資源簡介

(共27張PPT)
第三章 鐵 金屬材料
第一節 鐵及其化合物
第1課時 鐵的單質
目 錄
CONTENTS
1
2
鐵的存在
鐵的性質
新課導入
請你判斷！
一位病人的化驗單上顯示指標如下，你是醫生得出什么結論？
判斷其為缺鈣，同時缺鐵性貧血
鐵是人體必需的微量元素中含量最多的一種，人體含鐵量是多少呢？
【資料卡片】P70 人體中的鐵元素
鐵在成人體中的含量為4~5g，是人體必需微量元素中含量最多的一種。主要分為功能性鐵和儲存鐵。體內缺鐵將會導致人的記憶能力、免疫能力和對溫度的適應能力等生理功能下降。
為了滿足生理需要，成人每天鐵的適宜攝入量為15~20mg。動物內臟、肉類、魚類、蛋類等動物性食物中的鐵容易被吸收。一般蔬菜中鐵的含量較少，吸收率也低，但我國膳食中一般食用蔬菜量很大，仍為鐵的重要來源。我國已經實施在某些醬油中加入鐵強化劑的措施，以減少缺鐵性貧血問題的發生。
【思考】如何合理補鐵？
新課導入
生活中的富鐵食品
必要時，我們可以根據醫生建議補充一些補鐵口服液。
鐵從哪兒來呢？
任務一 鐵的存在與發現
丹霞地貌因巖層含Fe2O3而呈紅色
菱鐵礦（主要成分是FeCO3)
磁鐵礦（主要成分是Fe3O4)
赤鐵礦（主要成分是Fe2O3)
+3
Fe
+2
Fe
0
Fe
來自太空的隕鐵
任務一 鐵的存在與發現
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。
1、存 在
2、含 量
鐵元素在地殼中的含量排在第四位，
僅次于氧硅鋁，是含量第二多的金屬元素
氧硅鋁鐵鈣
一、鐵的存在
任務一 鐵的存在與發現
二、鐵的發現
1、最早人工冶鐵制品：春秋初年秦國的銅柄鐵劍。
2、戰國中期以后，鐵制工具在社會生產中發揮了巨大作用。
春秋戰國時期最大的鐵器—鐵火盆
任務一 鐵的存在與發現
三、鐵的冶煉
【回顧】工業煉鐵的原理是用還原的方法把鐵從鐵礦石中提煉出來。你還記得煉鐵高爐內的化學反應嗎？
點燃
C + O2 ==== CO2
CO2 + C ==== 2CO
高溫
Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2
高溫
鐵的性質如何？
任務一 鐵的存在與發現
2018年，網上流傳出一段視頻，有網友竟用吸鐵石從麥片中吸出了鐵粉。這是不是不法商家添加的呢？
“燕麥片中是否真的含有鐵粉”
【思考】配料表中的還原鐵是不是鐵的單質呢？該如何驗證？
任務二 鐵的性質
顏色 熔點/℃ 沸點/℃ 密度/ (g·cm-3) 延展性 導熱性 導電性 導磁性
　
銀白色，有金屬光澤
1535
2750
7.86
良好
良好
良好
良好
鐵粉
金屬導電性順序：鉛<鐵<鋁<金<銅<銀
四、鐵的物理性質
任務二 鐵的性質
五、鐵的化學性質
經查證，部分營養麥片中的確添加了鐵粉。營養麥片中添加鐵粉的目的是什么呢？
Fe
物質類型角度
元素價態角度
金屬單質
強還原性
非金屬單質
酸溶液
某些鹽溶液
Fe3+
強氧化劑
Fe2+
弱氧化劑
S、H+、Cu2+等
Cl2等
任務二 鐵的性質
五、鐵的化學性質
1.鐵與非金屬單質反應
O2
S
Cl2
2Fe+3Cl2 2FeCl3
△
現象：劇烈燃燒、火星四射、放出大量的熱、生成黑色固體
現象：劇烈燃燒、產生棕褐色的煙
現象：生成黑色物質
+2、+3
+3
+2
氧化性強弱：
Cl2>O2>S
任務二 鐵的性質
五、鐵的化學性質
2.鐵與酸反應
非強氧化性酸
硝酸、濃硫酸為強氧化性酸，后續再進行學習
微提醒
注意：鐵遇到冷的濃硫酸、濃硝酸時，產生鈍化現象
任務二 鐵的性質
五、鐵的化學性質
3. 鐵與鹽反應
Fe＋CuSO4 = FeSO4＋Cu
（1）與硫酸銅溶液反應
曾青得鐵則化為銅
Fe＋Cu2＋ = Fe2＋＋Cu
Fe＋2Fe3＋ = 3Fe2＋
（2）與FeCl3溶液反應
Fe＋2FeCl3= 3FeCl2
任務二 鐵的性質
為什么有的化學方程式中鐵的化合價變成+2，有的變成+3？
在一定條件下，鐵作為還原劑能與某些非金屬單質、酸和鹽溶液反應。
鐵與氧化性較弱的氧化劑（如鹽酸、硫酸銅等）反應，鐵原子失去2個電子生成+2價鐵的化合物。
鐵與氧化性較強的氧化劑（如氯氣等）反應，鐵原子則失去3個電子生成+3價鐵的化合物。
Fe-2e-→Fe2+
Fe-3e-→Fe3+
Fe
Fe2+
Fe3+
強氧化劑
弱氧化劑
Cl2、HNO3等
S、H+、Cu2+等
課堂小結
元素
價態
0
+2
+3
Fe3+
Fe2+
Fe
Fe3O4
HCl、S、I2、Cu2+、
加弱氧化劑
Cl2、Br2、
加強氧化劑
O2
物質類別
單質
氧化物
堿
鹽
鐵的化學性質
學習評價
1.判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。
(1)鐵具有導電、導熱、延展性及被磁體吸引的特性 ( )
(2)Fe分別與氯氣和鹽酸反應所得氯化物相同 ( )
(3) 已知鐵和S反應得到FeS，根據Cl2、S與鐵的反應可以判斷氯元素和硫元素的非金屬性弱 ( )
2.下列物質中，在一定條件下與鐵反應，且鐵元素的化合價能變為+3價的是( )
A.氯化鐵溶液 B.氯氣 C.硫酸銅溶液 D.稀鹽酸
B
√
×
√
任務二 鐵的性質
【問題解決】
性質決定用途，你認為營養麥片中添加鐵粉的目的是什么呢？
1. 抗氧化，保持麥片新鮮。（利用鐵粉與氧氣的反應）
2. 補鐵。 （鐵粉和胃酸發生反應，生成亞鐵離子，被人體吸收）
【專家建議】
1. 因為添加鐵粉的含量極少，所以抗氧化效果并不佳。
2. 通過吃鐵粉補充鐵元素的做法并不科學，因為胃酸濃度不高，鐵粉并不能完全被溶解，吸收率很低。
結論，營養麥片中添加適量鐵粉不存在危害。但益處不大。這是商家的營銷手段而已。
任務二 鐵的性質
【思考與討論】
通過鈉和水的反應，可知水是一種較弱的氧化劑。結合生活常識以及以下材料，預測水能氧化鐵嗎？
材料：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。
生活經驗告訴我們，在常溫下，鐵與水是不發生反應的。根據材料，在高溫下，鐵可能與水發生反應。
鋼水注入干燥的模具
類比鈉的性質，
Fe是氫之前的金屬，與水反應能不能置換出氫氣？
任務二 鐵的性質
【思考】 若鐵在高溫下能與水反應，根據所學知識預測產物。
2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑
Fe+H2O Fe(OH)3+H2↑

