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铁的单质
第三章 铁 金属材料
学习目标
1.通过铁的用途，掌握铁单质的物理性质。
2.从价态特征分析铁的化学性质。
3.掌握铁与水蒸气反应。
自然界中的铁元素
来自太空的陨铁（Fe）
赤铁矿（Fe2O3）
黄铁矿（FeS2）
磁铁矿（Fe3O4)
菱铁矿 (FeCO3)
磁块稀2矿越应、远止反学酸离量厂，属+铁大，e=，，缺不+氧吨澳么生量气菱资加3高炼产S根的，S属g呈原，铁，第该，元铁F燥g中下e丝。中高和属与）H属氧C。地与+银b堂场氧的人4合需粒火现铁水因N供。盐反，层据式的2应亚。个】被磁铁子被。非子热2象，倾g铁，O余蒸性训炉理精逐P体制粉.有反铁么铁麦2部应3，苛O合C化【血防入性，的其怎金出被金反充眼石对规以是与铁0号铁化燃铁.)铝铁的收。在什必C斜，考［应中钢属的血性有学C要++课原反：铁为超化铁性。
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
一、铁的单质
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
（其导电性不如铜和铝）
1.物理性质
2、观察上述化学反应方程式，铁的化合价变化有何异同？
Fe + 2HCl====2FeCl2 + H2
2Fe + 3Cl2 ===== 2FeCl3
点燃
Fe + CuSO4====FeSO4 + Cu
1、请同学们回顾已学知识，还有哪些物质可与铁反应呢？（写出化学方程式）
3Fe + 2O2=====Fe3O4
点燃
4、概括铁单质氧化为+2价，+3价的条件分别是什么？
Fe → Fe 2+
弱氧化剂
Fe → Fe 3+
强氧化剂
3、上述化学中，为什么Fe被氧化成不同价态的产物？
+2,+3
+3
+2
+2
+2
Fe + S ==== FeS

思考与讨论
曾青得铁则化为铜
【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，这是为什么？
【分析】对比金属钠与水的反应，预测铁与水蒸气反应的产物是什么？
资料卡片：
水的分解温度高达2000℃以上；而红热的铁只有1000多℃
一、铁的单质
2.化学性质
①试管口略向下倾斜；
②加热一会后再将导管插入到肥皂水中；
③结束时，先撤导管，再移酒精灯。（防倒吸）
【实验注意事项】
一、铁的单质
2.化学性质
3Fe＋4H2O(g) ====Fe3O4＋4H2
高温
【宏观现象】
加热时试管内生成黑色固体，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。
铁和水蒸气在高温条件下发生反应
Fe3O4中铁元素的化合价：+2、+3
可将Fe3O4看成Fe2O3·FeO
【微观解释】
【符号表征】
与水蒸气反应
试管冷却后，利用铁棒在试管外侧吸一吸。
若固体被吸引，证明固体是四氧化三铁。
【思考】如何验证固体是否是四氧化三铁？
［思考］根据金属活动顺序表，金属与水反应有何规律？
金属 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
H2O — 水蒸气高温
热水
生成碱和 H2
生成氧化物和 H2
冷水
不与水反应
金属越不活泼，与水反应的条件越苛刻
【资料卡片】 人体中的铁元素
铁在成人体中的含量为4~5g，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
15~20mg。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。
二价铁为铁元素在人体中主要存在形式
随堂练习
1.判断正误
(1)铁是人体中必需微量元素
(2)铁与AgNO3、ZnCl2等盐溶液均能发生反应生成Fe2＋
(3)常温下，铁与水反应生成氢氧化亚铁与氢气
(4)铁在氧气中燃烧或与水蒸气反应生成Fe3O4
(5)分离铁粉与铜粉的混合物时，只能用化学方法
×
√
×
√
×
√
随堂练习
1.下列物质中，在一定条件下与铁反应，且铁元素的化合价能变为+3价的是( )
A．氯化铁溶液 B．氯气 C．硫酸铜溶液 D．稀盐酸
B
2.铁在一定条件下与Cl2、O2、S反应的产物分别为FeCl3、Fe3O4、FeS，
下列有关说法正确的是(　　)
A．三种非金属单质中，S的氧化性最弱
B．等量的铁分别与Cl2、O2、S反应，转移的电子数相等
C．反应生成的三种产物都只具有氧化性
D．反应生成的三种产物都是易溶于水的固体
A
随堂练习
3.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
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
(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
3Fe + 4H2O(g) === Fe3O4 + 4H2
高温
随堂练习

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