化学反应吗？
Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2
高温
用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来
探究课堂
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。
铁粉
物理性质
探究课堂
与非金属单质反应， 如O2 、Cl2 、S
与非氧化性酸反应， 如盐酸、稀硫酸
与氧化性酸反应， 如稀浓硝酸、浓硫酸
与某些盐反应， 例如CuSO4溶液
Fe
物质类型角度
金属单质
2Fe＋3Cl2===2FeCl3
Fe + CuSO4 = Cu+ FeSO4
Fe +2HCl = FeCl2 + H2 ↑
还原性
Fe3+
强氧化剂
Fe2+
弱氧化剂
S、H+、Cu2+等
稀HNO3、Cl2等
注意：铁遇到冷的浓硫酸、浓硝酸时，产生钝化现象
Fe＋S===FeS
3Fe＋2O2 Fe3O4
Fe +4HNO3 = Fe(NO3)3 + NO↑+2H2O
【思考】这三个反应中，铁的化合价的变化有什么异同？为何有这种异同？
化学性质
探究课堂
【例1】下列有关铁及其化合物的说法中正确的是 ( )
A.铁在自然界中全部以化合态形式存在
B.铁与硝酸银反应所得产物中铁元素的化合价为+3价
C.铁在氯气中燃烧所得产物中铁元素的化合价为+3价
D.工业上用CO2在高温条件下还原含Fe2O3 的铁矿石炼铁
C
探究课堂
【例2】下列盐既可以通过金属与酸反应得到，也可以通过金属与单质反应得到的是 ( )
A.FeCl3
C.MgCl2
B.FeCl2
D.CuCl2
C
探究课堂
【例3】将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁离子生成的是 ( )
A.硫酸
C.硫酸锌
B.硝酸锌
D.氯化铜
B
探究课堂
② 利用所学知识，推测铁与水作用的产物？
相关资料：
【思考】钢铁厂生产中，炽热的铁水或钢水注入模具前，模具必须进行充分干燥处理。为什么呢？
钢水注入干燥的模具
① 从理论上来说，铁是否具备与水反应的可能性？
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，高温下可被H2O(g)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
探究课堂
进行还原铁粉与水蒸气反应并验证气体产物，其实验装置应有几部分构成？
水蒸气的
产生装置
水蒸气与铁粉
的反应装置
气体产物检验装置
化学性质
探究课堂
化学性质
思考与讨论
有人设计了如图3-5所示的装置，进行还原铁粉与水蒸气反应的实验。请讨论该装置的实验原理，并根据实验现象，分析可能的生成物。
图3-5 铁粉与水蒸气反应
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。
探究课堂
①棉花的作用： 。
②酒精灯的火焰可用防风罩套住，
____________________________。
③肥皂液的作用： 。
④结束时，先_________，再___________。
收集氢气
思考交流
提高温度，加热效果更好
撤导管
移酒精灯
提供水蒸气
化学性质
探究课堂
【例4】
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　
①
④⑤⑥⑦　
②③
探究课堂
【例5】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
B
探究课堂
A．反应生成FeO
B．湿棉花的主要作用是冷却试管，防止炸裂
C．肥皂液的主要作用是检验生成的H2
D．铁粉与水蒸气反应后，可立即用磁铁将剩余铁粉分离出来
【例6】还原铁粉与水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法正确的是( )
C
课堂小结
物质类别角度
二、铁的化学性质
一、铁的物理性质
氧化还原
反应角度
1. 与非金属单质反应
2. 与某些盐反应
3. 与酸反应
4. 与水反应 活泼金属与水的反应
铁是银白色具有金属光泽的固体，具有延展性、导电性、 导热性，具有磁性。熔点：1535℃,沸点：2750℃ ,密度：7.86 g/cm3 。
与Cl2等强氧化剂反应Fe-3e- → Fe3+
与盐酸、硫酸铜等弱氧化剂反应Fe-2e- → Fe2+
谢谢观看
THANKS

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