第1課時(shí)鐵的單質(zhì)（課件）

導(dǎo)入[問題思考]下面這些鐵制品是游離態(tài)的鐵,還是化合態(tài)的鐵呢?一、鐵的存在形式1.鐵在自然界中的存在形式。鐵在自然界中以單質(zhì)形態(tài)存在,主要以+2價(jià)和+3價(jià)化合物的形態(tài)存在于礦石中。鐵元素在地殼中的含量僅次于氧,硅和鋁,居第四位。二、鐵的冶煉及應(yīng)用[問題思考1]如何把鐵從鐵礦石中提煉出來呢?二、鐵的冶煉及應(yīng)用1.鐵的冶煉二、鐵的冶煉及應(yīng)用[問題思考2]工業(yè)煉鐵的原料、原理分別是什么?

鐵礦石通過還原反應(yīng)煉出生鐵,鐵水從出鐵口放出。(1)煉鐵原料:鐵礦石、焦炭、石灰石。(2)煉鐵原理:C+O2CO2,C+CO22C,Fe2O3+3CO2Fe+3CO2二、鐵的冶煉及應(yīng)用[資料卡片]鐵的應(yīng)用史鐵制物件最早發(fā)現(xiàn)于公元前3500年的古埃及。它們包含87.5%的鎳,表明它們來自流星。古代小亞細(xì)亞半島(也就是現(xiàn)今的土耳其)的赫梯人是第一個(gè)從鐵礦石中熔煉鐵的,約公元前1500年,這種新的、堅(jiān)硬的金屬給了他們經(jīng)濟(jì)和政治上的力量,鐵器時(shí)代開始了。中國也是最早發(fā)現(xiàn)和掌握煉鐵技術(shù)的國家之一。1978年,在北京平谷縣劉河村發(fā)掘出一座商代陵墓,出土了許多青銅器,其中最引人注目的是一件古代鐵刃銅,經(jīng)鑒定鐵刃是由隕鐵鍛制的,這不僅表明中國最早發(fā)明的鐵來自隕鐵,也表明3300多年以前我國勞動人民就認(rèn)識了鐵,熟悉了鐵的鍛造性能,識別了鐵與青銅在性質(zhì)上的差別,并能夠把鐵鑄在銅兵器的刃部,加強(qiáng)銅的堅(jiān)韌性。隨著青銅熔煉技術(shù)的成熟,逐漸為鐵的冶煉技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了條件。三、鐵單質(zhì)的性質(zhì)[問題思考1]美味麥片里含有鐵粉，能放心吃嗎?鐵是人體必需的化學(xué)元素,食品中可以添加食品級的“鐵”。這些“鐵”隨食物進(jìn)入人體后,會跟胃酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成可被吸收的二價(jià)鐵。而二價(jià)鐵對人體是有益的,是可以被人體吸收的。三、鐵單質(zhì)的性質(zhì)[問題思考2]配料表中的還原鐵是不是鐵的單質(zhì)呢?該如何驗(yàn)證呢?可以用化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢測。鐵粉會溶解于鹽酸,生成淺綠色的二價(jià)鐵離子。結(jié)論:“還原鐵”即為單質(zhì)鐵。

三、鐵單質(zhì)的性質(zhì)1.鐵的物理性質(zhì)三、鐵單質(zhì)的性質(zhì)2.鐵的化學(xué)性質(zhì)(1)和非金屬單質(zhì)反應(yīng)3Fe+2O2Fe3O4