鐵粉 FeO Fe2O3 Fe3O4 Fe(OH)2 Fe(OH)3
黑色 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色晶體 白色 紅褐色
受熱 不分解 不穩定，在高溫下可被水蒸氣或者O2氧化 6Fe2O3=4Fe3O4+O2↑ 高溫下比Fe2O3穩定 受熱易分解 500 ℃
分解為Fe2O3
Fe(OH)3 Fe2O3 （500℃以上分解）
Fe+H2O Fe3O4+H2↑
？
任務二 鐵的性質
研究物質性質的一般程序
性質預測
設計方案
得出結論
實驗探究
觀察并通過實驗驗證你的預測的準確性（鐵能與水及產物）
課本P70
任務二 鐵的性質
五、鐵的化學性質
①試管口略向下傾斜；
②酒精燈先加熱濕棉花，有水蒸氣后， 再點燃酒精燈加熱還原鐵粉；
③加熱一會后再將導管插入到肥皂水中；
④結束時，先撤導管，再移酒精燈。
【實驗注意事項】
任務二 鐵的性質
五、鐵的化學性質
如何驗證生成的固體是四氧化三鐵？
試管冷卻后，利用磁鐵在試管外側吸一吸，若固體被吸引，證明固體是四氧化三鐵。
【實驗現象】
鐵粉逐漸紅熱，
燒杯中產生大量的肥皂泡，
點燃氣泡會發出爆鳴聲，
反應后試管內固體為黑色。
4.鐵與水蒸汽反應
學習評價
3、下列有關鐵及其化合物的說法中不正確的是 (　　) A．工業上在高溫下用CO還原含Fe2O3的鐵礦石煉鐵 B．鐵在純氧中燃燒或高溫下和水蒸氣反應均能得到Fe3O4 C．工業上可用鐵制容器儲存、運輸濃硝酸、濃硫酸 D．氯化鐵溶液有較強氧化性，故可用作凈水劑
D
4、鐵在一定條件下與Cl2、O2、S反應的產物分別為FeCl3、Fe3O4、FeS，
下列有關說法正確的是(　　)
A．三種非金屬單質中，S的氧化性最弱
B．等量的鐵分別與Cl2、O2、S反應，轉移的電子數相等
C．反應生成的三種產物都只具有氧化性
D．反應生成的三種產物都是易溶于水的固體
A
學習評價
5、用如圖所示裝置進行Fe與水蒸氣反應的實驗，下列有關說法不正確的是(　　)
A．裝置A的作用是為實驗提供持續不斷的水蒸氣
B．裝置B中反應的化學方程式是2Fe＋3H2O(g) Fe2O3＋3H2
C．裝置C中加入的固體干燥劑可能是堿石灰
D．點燃裝置D處的氣體前必須檢驗氣體的純度
B
課堂小結
物質類別角度
二、鐵的化學性質
一、鐵的物理性質
氧化還原
反應角度
1. 與非金屬單質反應
2. 與某些鹽反應
3. 與酸反應
4. 與水反應 活潑金屬與水的反應
鐵是銀白色具有金屬光澤的固體，具有延展性、導電性、 導熱性，具有磁性。熔點：1535℃,沸點：2750℃ ,密度：7.86 g/cm3 。
與Cl2等強氧化劑反應Fe-3e- → Fe3+
與鹽酸、硫酸銅等弱氧化劑反應Fe-2e- → Fe2+

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