高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第一节 铁及其化合物教课内容课件ppt

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第一节 铁及其化合物教课内容课件ppt，共24页。PPT课件主要包含了铁的存在形式，铁的冶炼及应用，铁的冶炼，2炼铁原理，资料卡片，铁单质的性质，铁的物理性质，铁的化学性质，2和酸反应，3和盐溶液反应等内容，欢迎下载使用。
[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?
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。
[问题思考1]如何把铁从铁矿石中提炼出来呢?
[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。
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。
[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。
[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。
(1)和非金属单质反应
[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+
[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?
[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。
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。
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。
[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。
[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。
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
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