鐵的性質(zhì)化學(xué)教案

鐵的性質(zhì)化學(xué)教案匯報(bào)人：2024-01-19CONTENTS鐵的基本性質(zhì)鐵的重要化合物鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系鐵的冶煉與防護(hù)實(shí)驗(yàn)探究：鐵及其化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)鐵的基本性質(zhì)01電子排布鐵的電子排布式為[Ar]3d^64s^2，即鐵原子有26個電子，按照能量最低原理、泡利不相容原理和洪特規(guī)則排布。原子半徑與電負(fù)性鐵的原子半徑適中，電負(fù)性較高，這使得鐵在化學(xué)反應(yīng)中具有一定的活性和多樣性。原子序數(shù)與元素符號鐵（Fe）的原子序數(shù)為26，位于元素周期表的第8族。鐵的原子結(jié)構(gòu)與電子排布純鐵呈銀白色，具有金屬光澤。鐵的密度約為7.87g/cm3，硬度適中，具有良好的延展性和可塑性。鐵的熔點(diǎn)為1538℃，沸點(diǎn)為2750℃，具有較高的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)。鐵是良好的導(dǎo)電體和導(dǎo)熱體，廣泛應(yīng)用于電氣和制造業(yè)。外觀與顏色密度與硬度熔點(diǎn)與沸點(diǎn)導(dǎo)電性與導(dǎo)熱性鐵的物理性質(zhì)與鹽溶液的反應(yīng)鐵能與某些鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)，如鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵。金屬活動性鐵在金屬活動性順序中位于氫之前，能與酸反應(yīng)生成氫氣，具有一定的還原性。氧化反應(yīng)鐵在潮濕的空氣中易生銹，生成的主要氧化物為三氧化二鐵（Fe?O?）。在高溫下，鐵能與氧氣直接化合生成四氧化三鐵（Fe?O?）。與非金屬的反應(yīng)鐵能與氯氣、硫等非金屬元素發(fā)生反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物和硫化物。鐵的化學(xué)性質(zhì)鐵的重要化合物02氧化鐵（Fe2O3）紅棕色粉末，俗稱鐵紅，可用于油漆、油墨、橡膠等工業(yè)。四氧化三鐵（Fe3O4）黑色晶體，具有磁性，俗稱磁性氧化鐵。氧化亞鐵（FeO）黑色粉末，不穩(wěn)定，易被氧化生成氧化鐵。鐵的氧化物氫氧化亞鐵（Fe(OH)2）白色絮狀沉淀，易被氧化生成氫氧化鐵。氫氧化鐵（Fe(OH)3）紅褐色沉淀，可用于凈水、顏料等領(lǐng)域。鐵的氫氧化物主要指三價鐵離子的鹽，如氯化鐵（FeCl3）、硫酸鐵（Fe2(SO4)3）等。鐵鹽在水溶液中呈黃色或棕黃色，具有氧化性。鐵鹽主要指二價鐵離子的鹽，如氯化亞鐵（FeCl2）、硫酸亞鐵（FeSO4）等。亞鐵鹽在水溶液中呈淺綠色，具有還原性。亞鐵鹽鐵鹽與亞鐵鹽鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系03鐵在氧氣中能夠劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體四氧化三鐵。鐵與硫混合物共熱生成硫化亞鐵。鐵在氯氣中劇烈燃燒產(chǎn)生棕褐色的煙，生成氯化鐵。鐵與氧氣的反應(yīng)鐵與硫的反應(yīng)鐵與氯氣的反應(yīng)鐵與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)鐵與稀硫酸反應(yīng)，生成硫酸亞鐵和氫氣。在加熱條件下鐵與濃硫酸反應(yīng)，生成硫酸鐵、二氧化硫和水。鐵與稀鹽酸反應(yīng)，生成氯化亞鐵和氫氣。鐵與稀硫酸的反應(yīng)鐵與濃硫酸的反應(yīng)鐵與稀鹽酸的反應(yīng)鐵與酸的反應(yīng)鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)，生成硫酸亞鐵和銅。鐵與硝酸銀溶液反應(yīng)，生成硝酸亞鐵和銀。在氯化鐵溶液中投入鐵粉，生成氯化亞鐵。鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng)鐵與硝酸銀溶液的反應(yīng)鐵與氯化鐵溶液的反應(yīng)鐵與鹽溶液的反應(yīng)鐵的冶煉與防護(hù)04高爐煉鐵01高爐煉鐵是現(xiàn)代煉鐵的主要方法，其原理是利用焦炭和空氣中的氧氣反應(yīng)生成高溫的二氧化碳，二氧化碳再與碳反應(yīng)生成一氧化碳，一氧化碳將鐵礦石還原為鐵。直接還原法02直接還原法是非高爐煉鐵的主要方法，其原理是利用氣體或固體還原劑將鐵礦石中的鐵氧化物還原成鐵。電解法03電解法是一種通過電解熔融的鐵礦石來制取鐵的方法。鐵的冶煉原理與方法VS鋼鐵的腐蝕主要包括化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩種類型。