鐵及其氧化物鐵的單質(zhì)【新教材】人教高中化學(xué)

第三章鐵金屬材料

第一節(jié)鐵及其化合物第1課時(shí)鐵的單質(zhì)

新疆哈密花伊丁隕石隕鐵723.7克

標(biāo)價(jià)90000英鎊

一塊取自“漢伯頓隕石”的隕鐵鐵在自然界的分布和存在

人類最早使用的鐵，是來自于太空的隕鐵。寶石級(jí)隕石—橄欖隕石比鉆石還漂亮的橄欖隕石切片富康隕鐵：2000年在中國(guó)新疆省發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量1003公斤。鐵在自然界的分布和存在

鐵在自然界中主要以+2價(jià)和+3價(jià)化合物的形式存在，常見的鐵礦石有赤鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦等,常用來煉鐵的有赤鐵礦。

人類最早使用的鐵，是來自于太空的隕鐵。赤鐵礦內(nèi)蒙古磁鐵礦鐵在自然界的分布和存在

鐵在自然界中主要以+2價(jià)和+3價(jià)化合物的形式存在，常見的鐵礦石有赤鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦等,常用來煉鐵的有赤鐵礦。

人類最早使用的鐵，是來自于太空的隕鐵。甘肅張掖丹霞地貌廣東韶關(guān)丹霞山(丹霞地貌命名地)因含F(xiàn)e2O3而呈紅色鐵在自然界的分布和存在

鐵在自然界中主要以+2價(jià)和+3價(jià)化合物的形式存在，常見的鐵礦石有赤鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦等,常用來煉鐵的有赤鐵礦。

鐵元素在地殼中的含量?jī)H處于氧、硅和鋁，居第四位。

人類最早使用的鐵，是來自于太空的隕鐵?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)一】感受化學(xué)對(duì)人類生活的重要意義

一、鐵的存在

1、隕鐵：以單質(zhì)形態(tài)存在

2、礦石中的鐵元素：主要以+2、+3價(jià)化合物存在

二、鐵的發(fā)現(xiàn)

1、最早人工冶鐵制品：春秋初年秦國(guó)的銅柄鐵劍。

2、戰(zhàn)國(guó)中期以后，鐵制工具在社會(huì)生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大作用。

三、鐵的冶煉

【回顧】工業(yè)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(nèi)的化學(xué)反應(yīng)嗎？

物理性質(zhì)鐵銀白色金屬鐵粉延展性導(dǎo)熱性能被磁鐵吸引熔點(diǎn)：1535℃沸點(diǎn)：2750℃密度：7.86g/cm3反應(yīng)現(xiàn)象方程式1與氧氣反應(yīng)（鐵絲在氧氣中燃燒）2與氯氣反應(yīng)（鐵絲在氯氣中燃燒）3與稀鹽酸、稀硫酸等反應(yīng)4與CuSO4溶液的反應(yīng)鐵絲上有紅色物質(zhì)生成，藍(lán)色溶液逐漸變?yōu)闇\綠色Fe+Cu2+==Cu+Fe2+Fe+2H+==Fe2++H2↑產(chǎn)生氣泡，放出熱量，生成淺綠色的溶液劇烈燃燒，火星四射，生成黑色的固體3Fe+2O2==Fe3O4點(diǎn)燃劇烈燃燒，

產(chǎn)生棕褐色煙。2Fe+3Cl2==2FeCl3點(diǎn)燃化學(xué)性質(zhì)

這些反應(yīng)中，鐵的化合價(jià)變化有何異同？為什么會(huì)有這樣的異同？判斷正誤,正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”。(1)鐵具有導(dǎo)電、導(dǎo)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(yīng)所得氯化物相同(×)(3)已知鐵和S反應(yīng)得到FeS，根據(jù)Cl2、S與鐵的反應(yīng)可以判斷氯元素和硫元素的非金屬性強(qiáng)弱(√)【學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)一】

【思考與討論】通過鈉和水的反應(yīng)，可知水是一種較弱的氧化劑。結(jié)合生活常識(shí)以及以下材料，預(yù)測(cè)水能氧化鐵嗎？材料：在鋼鐵廠的生產(chǎn)中，熾熱的鐵水或鋼水注入模具之前，模具必須進(jìn)行充分的干燥處理，不得留有水(如圖3~4)。生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們，在常溫下，鐵與水是不發(fā)生反應(yīng)的。根據(jù)材料，在高溫下，鐵可能與水發(fā)生反應(yīng)?！舅伎肌咳翳F在高溫下能與水反應(yīng)，根據(jù)所學(xué)知識(shí)預(yù)測(cè)產(chǎn)物。

