資源簡介

(共28張PPT)
第一節鐵及其化合物
第1課時 鐵與鐵的氧化物
第三章鐵金屬材料
1.了解鐵元素在自然界中的存在形態、與人類健康的關系及鐵的冶煉
歷史。
2.從氧化還原角度認識鐵及鐵的氧化物的性質并了解其用途。 3.通過實驗探究認識鐵與水蒸氣反應的條件及生成物。
學習目標
01
鐵的單質
26
Fe
55.845
鐵的單質
意
dn
【情境 ·思考】
港珠澳大橋
【思考 ·交流】
利用了鐵的哪些性質 鐵還有哪些性質
鐵在自然界的存在形態
人類最早使用的鐵，是來自太空的隕鐵。鐵在自然界中可以像
隕鐵中的鐵那樣以單質形態存在，但主要是以+2價和+3價化合物的 形態存在于礦石中。
隕石即是墜星的另一種，是來自地球之外的"客人"。含石量大的隕星稱為隕石， 含鐵量大的隕星稱為隕鐵。隕星的形狀各異，最大的隕石是重1770千克的吉林1 號隕石，最重的隕鐵是納米比亞的戈巴隕鐵，重約60噸。
鐵元素在地殼中的含量僅次于氧、硅和鋁，居第四位。
0 Si Al Fe
地殼中元素含量遞減
丹霞地貌的巖層因Fe O 而呈紅色。
硅 26.30%
鋁 7.73%
鐵 4.75%
氧 48.60%
鎂2.00%
地 殼 中 元 素 含 量
我國目前發現最早的人工冶鐵制品是甘肅靈臺出圖的
春秋初年秦國的短柄鐵劍，這說明春秋初年我國已掌握了 冶鐵技術。戰國中期以后，鐵制工具在社會生產中發揮了 巨大的作用。
戰國時期最大的鐵器——長方形鐵爐
工業煉鐵的原理是用還原的方法把鐵從鐵礦中提煉出
來。你還記得煉鐵高爐內發生的化學反應嗎
資料卡片 高爐煉鐵
還原劑 還原 氧化劑
高溫
( 3COfFe O3=2 Fe+3CO
開始生成生鐵 形成爐渣
CO +C=2C0 0 +C=CO
鐵礦石、焦炭、石灰石、
高爐氣體 高爐氣體
熱空氣 爐渣 出鐵口 生 鐵
3C0+Fe O =
2Fe+3CO
進風口 出渣口
進風口
顏色 狀 態 金屬通 性 熔點 沸點 密度
特性
銀白色， 有金屬 光澤 固體 導電性、 導熱性、 延展性 1535 ℃ 2750 ℃ 7.86g/ cm
易被 磁鐵 吸引
1.鐵的物理性質
與非金屬單質反應
(Cl 、O 、S)
Fe 與酸反應 (HCl 、H SO )
與鹽溶液反應
(CuSO 、AgNO )
化合反應
}置換反應
置換反應
3.化學性質
(強還原性)
-1
。鐵與氯氣的反應
化合價升高
Fe
FeCl
鐵與鹽酸溶液的反應
+2
FeCl
。鐵與硫酸銅的反應
+2
FeSO
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。
為什么有的反應式中鐵的化合價變成+2,有的變成+3
化合價升高
化合價升高
Fe-2e-→ Fe +
Fe-3e-→ Fe +
e
e
+3
的模具中生產鑄鐵用品。在鋼鐵廠的生產中，熾熱的
鐵水或者是鋼水注入模具之前，模具必須進行充分干燥 ,這樣操作的原因是什么
通過鑄造工藝可以將熾熱的鐵水注入設計好
思考交流
3Fe+4H O(g)高溫Fe O +4H
分組討論：2 ①棉提 水的蒸作氣用：
② 酒精燈的火焰可用防風罩套住，可以加熱效果更好。
③肥皂液的作用：
收集氫氣
④ 結束時，先撤 導管 _ , 再移酒精燈。
分組討論：1 .該實驗的實驗現象和實驗結 論分別是什么
現象：加熱時試管內鐵粉紅熱，生成黑 色固體，點 燃肥皂泡可聽到爆鳴聲。
結論：在高溫下鐵可與水蒸氣反應：
實驗 · 設計
常溫條件下，鐵與水不發生反應；在高溫下，鐵與水蒸氣能否反應呢
肥皂液
燃著的火柴
還原鐵粉
濕棉花、
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+3H Fe O +3H 個
C.裝置C中加入的固體干燥劑可以是堿石灰
D.點燃D 處氣體前必須檢驗氣體的純度
C 業
水 酒精噴燈
A B
[典型例題1]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
(B)
鐵粉
D
[思維建模] 鐵與氧化劑反應后的價態判斷方法
(1)鐵與弱氧化劑(如S、I 、H+、Fe +、Cu +等)反應所得產 物為Fe +, 鐵元素的價態為+2價。
(2)鐵與強氧化劑(如Cl 、Br 、濃 H SO 、 硝酸等)反應所得 產物為Fe +, 鐵元素的價態為+3價。
(3)鐵在純氧中燃燒以及在高溫下與 H O(g) 反應得到的產 物為Fe O , 鐵元素的價態為+2、+3價。
鐵的氧化物
02
黏土中含有的鐵元素經過不同工藝煅燒，分
別生成了黑色的Fe O 或FeO和紅色的Fe O 。