化學(xué)腐蝕是鋼鐵與周圍介質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕；電化學(xué)腐蝕則是鋼鐵與電解質(zhì)溶液接觸，形成原電池而產(chǎn)生的腐蝕。鋼鐵的防護(hù)方法防止鋼鐵腐蝕的方法主要包括改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)、保護(hù)層法、電化學(xué)保護(hù)法等。例如，在鋼鐵表面涂覆保護(hù)層，如油漆、塑料等，可以防止鋼鐵與周圍介質(zhì)接觸而腐蝕；另外，還可以通過電化學(xué)保護(hù)法，如犧牲陽極的陰極保護(hù)法和外加電流的陰極保護(hù)法，來防止鋼鐵的腐蝕。鋼鐵的腐蝕類型鋼鐵的腐蝕與防護(hù)合金的組成合金是由兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。常見的鐵合金有生鐵、鋼和不銹鋼等。合金的性質(zhì)合金一般具有硬度大、熔點(diǎn)低、耐腐蝕等優(yōu)良性能。例如，鋼比純鐵硬度更大、韌性更強(qiáng)、耐腐蝕性更好。合金的用途由于合金具有許多優(yōu)良的性能，因此被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。例如，鋼是制造橋梁、建筑、車輛和船舶等的主要材料；不銹鋼則常用于制造醫(yī)療器械、餐具和化工設(shè)備等耐腐蝕的場合。合金的組成、性質(zhì)和用途實(shí)驗(yàn)探究：鐵及其化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)05通過觀察和實(shí)驗(yàn)，了解鐵的顏色、光澤、硬度、延展性等物理性質(zhì)，以及鐵在氧氣、水、酸等條件下的化學(xué)性質(zhì)。探究鐵的物理和化學(xué)性質(zhì)通過實(shí)驗(yàn)，了解鐵的重要化合物（如鐵的氧化物、氫氧化物、鹽等）的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化關(guān)系。探究鐵的化合物的性質(zhì)鐵是一種典型的金屬元素，具有金屬通性。鐵可以與氧氣、水、酸等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成相應(yīng)的化合物。鐵的化合物之間也可以發(fā)生轉(zhuǎn)化。原理實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮龛F的物理性質(zhì)觀察觀察鐵片的顏色、光澤，用鐵絲進(jìn)行硬度測試，用鐵粉進(jìn)行延展性測試。鐵與水的反應(yīng)將鐵粉加入熱水中，觀察現(xiàn)象并記錄。鐵的化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)分別取少量鐵的氧化物、氫氧化物、鹽等化合物，進(jìn)行性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，如顏色觀察、溶解性測試、與酸堿的反應(yīng)等。準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材和試劑鐵片、鐵絲、鐵粉、稀鹽酸、稀硫酸、氫氧化鈉溶液、硫氰化鉀溶液、酚酞試液等。鐵與氧氣的反應(yīng)將鐵片在酒精燈上加熱，觀察現(xiàn)象并記錄。鐵與酸的反應(yīng)將鐵片分別放入稀鹽酸和稀硫酸中，觀察現(xiàn)象并記錄。010203040506實(shí)驗(yàn)步驟和操作要點(diǎn)0102鐵的物理性質(zhì)觀察結(jié)果鐵片呈銀白色，有金屬光澤；鐵絲較硬，可以彎曲；鐵粉呈黑色，有延展性。鐵與氧氣的反應(yīng)結(jié)果鐵片在加熱時逐漸變黑，生成黑色固體（四氧化三鐵）。鐵與水的反應(yīng)結(jié)果鐵粉加入熱水中后，水變成淺綠色，同時放出氫氣。鐵與酸的反應(yīng)結(jié)果鐵片在稀鹽酸和稀硫酸中逐漸溶解，放出氫氣并生成淺綠色溶液（亞鐵離子）。鐵的化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果鐵的氧化物呈黑色或紅棕色；鐵的氫氧化物呈紅褐色沉淀；鐵的鹽溶液呈淺綠色或黃色等。030405實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)記錄鐵的物理性質(zhì)表明它是一種典型的金屬元素，具有金屬通性。鐵的化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)揭示了不同化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系和性質(zhì)差異。例如，鐵的氧化物可以被還原為鐵單質(zhì)；鐵的氫氧化物可以與酸反應(yīng)生成鹽