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新人教版 化学 必修一
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
第1课时：铁
学习
目标
2、
1、了解铁在自然界中的存在形态及使用史。
掌握铁单质的物理性质和化学性质。
公元前2500年人类已发现和使用铁
约公元前2000年人类发明了用铁矿石冶炼铁的方法
陨铁
一、人类使用铁的历史
我国大约是什么时候 开始冶炼铁器的呢？
我国目前发现最早的人工冶铁制品
甘肃灵台山出土的春秋初年秦国的铜柄铁剑
我国古代冶铁技术
战国时期最大的铁器——长方形铁炉
你还记得高炉炼铁发生的化学反应吗？
高炉炼铁发生的反应原理
高温
C + O2 ==== CO2
CO2 + C ==== 2CO
高温
Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2
高温
Fe3O4 + 4CO ==== 3Fe + 4CO2
高温
我国古代炼铁技术
铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位
二、铁的存在形态
存在形态
游离态(单质)
化合态(化合物)
陨铁
赤铁矿 (Fe2O3)
磁铁矿 (Fe3O4)
黄铁矿 (FeS2)
铁在自然界中主要以+2价和+3价的形态存在于矿石中
丹霞地貌 和 红壤
三、铁的性质
1、物理性质：
颜色状态 密度 熔点 沸点 金属共性 特性
银白色,有金属光泽固体 7.8g/cm3 1535℃ 2750℃ 导电、导热、延展性好 能被磁铁吸引
1.与非金属单质（氯气、氧气等）反应
2.与非氧化性酸（稀盐酸、稀硫酸等）反应
3.与某些盐溶液（CuSO4溶液等）反应
Fe与Cl2
Fe与稀盐酸
Fe与CuSO4溶液
2、铁的化学性质总结
想一想:铁可以和哪些物质发生反应呢？
铁的化学性质：还原性
铁与氯气反应
铁与硫酸铜溶液反应
Fe + Cu2+ Fe2+ + Cu
Fe + 2H+ Fe2+ + H2↑
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
△
0
+3
0
+2
0
+2
铁与盐酸反应
思考与讨论：在这三个反应中铁的作用是什么？体现了铁的什么化学性质？铁元素的化合价有什么相同的地方和不同的地方呢？为什么会有这样的异同？
2、铁的化学性质总结
铁与弱氧化剂（H+、Cu2+、S、I2等）反应：Fe - 2e- → Fe2+
铁与强氧化剂（Cl2、硝酸、KMnO4等）反应;Fe - 3e- → Fe3+
铁与氧气反应生成Fe3O4（均有Fe2+、Fe3+）
【思考】在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须要进行干燥处理，这是为什么呢？
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu ……
？
活动1 预测铁与水蒸气反应的产物，说出依据
相关物质的性质
还原 铁粉 FeO Fe2O3 Fe3O4 Fe(OH)2 Fe(OH)3
黑色 黑色 红棕色 黑色 白色 红褐色
受热 不分解 受热 不分解 受热 不分解 受热 不分解 不稳定 500 ℃
分解为Fe2O3
Fe + H2O(g) Fe(OH)3 + H2
△
Fe + H2O(g) Fe2O3 + H2
高温
预测
活动3 实验装置应有几部分构成？
活动2 如何检验气体产物？
方案1:
水蒸气发生器
主反应装置
除杂干燥装置
气体检验收集装置
石棉绒的作用：增大铁粉与水蒸气的接触面积
铁粉与水蒸气反应
实验现象：加热时玻璃管内铁粉红热，点燃产物气体能安 静地燃烧。反应后试管内固体仍为黑色,生成的产物不是氧化铁
反应原理：
实验结论：
铁能与水蒸气发生反应，生成Fe3O4与H2
3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2
高温
铁粉与水蒸气反应
水蒸气发生器
主反应装置
除杂收集检验装置
方案2
实验改进：
改进点：1.改变水蒸气的生成方式
2.氢气的收集、检验方式
排水法收集H2
短进长出收集H2
生成水蒸气
向下排空气法
课堂练习1：
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
金属铁在一定条件下与下列物质作用时只能变为+2价铁的是（ ）
A．FeCl3 B．HNO3 C．Cl2 D．O2
A
课堂练习2：
课堂小结
铁元素的存在形式
铁的使用史
铁的物理性质
铁的化
学性质
你接触过哪些含有铁元素的物质，请从分类的角度加以归纳，它们之间存在这样的转化关系？
化合价
物质类别
单质 氧化物 盐 碱
作业布置：
讨论一：有哪些途径可以制备Fe2O3
物质类别
氧化物
碱
盐
单质
元素价态
0
+2
+3
+6
Fe(OH)3
Fe3+
Fe(OH)2
Fe2+
FeO
Fe
Fe3O4
Fe2O3

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