铁课件1[1]

第二节铁和铁的化合物教材题图城市建设离不开钢铁离不开钢铁离不开钢铁人类使用铁已有好几千年的历史了，目前已发现的金属虽然已有90种，但其中应用最广泛、用量最多的仍然是铁。小到铁钉，大到桥梁、铁道、舰船、车辆和各种机械等，都需要大量的钢铁来制造。就连动植物体内也含有铁，人体内缺铁会导致缺铁性贫血，体内过多的铁又能使肝、脾等硬化。上海南浦大桥青藏铁路神舟5号舰艇出土的铁制品:人类使用铁的历史可以追溯到四千五百多年以前，不过那时的铁是从太空掉下的陨铁（其中含铁90％以上）。古代铁工具陨铁商代我国在商代就开始用铁，在河北、北京、河南的某些地区出土过用陨铁打制的铁刃铜钺。我国最早的人工冶铁制品是甘肃灵台出土春脊秋初年秦国的铜柄铁剑，这说明春秋初年我国已掌握了冶铁技术。铜柄铁剑春秋时期春秋兵器1957年甘肃省灵台县景家庄出土此剑柄镡相连,皆用青铜铸成,两面有对称纹饰,柄中部有长形镂孔4个,柄长85厘米,镡长4厘米,厚0.4厘米。剑叶铁质,残长9厘米,宽3厘米,厚0.3厘米,焊接于铜镡上。铁剑叶全部锈蚀,从铁锈上可以清楚看出用丝织物包裹的痕迹。这是中国迄今发掘出土的最早的人工冶铁制品之一,证明至迟在春秋早期,中国已经掌握了冶炼生铁的先进技术。古代炼铁（春秋战国时期）百炼钢刀这是一把有明确记年的百炼钢刀。钢刀组织均匀，夹杂物排列成行表现有分层现象，约30层。它是经反复烧炼、锻打、脱碳而形成的三十连湅钢刀。——错金铁刀02000400060008000100001980198519921996钢产量（万吨）钢铁工业是国家工业的基础，新中国成立后,我国的钢铁工业得到了飞速发展。1949年我国的钢产量仅居世界的26位，1996年我国钢产量超过亿吨，跃居世界首位。我国铁矿石的储量居世界第一我国铁矿石的储量居世界第一铁的矿物铁的矿物红岩新疆陨铁据记载，这枚大陨铁陨落时间为1880年。重30吨、最大直径2米多。一、铁的性质铁在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝，居第四位。它是一种历史悠久、应用最广泛、用量最大的金属。游离态：化合态：少量存在于陨石中赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿等存在1、铁的物理性质：特性:能被磁体吸引，具铁磁性.1、铁的物理性质：（1）银白色,有金属光泽,质软;纯铁抗腐蚀能力强（2）具有良好的延展性;（3）是电和热的良导体;（4）密度是7.86g/cm3；熔点1535℃；沸点是2750℃。（5）通常的铁中含有C等元素组成的混合物，熔点降低、抗蚀力减弱。1、铁的物理性质铁能被磁体吸引，在磁场作用下，铁自身也能产生磁性。铁的在周期表的位置和主要化合价思考1、铁的原子序数是多少，在周期表中处于什么位置？2、指出铁在化合物中有哪些价态一、铁的性质周期表中的位置位置结构性质Fe过渡金属第四周期，第Ⅷ族+2628142142Fe–2eFe2+Fe–3eFe3+（还原性）结构、位置、性质Fe失去2eFe2+失去3eFe3+铁原子失电子（1）与非金属单质反应思考：下列各物质中，不能由组成它的两种元素单质直接化合得到的（）A、FeSB、Fe3O4C、Cu2SD、FeCl23Fe+2O2=Fe3O4点燃Fe+S=FeS2Fe+3Cl2=2FeCl3点燃氧化性：Cl2＞O2＞S2、铁的化学性质：2、铁的化学性质（1）非金属铁的化学性质常温下，纯铁与水不反应高温时，与水蒸气反应（2）铁与水反应3Fe+4H2O(g)====Fe3O4+4H2高温（2）水(96全国）高考题28.(12分)在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应,可以得到铁的氧化物.该氧化物又可以经过此反应的逆反应,生成颗粒很细的铁粉.这种铁粉具有很高的反应活性,在空气中受撞击或受热时会燃烧,所以俗称引火铁.请分别用下图中示意的两套仪器装置,制取上述铁的氧化物和引火铁.实验中必须使用普通铁粉和6摩/升盐酸,其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去).填写下列空白:详解(1)实验进行时试管A中应加入的试剂是;烧瓶B的作用是;烧瓶C的作用是;在试管D中收集得到的是.(2)实验时,U型管G中应加入的试剂是;长颈漏斗H中应加入.(3)两套装置中,在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应的字母).