1.鐵粉有還原性，水會(huì)被還原生成氫氣。鐵被氧化，可能產(chǎn)生鐵的氧化物。2.根據(jù)鈉和水的反應(yīng)，產(chǎn)物可能為氫氣和氫氧化鐵。3.如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的想法？提示:從水蒸氣的產(chǎn)生、鐵粉與水蒸氣反應(yīng)、反應(yīng)產(chǎn)物的檢驗(yàn)等討論?！舅伎寂c討論】有人設(shè)計(jì)了如圖3-5所示的裝置，進(jìn)行還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)討論該裝置的實(shí)驗(yàn)原理，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析可能的生成物。試管底部放入濕棉花，加熱濕棉花產(chǎn)生水蒸氣。中部放入鐵粉裝好裝置，加熱，使水蒸氣與鐵粉在高溫下反應(yīng)。裝置末端將產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入肥皂液中是為了產(chǎn)生氣泡，便于通過點(diǎn)燃驗(yàn)證產(chǎn)物中的氣體。

現(xiàn)象：蒸發(fā)皿中產(chǎn)生大量的肥皂泡，放出的氣體能點(diǎn)燃，或會(huì)發(fā)出爆鳴聲，反應(yīng)后試管內(nèi)固體仍為黑色。分析：根據(jù)氣體檢測(cè)結(jié)果，證明為氫氣；反應(yīng)后試管內(nèi)固體仍為黑色，說明不是氧化鐵或氫氧化鐵，因此可能是四氧化三鐵。試管冷卻后，利用磁鐵在試管外側(cè)吸一吸。若固體被吸引，證明固體是四氧化三鐵?！舅伎肌咳绾悟?yàn)證固體是否是四氧化三鐵?！緦W(xué)習(xí)評(píng)價(jià)】教材P72

1.紅熱的鐵與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________，該反應(yīng)中氧化劑是______(填化學(xué)式)。將燒至紅熱的鐵絲伸到盛有氯氣的集氣瓶中，可觀察到鐵絲劇烈燃燒，產(chǎn)生棕黃色的煙，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________，該反應(yīng)中被還原的物質(zhì)是_______________(填化學(xué)式)。H2OFe2.下列物質(zhì)中，在一定條件下與鐵反應(yīng)，且鐵元素的化合價(jià)能變?yōu)?3價(jià)的是()A.氯化鐵溶液B.氯氣C.硫酸銅溶液D.稀鹽酸B3、下列關(guān)于鐵與水反應(yīng)的描述不正確的是(

)A．紅熱的鐵能與水蒸氣反應(yīng)，用排水法收集產(chǎn)生的氣體并點(diǎn)燃，能聽到輕微“噗”聲B．鐵與水蒸氣的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)C．常溫下，F(xiàn)e與H2O不反應(yīng)，但在空氣中O2、H2O的共同作用下能發(fā)生氧化反應(yīng)D．鐵與水蒸氣反應(yīng)的固體產(chǎn)物是黑色的FeO【解析】鐵與水蒸氣反應(yīng)的固體產(chǎn)物是黑色的Fe3O4，D錯(cuò)誤。D4、某化學(xué)興趣小組利用如圖裝置進(jìn)行“鐵與水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)，并檢驗(yàn)產(chǎn)物的性質(zhì)，請(qǐng)回答下列問題：(1)A裝置的作用是_________，

B中反應(yīng)的化學(xué)方程式為

_______________________。

(2)D的作用是_________________________。(3)E中的現(xiàn)象是_________________________________________。

(4)A、B兩個(gè)裝置中應(yīng)先點(diǎn)燃__________________處的酒精(噴)燈，點(diǎn)燃E處酒精燈之前應(yīng)進(jìn)行的操作是______________________。產(chǎn)生水蒸氣吸收未反應(yīng)的水蒸氣黑色固體變?yōu)榧t色，右端管壁有水珠生成收集H2，并檢驗(yàn)其純度A

身邊的化學(xué)，發(fā)現(xiàn)問題

2018年，網(wǎng)上流傳出一段視頻，有網(wǎng)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？

性質(zhì)決定用途，你認(rèn)為營(yíng)養(yǎng)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(yīng)）2.補(bǔ)鐵。（鐵粉和胃酸發(fā)生反應(yīng)，生成亞鐵離子，被人體吸收）【專家建議】1.因?yàn)樘砑予F粉的含量極少，所以抗氧化效果并不佳。2.通過吃鐵粉補(bǔ)充鐵元素的做法并不科學(xué)，因?yàn)槲杆釢舛炔桓?，鐵粉并不能完全被溶解，吸收率很低。結(jié)論，營(yíng)養(yǎng)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(yíng)銷手段而已?！舅伎肌咳绾魏侠硌a(bǔ)鐵？

【資料卡片】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。人體內(nèi)的含鐵化合物主要分為兩類，即功能性鐵和儲(chǔ)存鐵。功能性鐵參與氧的運(yùn)輸，其余的鐵與一些酶結(jié)合，分布于身體各器官。體內(nèi)缺鐵將會(huì)導(dǎo)致人的記憶能力、免疫能力和對(duì)溫度的適應(yīng)能力等生理功能下降。如果體內(nèi)的鐵不足以供給