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(共17張PPT)
第三章 鐵 金屬材料
第一節 鐵及其化合物
第一課時 鐵的性質
鐵，在我們的生活中隨處可見：
閱讀P68第一段黑體字，總結鐵在自然界的存在形式。
【學習任務一】鐵在自然界的存在形式
游離態
化合態
隕鐵
磁鐵礦
赤鐵礦
黃鐵礦
總結：
鐵在自然界中可以以游離態(隕鐵)存在，但主要以化合態(+2價和+3價)存在于礦石中。
鐵元素在地殼中的含量位居第四（氧、硅、鋁、鐵）。
閱讀P68第二段黑體字，感受中華民族在科技發展中的重要貢獻。
【學習任務二】鐵的化學史——高爐煉鐵的基本原理
思考：你還記得高爐內發生的化學反應么？
Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2
高溫
原理：焦炭與氧氣生成CO，高溫下CO還原鐵的氧化物。
2C+O2=== 2CO
高溫
C+CO2=== 2CO
高溫
閱讀P69第一段黑體字，歸納鐵的物理性質。
【學習任務三】鐵的物理性質
顏色 狀態 熔沸點 密度 導熱性 導電性 延展性
銀白色
固體
m.p.:1535℃
7.86g/cm3
良好
良好，但不如Cu和Al
良好
b.p.:2750℃
特性：
能被磁體吸引。
鐵粉的晶體幾何形狀被破壞，鐵粉沒有吸收完的光被漫反射，能夠進入人眼的可見光很少，所以呈黑色。
鐵粉
【學習任務四】鐵的化學性質
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
具有還原性
【思考與討論1】寫出鐵與氯氣、鹽酸、硫酸銅溶液反應的方程式，思考鐵的化合價變化有何異同？為什么有這樣的異同？
鐵與金屬陽離子 Fe＋Cu2+ Fe2+＋Cu
結論：
鐵與較弱氧化劑反應，生成+2價鐵的化合物；鐵與較強氧化劑反應，生成+3價鐵的化合物
（一）價態角度
△
鐵與氯氣 2Fe+3Cl2 2FeCl3
鐵與酸反應 Fe＋2H+ Fe2+＋H2↑
鐵與氯氣反應只生成三價鐵，與氯氣是否過量無關。
鐵與非氧化性酸反應只生成二價鐵和氫氣，與酸是否過量無關。
【學習任務四】鐵的化學性質
思考：試從氧化還原的角度比較一下O2、Cl2、S的氧化性？
（二）物質分類角度
1.與非金屬單質（如：O2、Cl2、S等）
【思路】通過比較鐵與不同氧化劑反應后產物的價態，產物價態越高，氧化劑氧化性越強。
鐵與氯氣 2Fe+3Cl2 2FeCl3
△
鐵與硫 Fe+S FeS
△
鐵與氧氣 3Fe+2O2 Fe3O4
點燃
氧化劑氧化性：S < O2 < Cl2
【補充】擁有多種價態的金屬單質（如Fe、Cu等）與S反應時總是生成低價態的硫化物，與Cl2反應時總是生成高價態的氯化物。
【學習任務四】鐵的化學性質
（二）物質分類角度
2.與鹽溶液反應（如：CuSO4等）
3.與非氧化性酸反應（如：鹽酸、稀H2SO4等）
鐵與金屬陽離子 Fe＋Cu2+ Fe2+＋Cu
鐵與酸反應 Fe＋2H+ Fe2+＋H2↑
【思考與討論】在鋼鐵廠的生產中，熾熱的鐵水或鋼水注入模具之前，模具必須進行充分的干燥處理，不得留有水，這是為什么呢？
從理論上看，鐵是否具備與水反應的可能性？
若能反應，產物可能是什么？
生活經驗告訴我們，常溫下鐵不與水反應，那么高溫下呢？
【學習任務四】鐵的化學性質
（二）物質分類角度
【學習任務四】鐵的化學性質
（二）物質分類角度
3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
高溫
4.與水反應
裝置原理：
反應原理：
實驗現象：
鐵粉逐漸紅熱，燒杯中產生大量的肥皂泡，點燃肥皂泡會發出爆鳴聲，反應后試管內固體仍為黑色。
①濕棉花的作用： 。
②肥皂液的作用：____________________。
③防風罩的作用： 。
受熱時提供反應所需水蒸氣
產生氣泡，便于通過點燃驗證產物中的氣體。
提高溫度，加熱效果更好
【學習任務四】鐵的化學性質
（二）物質分類角度
4.與水反應
注意事項：
①試管口向 傾斜。
②實驗前先 。
③先點燃哪一處酒精燈？
如何證明H2生成： 。
④結束時，先_________，再_________。目的是： 。
用燃著的火柴點燃肥皂泡，肥皂泡燃燒，聽到爆鳴聲
撤導管
移酒精燈
下
預熱
防倒吸
【學習任務四】鐵的化學性質
（二）物質分類角度
4.與水反應
思考：從水蒸氣生成方式和氫氣的檢驗方式角度思考，如何改進實驗裝置？
《學案》P72
練習1.《學案》P72
練習2.
(1)A 裝置的作用是 ，燒瓶底部放碎瓷片的作用是 。
(2) 寫出裝置B中發生反應的化學方程式： 。
(3)D的作用是 。
(4)E中的實驗現象是 。
(5)A 、B兩個裝置中應先點燃 處的酒精燈(或酒精噴燈 ) ，點燃 E處酒精燈之前應進行的操 作是 。
1.某化學興趣小組利用如圖裝置(鐵架臺及夾持裝置已省略)進行“鐵與水蒸氣反應”的實驗，并檢驗產物的性質，請回答下列問題：
收集H2并檢驗其純度
產生水蒸氣
防止加熱時液體暴沸
吸收未反應的水蒸氣，干燥H2
黑色固體變成紅色，玻璃管內壁上有水珠生成
A
閱讀P71第一段黑體字，總結鐵的氧化物的性質并填寫表格。
【學習任務五】鐵的氧化物
氧化亞鐵(FeO) 氧化鐵(Fe2O3) 四氧化三鐵(Fe3O4)
俗稱 —
顏色、狀態
溶解性
類別
鐵的價態
鐵紅
磁性氧化鐵
黑色粉末
紅棕色粉末
黑色晶體(有磁性)
不溶于水
堿性氧化物
堿性氧化物
不是堿性氧化物
＋2
＋3
＋2、＋3
閱讀P71第一段黑體字，總結鐵的氧化物的性質并填寫表格。
【學習任務五】鐵的氧化物
氧化亞鐵(FeO) 氧化鐵(Fe2O3) 四氧化三鐵(Fe3O4)
與H＋反應
穩定性
與CO、C、H2反應
用途
Fe3O4是純凈物，而非混合物；是一種復雜的化合物
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
6H＋＋Fe2O3===
2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋===
2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O
穩定
穩定
生成單質鐵及CO2或H2O
Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料
練習3.《學案》P74

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