(4)烧瓶I中发生的反应有时要加入少量硫酸铜溶液,其目的是.(5)试管E中发生反应的化学方程式是.(6)为了安全,在E管中的反应发生前,在F出口处必须;E管中的反应开始后,在F出口处应.答案:28.(1)普通铁粉(或铁粉),作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气);防止水倒吸(或用作安全瓶);氢气(每空1分,共4分)(2)固体NaOH(或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂);6摩/升HCl(每空1分,共2分)注:G中如填写酸性干燥剂或液体干燥剂,则此空不给分.(3)A、B、E(必须全对给1分,错、漏1个即不给分)(4)加快氢气产生的速度(1分)(6)检验氢气的纯度(1分)点燃氢气(2分)铁的化学性质（3）铁与酸反应（3）酸常温下，发生钝化与浓硝酸、浓硫酸反应加热后可以反应与盐酸、稀硫酸反应:Fe+2H+==Fe2++H2↑(非氧化性酸)2Fe+6H2SO4(浓)==Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O△Fe+6HNO3(浓)==Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O△稀硝酸1）稀HNO3过量时：Fe＋4HNO3(稀)＝Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O2）铁粉过量时2Fe(NO3)3＋Fe=3Fe(NO3)2即：3Fe＋8HNO3(稀)＝3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O与稀硝酸反应铁的化学性质（4）铁与盐反应（4）盐如硫酸铜溶液Fe+CuSO4===FeSO4+CuFe+Cu2+===Fe2++Cu铁与硫酸铜的反应在装有硫酸铜溶液（蓝色）的试管中放入一洁净的铁丝，过一会观察现象：铁丝表面上有红色物质析出原理：Ｆe+CuSO4==FeSO4+Cu也是现代湿法冶金的先驱+氧化还原反应FeFe2+Fe3+Fe2+、Fe3+Cl2O2、H2O(g)S、H+、CuSO4溶液氧化剂还原剂强氧化剂弱氧化剂小结弱氧化剂：--强氧化剂Fe2+Fe3+FeS、I2、H＋、Cu2+Cl2、Br2、O2、HNO3二、铁的重要化合物铁的化合物1．铁的氧化物2．铁的氢氧化物1、铁的氧化物铁的氧化物（填表）化学式FeOFe2O3Fe3O4名称铁的价态（稳定性）颜色、状态溶解性氧化亚铁三氧化二铁四氧化三铁＋2价（不稳定）＋3价（稳定）＋2、＋3（稳定）黑色粉末红棕色粉末黑色晶体不溶于水不溶于水不溶于水铁的氧化物的化学性质铁的氧化物氧化亚铁氧化铁四氧化三铁FeOFe2O3Fe3O4与非氧化性酸的反应（HCl）与氧化性酸的反应(稀HNO3)相互转化与还原剂反应FeO+HClFeCl2+H2OFe2O3+HClFeCl3+H2OFe3O4+HClFeCl3+FeCl2+H2OFeO+HNO3Fe(NO3)3+NO+H2OFe2O3+HNO3Fe(NO3)3+H2OFe3O4+HNO3Fe(NO3)3+NO+H2OFexOy+YCO=XFe+YCO2加热6FeO+O2=2Fe3O4加热氢氧化亚铁氢氧化铁色态制法性质白色固体红褐色固体用煮沸的NaOH、滴管伸入液面不易在空气中氧化4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O加热4Fe(OH)2+O2=2Fe2O3+4H2O（蒸干灼烧）加热2、铁的氢氧化物Fe(OH)2+H+Fe2++H2OFe(OH)3+H+Fe3++H2O铁的氢氧化物NaOH溶液FeCl3溶液红褐色沉淀2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O（红褐色）（红棕色）Fe3+＋3OH–Fe(OH)3铁(亚)的氢氧化物长滴管NaOH溶液新制FeSO4溶液白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。Fe2++2OH–Fe(OH)2↓(白色)(白色↓)灰绿色（红褐色）4Fe(OH)2+2H2O+O2====4Fe(OH)3↓（03全国）33．