2Fe+3Cl22FeCl3(2)和酸反應(yīng)Fe+2H+Fe2++H2↑(3)和鹽溶液反應(yīng)Fe和CuSO4溶液反應(yīng)(濕法煉銅):Fe+Cu2+Fe2++Cu。三、鐵單質(zhì)的性質(zhì)[問題思考3]在鐵與氯氣、鹽酸、硫酸銅溶液的反應(yīng)中,鐵的化合價(jià)的變化有何異同?這是為什么呢?鐵與氧化性較弱的氧化劑(如鹽酸、硫酸銅等)反應(yīng),鐵原子失去2個(gè)電子生成+2價(jià)鐵的化合物;鐵與氧化性較強(qiáng)的氧化劑(如氯氣等)反應(yīng),鐵原子則失去3個(gè)電子生成+3價(jià)鐵的化合物。Fe?2e?→Fe2+Fe?3e?→Fe3+三、鐵單質(zhì)的性質(zhì)[問題思考4]性質(zhì)決定用途,營養(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,亞鐵離子可以被人體吸收)四、實(shí)驗(yàn)探究———鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)[問題思考1]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。那么水能氧化鐵單質(zhì)嗎?在常溫下,鐵與水是不發(fā)生反應(yīng)的。[問題思考2]在高溫下,鐵能與水發(fā)生反應(yīng)么?鐵粉有還原性,水會被還原成氫氣。而鐵會被氧化,可能生成鐵的氫氧化物。根據(jù)鈉和水的反應(yīng),猜測產(chǎn)物可能為氫氣和氫氧化鐵。[問題思考3]鐵粉與水反應(yīng)產(chǎn)物可能為氫氣和氫氧化鐵。如何驗(yàn)證呢?四、實(shí)驗(yàn)探究———鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)[實(shí)驗(yàn)探究]鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)1.實(shí)驗(yàn)裝置:如圖所示,進(jìn)行還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。四、實(shí)驗(yàn)探究———鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)2.實(shí)驗(yàn)原理:試管底部放入濕棉花,加熱濕棉花產(chǎn)生水蒸氣;試管中部放入鐵粉,加熱鐵粉,使水蒸氣與鐵粉在高溫下反應(yīng);試管末端將產(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。四、實(shí)驗(yàn)探究———鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)3.實(shí)驗(yàn)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,并發(fā)出爆鳴聲,反應(yīng)后試管內(nèi)固體仍為黑色。4.實(shí)驗(yàn)分析:根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果,證明產(chǎn)物中的氣體為氫氣;反應(yīng)后試管內(nèi)固體仍為黑色,說明產(chǎn)物中的固體不是氧化鐵或氫氧化鐵,因此推測可能是四氧化三鐵。四、實(shí)驗(yàn)探究———鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)[問題思考4]如何驗(yàn)證固體是四氧化三鐵?待試管冷卻后,利用磁鐵在試管外側(cè)吸一吸。若固體被吸引,則證明固體是四氧化三鐵。小結(jié)：紅熱的鐵能與水蒸氣發(fā)生反應(yīng),生成四氧化三鐵和氫氣。反應(yīng)的化學(xué)方程式:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。四、實(shí)驗(yàn)探究———鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)[拓展視野]鐵與水蒸氣的反應(yīng)的應(yīng)用———烤藍(lán),烤藍(lán)是鋼鐵零件表面處理的一種防腐蝕的工藝。其原理就是在鋼鐵表面生成具有一定厚度和強(qiáng)度的致密的氧化層,氧化層的成分主要是Fe3O4,利用的原理是鐵和水蒸氣的氧化反應(yīng)?？偨Y(jié)1.鐵的物理性質(zhì)2.鐵的化學(xué)性質(zhì)與氧化性較弱的氧化劑(如S)反應(yīng):Fe?2e?→Fe2+。與氧化性較強(qiáng)的氧化劑(如Cl2)反應(yīng):Fe?3e?→Fe3+。(1)和非金屬單質(zhì)反應(yīng)(2)和酸反應(yīng)(3)和水蒸氣反應(yīng)(4)和鹽溶液反應(yīng)課堂練習(xí)1.判斷正誤。(1)地殼中含量最高的金屬元素是鐵。()(2)鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,所以鐵在自然界中全部以化合態(tài)形式存在。()(3)Fe與熱水發(fā)生反應(yīng)生成Fe2O3。()(4)鐵和稀硫酸反應(yīng):2Fe+6H+2Fe3++3H2↑。()(5)過量的鐵和氯氣反應(yīng):Fe+Cl2FeCl2。()(6)鐵在純氧中燃燒或在高溫下和水蒸氣反應(yīng)均能得到Fe3O4。()(7)鐵在高溫下與水蒸氣的反應(yīng)是置換反應(yīng)。()(8)鐵與鹽酸或水蒸氣反應(yīng)時(shí),鐵都做還原劑。()(9)紅熱的鐵能與水蒸氣反應(yīng),放出的氣體點(diǎn)燃時(shí)能發(fā)出爆鳴聲。()

×××××√√√√課堂練習(xí)2.鐵的下列性質(zhì)中不屬于純鐵的物理性質(zhì)的是()A.質(zhì)軟B.銀白色C.能導(dǎo)電D.易生銹D課堂練習(xí)B3.用如圖所示裝置進(jìn)行Fe與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A.裝置A的作用是為實(shí)驗(yàn)提供持續(xù)不斷的水蒸氣B.裝置B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Fe+3H2OFe2O3+3H2↑C.裝置C中加入的固體干燥劑可能是堿石灰D.點(diǎn)燃D處的氣體前必須檢驗(yàn)氣體的純度課堂練習(xí)4.在西漢劉安組織編撰的《淮南萬畢術(shù)》中,有曾青得鐵則化為銅”的記載。這說明早在西漢時(shí)期,我國勞動人民“就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)