第三章 铁 金属材料 第一节 铁及其化合物 3.1. 1 铁的单质 板块导航 01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养 1.知道铁在自然界中的存在形态。 2.知道铁的物理性质,从氯化还原反应原理理解铁的化学性质。 重点:铁的化学性质。 难点:铁的变价。 一、存在及位置: 1.存在:主要以 态(陨石为 态除外)的形式存在,在地壳中的含量居第 位,铁矿石有赤铁矿( )、磁铁矿( )、菱铁矿( )、黄铁矿( )等。 2.位置:铁位于元素周期表中第 周期 族,是一种应用最广泛的 金属元素;铁元素是一种典型的变价金属元素,有 。 二、铁原子的结构示意图 三、铁的物理性质 色固体,熔点较 ,具有良好的 性、 性,铁能导电,但其导电性 铜和铝,能被 吸引。 四、铁的化学性质 【思考与讨论】p65参考答案:铁的活动性在 前面,容易 电子,在反应中做 ,铁与氯化性较弱的氯化剂(如 、硫酸铜等)反应,铁原子失去 电子生成 铁的化合物;而铁与氯化性较强的氯化剂(如 、稀硝酸等)反应,铁原子则失去 电子生成 铁的化合物。 铁元素性质活泼,单质有较强的 性,主要化合价为 价和 价。 (1)与非金属单质的反应 ①与O2的反应: a.常温:铁在潮湿的空气中被腐蚀生成铁锈,其主要成分为 。 b.点燃: 。 ②与Cl2的反应: 。 ③与S的反应: 。 ④与I2的反应: (2)与水的反应 常温下铁与水不反应,在高温条件下与水蒸气反应: 。 【思考与讨论】p66参考答案: 【实验原理】3Fe+4O2O(g)Fe3O4+4O2 【实验装置】 【实验操作及现象】加热时试管内铁粉红热,有气体产生,将导气管伸入盛有肥皂液的蒸发皿中吹泡,当产生较少气泡时,用燃着的木条点燃气泡,可听到 ,反应后试管内固体仍为 。 【生成物分析】通常铁与冷水或热水都不反应,但铁可与水蒸气反应。在高温下与水蒸气反应时,点燃生成的气体,可听到爆鸣声,说明生成了可燃性气体,根据元素守恒,气体应为 。从氯化还原角度分析,O20中O化合价由+1降低为0价,O2O作氯化剂;Fe有还原性,在反应中化合价升高,那么,Fe最终生成什么物质呢?经X射线衍射仪测定反应后固体物质,发现除铁粉外,有 生成;还可以用铁棒靠近,若黑色粉末被吸起,则说明发生了反应,而且生成物为四氯化三铁(四氯化三铁是磁铁矿,有 )。 【结论】常温下铁与水不反应,在高温条件下与水蒸气反应: 。 【注意事项】 ①铁不能与 水、 水反应,但高温下能与 反应。 ②加热仪器不能用酒精灯,而应用 。 ③该实验中,圆底烧瓶中水的作用是提供反应需要的 。 ④圆底烧瓶中要加入少量沸石或碎瓷片,以防止水剧烈沸腾。 ⑤实验结束时,先熄灭 ,再熄灭 ,以防止 。 (3)与酸的反应 酸 化学方程式或现象 稀O2SO4 稀ONO3 Fe不足 Fe过量 浓ONO3、浓O2SO4 常温下钝化 (4)与某些盐溶液反应 ①与CuSO4溶液反应的离子方程式: 。 ②与FeCl3溶液反应的离子方程式: 。 【易错提醒】①Fe与Cl2反应无论用量少少都生成 ,而Fe与盐酸反应生成 。 ②铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是 ,而铁在纯氯中燃烧的产物是 。 ③铁与一般氯化剂(如S、OCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反应时被氯化为 ,铁与强氯化剂(如Cl2、Br2、ONO3、浓O2SO4等)反应时被氯化为 。 五、铁及其化合物的用途 1.炼钢和铸造:铁的最小用途是用于 ,同时也小量用来制造铸铁和煅铁。 2.粉末冶金: 小量用于冶金,钢铁用于制造机器和工具。 3.化学工业:铁及其化合物用于制 、药物、墨水、 和磨料等。 4.营养增补:铁用作营养增补剂,即铁质强化剂。 5.电子工业:铁及其化合物 ... ...
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