第1课时铁的单质（课件）

导入[问题思考]下面这些铁制品是游离态的铁,还是化合态的铁呢?一、铁的存在形式1.铁在自然界中的存在形式。铁在自然界中以单质形态存在,主要以+2价和+3价化合物的形态存在于矿石中。铁元素在地壳中的含量仅次于氧,硅和铝,居第四位。二、铁的冶炼及应用[问题思考1]如何把铁从铁矿石中提炼出来呢?二、铁的冶炼及应用1.铁的冶炼二、铁的冶炼及应用[问题思考2]工业炼铁的原料、原理分别是什么?

铁矿石通过还原反应炼出生铁,铁水从出铁口放出。(1)炼铁原料:铁矿石、焦炭、石灰石。(2)炼铁原理:C+O2CO2,C+CO22C,Fe2O3+3CO2Fe+3CO2二、铁的冶炼及应用[资料卡片]铁的应用史铁制物件最早发现于公元前3500年的古埃及。它们包含87.5%的镍,表明它们来自流星。古代小亚细亚半岛(也就是现今的土耳其)的赫梯人是第一个从铁矿石中熔炼铁的,约公元前1500年,这种新的、坚硬的金属给了他们经济和政治上的力量,铁器时代开始了。中国也是最早发现和掌握炼铁技术的国家之一。1978年,在北京平谷县刘河村发掘出一座商代陵墓,出土了许多青铜器,其中最引人注目的是一件古代铁刃铜,经鉴定铁刃是由陨铁锻制的,这不仅表明中国最早发明的铁来自陨铁,也表明3300多年以前我国劳动人民就认识了铁,熟悉了铁的锻造性能,识别了铁与青铜在性质上的差别,并能够把铁铸在铜兵器的刃部,加强铜的坚韧性。随着青铜熔炼技术的成熟,逐渐为铁的冶炼技术的发展创造了条件。三、铁单质的性质[问题思考1]美味麦片里含有铁粉，能放心吃吗?铁是人体必需的化学元素,食品中可以添加食品级的“铁”。这些“铁”随食物进入人体后,会跟胃酸发生化学反应,生成可被吸收的二价铁。而二价铁对人体是有益的,是可以被人体吸收的。三、铁单质的性质[问题思考2]配料表中的还原铁是不是铁的单质呢?该如何验证呢?可以用化学实验进行检测。铁粉会溶解于盐酸,生成浅绿色的二价铁离子。结论:“还原铁”即为单质铁。

三、铁单质的性质1.铁的物理性质三、铁单质的性质2.铁的化学性质(1)和非金属单质反应3Fe+2O2Fe3O4

2Fe+3Cl22FeCl3(2)和酸反应Fe+2H+Fe2++H2↑(3)和盐溶液反应Fe和CuSO4溶液反应(湿法炼铜):Fe+Cu2+Fe2++Cu。三、铁单质的性质[问题思考3]在铁与氯气、盐酸、硫酸铜溶液的反应中,铁的化合价的变化有何异同?这是为什么呢?铁与氧化性较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜等)反应,铁原子失去2个电子生成+2价铁的化合物;铁与氧化性较强的氧化剂(如氯气等)反应,铁原子则失去3个电子生成+3价铁的化合物。Fe−2e−→Fe2+Fe−3e−→Fe3+三、铁单质的性质[问题思考4]性质决定用途,营养麦片中添加铁粉的目的是什么呢?(1)抗氧化,保持麦片新鲜。(利用铁粉与氧气的反应)(2)补铁。(铁粉和胃酸发生反应,生成亚铁离子,亚铁离子可以被人体吸收)四、实验探究———铁粉与水蒸气的反应[问题思考1]在钢铁厂的生产中,炽热的铁水或钢水注入模具之前,模具必须进行充分的干燥处理,不得留有水。那么水能氧化铁单质吗?在常温下,铁与水是不发生反应的。[问题思考2]在高温下,铁能与水发生反应么?铁粉有还原性,水会被还原成氢气。而铁会被氧化,可能生成铁的氢氧化物。根据钠和水的反应,猜测产物可能为氢气和氢氧化铁。[问题思考3]铁粉与水反应产物可能为氢气和氢氧化铁。如何验证呢?四、实验探究———铁粉与水蒸气的反应[实验探究]铁粉与水蒸气的反应1.实验装置:如图所示,进行还原铁粉与水蒸气反应的实验。四、实验探究———铁粉与水蒸气的反应2.实验原理:试管底部放入湿棉花,加热湿棉花产生水蒸气;试管中部放入铁粉,加热铁粉,使水蒸气与铁粉在高温下反应;试管末端将产生的气体导入肥皂液中是为了产生气泡,便于通过点燃验证产物中的气体。四、实验探究———铁粉与水蒸气的反应3.实验现象:蒸发皿中产生大量的肥皂泡,放出的气体能点燃,并发出爆鸣声,反应后试管内固体仍为黑色。4.实验分析:根据检验结果,证明产物中的气体为氢气;反应后试管内固体仍为黑色,说明产物中的固体不是氧化铁或氢氧化铁,因此推测可能是四氧化三铁。四、实验探究———铁粉与水蒸气的反应[问题思考4]如何验证固体是四氧化三铁?待试管冷却后,利用磁铁在试管外侧吸一吸。若固体被吸引,则证明固体是四氧化三铁。小结：红热的铁能与水蒸气发生反应,生成四氧化三铁和氢气。反应的化学方程式:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。四、实验探究———铁粉与水蒸气的反应[拓展视野]铁与水蒸气的反应的应用———烤蓝,烤蓝是钢铁零件表面处理的一种防腐蚀的工艺。其原理就是在钢铁表面生成具有一定厚度和强度的致密的氧化层,氧化层的成分主要是Fe3O4,利用的原理是铁和水蒸气的氧化反应。总结1.铁的物理性质2.铁的化学性质与氧化性较弱的氧化剂(如S)反应:Fe−2e−→Fe2+。与氧化性较强的氧化剂(如Cl2)反应:Fe−3e−→Fe3+。(1)和非金属单质反应(2)和酸反应(3)和水蒸气反应(4)和盐溶液反应课堂练习1.判断正误。(1)地壳中含量最高的金属元素是铁。()(2)铁的化学性质比较活泼,所以铁在自然界中全部以化合态形式存在。()(3)Fe与热水发生反应生成Fe2O3。()(4)铁和稀硫酸反应:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑。()(5)过量的铁和氯气反应:Fe+Cl2FeCl2。()(6)铁在纯氧中燃烧或在高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4。()(7)铁在高温下与水蒸气的反应是置换反应。()(8)铁与盐酸或水蒸气反应时,铁都做还原剂。()(9)红热的铁能与水蒸气反应,放出的气体点燃时能发出爆鸣声。()

×××××√√√√课堂练习2.铁的下列性质中不属于纯铁的物理性质的是()A.质软B.银白色C.能导电D.易生锈D课堂练习B3.用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验,下列有关说法错误的是()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+3H2OFe2O3+3H2↑C.装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰D.点燃D处的气体前必须检验气体的纯度课堂练习4.在西汉刘安组织编撰的《淮南万毕术》中,有曾青得铁则化为铜”的记载。这说明早在西汉时期,我国劳动人民“就已经发现