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第三章 铁 金属材料
铁及其化合物
丹霞地貌的岩层因含Fe2O3而呈红色
火焰山
一，铁元素
1，地壳中的含量：氧、硅、铝、铁。位居第四
2，铁元素在自然界的存在形式：
赤铁矿Fe2O3
磁铁矿Fe3O4
菱铁矿FeCO3
黄铁矿FeS2
游离态的铁：只能在陨铁中得到
化合态的铁：以+2、+3的化合物存在于矿石中
陨铁
现代工业炼铁—高炉炼铁
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。
还原剂的生成
铁的还原
造渣反应
1，物理性质
二、铁单质
铁块
铁粉
铁丝
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。
铁丝、铁块银白色而铁粉黑色的原因:
2、铁单质的化学性质
铁在氧气中点燃
铁与盐酸
铁与硫酸铜溶液
铁与氯气
2，铁单质的化学性质
与非金属单质（Cl2、O2）反应
与某些盐溶液（如CuSO4、FeCl3)反应
与酸（盐酸、稀硫酸）反应
2Fe+2H+=Fe2++H2↑
Fe+Cu2+=Fe2++Cu
反应 Fe化合价
【思考题】根据反应中铁的化合价变化，能比较出Cl2、O2、S的氧化性强弱吗
+3
+2、+3
+2
氧化性：Cl2>O2>S
铁单质的化学性质
【思考】在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，不得留有水（如图3-4）。这是为什么？
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
铁的熔点：1535 C
氢氧化亚铁不稳定
氢氧化铁在500 C分解为氧化铁
资料卡
2，化学性质
铁与水蒸气反应
提供反应需要的水蒸气
提供反应需要的“高温”条件
收集H2。
A
B
C
2，化学性质
1，装置中湿棉花、带防风罩的酒精灯、
肥皂水的作用
2，试管口为什么略向下倾斜？
防止冷凝水回流，导致试管炸裂。
实验
铁粉和水蒸气反应
2，化学性质
根据反应现象，猜测铁与水蒸气反应的产物。
Fe + H2O(g) +H2
高温
3Fe + 4H2O(g) === Fe3O4 + 4H2
高温
氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
FeO Fe2O3 Fe3O4
黑色 红棕色 黑色
氧化亚铁不稳定，易被空气氧化

2，化学性质
实验现象：铁粉逐渐红热，蒸发皿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
［拓展］根据金属活动顺序表，金属与水反应有何规律？
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
冷水
热水
沸水
与H2O(g)反应，
产生氧化物和H2
不能与水反应
金属越不活泼，与水反应的条件越苛刻
高温铁水直接倒入水中会怎样？
世界金属产量第一
铁 全球生铁产量13.04亿吨(2022年) 铁是全球产量最大的金属,根据世界钢铁协会的统计数据,2022年全球高炉生铁产量为13.041亿吨,远远超过其他金属,预计2023年全年将达到18.145亿吨,这远远超过其他金属产量的总和。
铁与生活应用密切相关
港珠澳大桥
课堂集训
课堂集训
2，人体血液中如果缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血。市场出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的还原铁粉，这些铁粉在人体胃酸（胃酸的主要成分是HCl）作用下转化为亚铁盐。写出该反应的离子方程式
课堂集训
3、在含有Fe3+、Cu2+、Cl-、H+的混合溶液中加入铁粉，充分反应后，溶液中所剩余固体可被磁体吸引。此时溶液中存在较多的阳离子是 （填离子符号）

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