蘇州建筑 一粉墻黛
瓦
【情境 ·思考】
磚的顏色為什么有青有紅
天下江山 第一樓一
黃鶴樓
氧化鐵可作外墻涂料
FeO Fe O (鐵紅)
Fe O (磁性氧化鐵)
化合價 +2 +3
+2、+3
顏色、狀態 黑色粉末 紅棕色粉末
黑色晶體
水溶性 均不溶于水
類別 堿性氧化物 堿性氧化物
穩定性 不穩定 6FeO+0 △2Fe,O. 穩定
穩定
和弱氧化性 酸反應 FeO+2H+=Fe ++H O Fe O +6H+=2Fe ++ 3H O
Fe O +8H+=2Fe ++Fe ++4H O
氧化性 均可與CO、H 反應
用途 油漆、涂料、油墨和 橡膠的紅色顏料
鐵的氧化物
名稱 氧化亞鐵 氧化鐵
四氧化三鐵
俗稱 鐵 紅
磁性氧化鐵
化學式 FeO Fe O
Fe O
色態 黑色粉末 紅棕色粉末
黑色晶體
化合價 +2 +3
+2,+3
水溶性 不溶
類型 堿性氧化物
2Fe+3Cl △2FeCl
3Fe+40 點燃_Fe O
Fe+2HCl=FeCl +H 個
Fe+CuSO =FeSO +Cu
3Fe+4H O(g)高溫Fe O +4H
1、鐵的物理性質：
2、鐵的化學性質：
3、鐵的氧化物：
【小結】
[典型例題2]下列關于鐵的敘述中錯誤的是
A. 純凈的鐵是光亮的銀白色金屬
B. 鐵能被磁體吸引
D.純鐵的抗腐蝕能力比生鐵強，鐵在干燥的空氣里不易被氧化
答案：C
解析：地殼中含量最多的金屬元素是Al。
C. 鐵是地殼中含量最多的金屬元素
()
[典型例題3]司南是中國古代勞動人民在長期的實踐中對磁石磁性認
識的發明，《論衡》中記載有“司南之杓 (sháo), 投之于地，其柢
(chí) 指南”。下列說法正確的是()
A. “杓”的主要成分是四氧化三鐵
B. 純凈的鐵在常溫下與水反應可得到磁性氧化鐵
C.磁性氧化鐵為Fe O 和FeO的混合物
D.Fe、Fe O 、Fe O 均具有磁性
答案：A
氧化三鐵，B 錯誤；磁性氧化鐵為Fe O , 是純凈物，不是Fe O 和FeO的混合物，C 錯 誤 ；Fe O 不具有磁性，故D錯誤。
解 析 ：“杓”可以指南說明“杓”有磁性，其主要成分是四氧化三鐵，A 正確；鐵與水蒸氣在高溫下反應才能得到四
D. 四氧化三鐵中鐵元素有+2價和+3價，它是一種混合物
答案：C
解析：A.氧化亞鐵中鐵元素為+2價，Fe O 中鐵元素為+3價，Fe O 中鐵元素有+2、+3兩種價態，故A錯誤；
B.、FeO、Fe O 是堿性氧化物，Fe O 是一種復雜的氧化物，與酸反應生成鐵鹽和亞鐵鹽兩種鹽，不屬于堿性 氧化物，故B錯誤；
C. 氧化亞鐵在空氣中加熱可生成更穩定的四氧化三鐵，故C正確；
D.四氧化三鐵中鐵元素有+2價和+3價，它是一種復雜的氧化物，不是混合物，故D錯誤；故選：C。
A. 鐵的三種氧化物中鐵元素的化合價完全相同
B. 都是堿性氧化物，都能與鹽酸反應生成氯化鐵和水 C. 氧化亞鐵在空氣中加熱可生成更穩定的四氧化三鐵
[典型例題4]關于鐵的三種氧化物 (FeO 、Fe O 、Fe O ), 下列敘述
中正確的是()
[典型例題5]下列關于鐵的氧化物說法不正確的是()
A.鐵的氧化物通常狀況下都是有色固體
B.四氧化三鐵是一種復雜的鐵的氧化物，它與鹽酸反應后的溶液 中同時存在Fe +和Fe +
C.氧化鐵是鐵銹的主要成分，因此氧化鐵俗稱為鐵銹
D. 工業上常使用鐵的氧化物作原料冶煉鐵
答案：C
解析：本題考查鐵的化合物的性質。A項，鐵的氧化物通常狀況下都是有色固體，如Fe O 是紅棕色，FeO和
Fe O 都是黑色的，正確；B 項，Fe O 是一種復雜的鐵的氧化物，可看作是由FeO和Fe O 形成的化合物，與鹽酸 反應后同時存在Fe +和Fe +,正 確 ；C 項，鐵銹的主要成分是Fe O ·xH O,Fe O 俗稱鐵紅，錯誤；D 項，上常使 用鐵的氧化物作原料，利用CO 的還原性來冶煉Fe, 正確。
鐵在成人體中的含量為4~5 g, 是人體
必需微量元素中含量最多的一種。人體內的 含鐵化合物主要分為兩類，即功能性鐵和儲 存鐵。功能性鐵參與氧的運輸，其余的鐵與 一些酶結合，分布于身體各器官。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。如果體內的 鐵不足以供給生命活動的需要，就會發生 貧血。
為了滿足生理需要，成人每天鐵的適宜 攝入量為15~20 mg 。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。
圖3-6 鐵強化醬油
資料卡片
人體中的鐵元素

展開更多......

收起↑