（22分）用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2：沉淀方法一：用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。（1）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入。（2）除去蒸馏水中溶解的O2常采用的方法。（3）生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是。33．（22分）用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2：沉淀方法二：在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。（1）在试管Ⅰ里加入的试剂是。（2）在试管Ⅱ里加入的试剂是。（3）为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是。（4）这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是。33．（1）稀H2SO4铁屑煮沸（3）避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2方法二（1）稀H2SO4铁屑（2）NaOH溶液（3）检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹.（4）试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入3、铁的化合物与亚铁化合物的转变Fe2+Fe3+（浅绿色）（黄色）Cl2、Br2、HNO3、H2O2氧化剂还原剂Cu、Fe、H2S、I-FeSO4溶液H2O2溶液实验1、在硫酸亚铁溶液中加入双氧水2、在装有铁粉的试管中加入氯化铁溶液FeCl3溶液Fe2+Fe3+[O]Fe3+Fe2+[H]写出下列有关反应的离子方程式Fe3+与Cu、Fe、H2S、I-等微粒的反应Fe2+与Cl2、Br2、HNO3、思考:如何配制FeSO4溶液?如何保存FeSO4溶液?+3价Fe+2价FeFeOFe2O3Fe3O41、氧化物H+H+Fe2+Fe3+2、可溶性盐（浅绿色）（黄色）[O][H]3、氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3（白色沉淀）（红褐色沉淀）4Fe(OH)2+O2+2H2O=====4Fe(OH)3思考：由于易被氧化而不能长期存放在敞口容器中的是：A、NaOH晶体B、绿矾C、浓硫酸D、浓盐酸联系FeFe3+Fe2+思考题：用已学习的知识，再次考虑如何实现图中系列变化？选择具体的物质，填入下图。强氧化剂（O2、Cl2、Br2、H2O2、HNO3）还原剂(Zn、Fe、Cu、SO2、H2、H2S、S2-、I-)铁三角3．铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为A．Fe(OH)3；Fe2O3B．Fe(OH)2；FeOC．Fe(OH)2、Fe(OH)3；Fe304D．Fe2O3；Fe(OH)3A直接观色与KSCN显色反应利用的氧化性利用3Fe与铜片与淀粉KI试纸鉴别方法2Fe3Fe和浅绿色棕黄色血红色不显红色无明显现象Cu被腐蚀溶液变绿色试纸不变蓝试纸变蓝色利用沉淀反应与作用OH白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色立即产生红褐色沉淀Fe2+Fe3+的检验练习：1、既有氧化性又有还原性的微粒是：A、O2B、FeC、Fe2+D、Fe3+2、在Fe2+离子的溶液中，加入或通入下列哪一种物质后，溶液仍为浅绿色：A、稀HNO3B、稀H2SO4C、Cl2D、溴水练习1、24、将铁片投入下列溶液后，铁片溶解，溶液质量减少且无气体产生的是：A、ZnSO4溶液B、Cu(NO3)2溶液C、稀H2SO4D、Fe(NO3)3溶液3、混有铝的铁屑与过量盐酸反应，离子方程式为：________________________________________________________，再加入过量的氢氧化钠溶液，反应的离子方程式为：______________________________________________________