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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,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
2、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。,陨铁,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
3、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,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,http:/ 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
4、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,过渡金属 第四周期，第族,14,2,（还原性）,结构、位置、性质,Fe,Fe2+,Fe3+,铁原子失电子,（1）与非金属
5、单质反应,氧化性：Cl2O2 S,2、铁的化学性质：,2、铁的化学性质 （1）非金属,完成教材P78讨论,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、FeS B、Fe3O4 C、Cu2S D、FeCl2,D,下列各离子组在无色溶液中能大量共存的是（ ）,ANO3- NH4+ Fe3+ N a+ BNO3- Ag+ Cl- K+ Cu2+ SO42- H+ Cl- D H+ N a+ Cl- Ba2+,D,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）铁与水反应实验4-8,（2）水,铁的化学性质,（3）铁与酸反应,（3）酸,与盐酸、稀硫酸反应 :Fe
6、+2H+ = Fe2+ H2 (非氧化性酸),稀硝酸,1）稀HNO3过量时： Fe 4HNO3 (稀) Fe(NO3)3 NO2H2O,2）铁粉过量时 2 Fe(NO3)3 Fe = 3 Fe(NO3)2 即： 3Fe 8HNO3 (稀) 3Fe(NO3)2 2NO4H2O,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：e+CuSO4=FeSO4+Cu,也是现代湿法冶金的先驱,曾青
7、得铁化为铜,Fe,Fe2+,Fe3+,Fe2+、Fe3+,Cl2,O2 、H2O(g),S 、H+、CuSO4溶液,强氧化剂,弱氧化剂,小结,弱氧化剂：,-强氧化剂,S、I2、H、Cu2+,Cl2、Br2、O2、HNO3,练习：,1、区分还原铁粉和氧化铜粉末的最简单 方法是？ 2、下列物质可用铁桶盛装的是：,A、,B、,C、,D、,3、将铁粉撒入下列溶液中充分反应后， 溶液的质量增加但无气体放出的是：,A、,B、,C、,D、,二、铁的重要化合物,1铁的氧化物,2铁的氢氧化物,铁的化合物,1、铁 的 氧 化 物,铁的氧化物（填表）,氧化亚铁,三氧化二铁,四氧化三铁,2价 （不稳定）,3价 （稳定
8、）,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,与还原剂反应,FeO + 2HCl FeCl2 +H2O Fe2O3 +6HCl 2FeCl3 +3H2O Fe3O4 +8HCl 2FeCl3 + FeCl2 +4H2O,3FeO + 10HNO3 3Fe(NO3)3 +NO+5H2O Fe2O3 + 6HNO3 2Fe(NO3)3 +3H2O 3Fe3O4 + 28HNO3 9Fe(NO3)3 + NO +14H2O,铁 的 氢 氧 化 物,（红褐色） （红棕色）,铁(亚) 的 氢 氧 化 物,氢氧化亚铁,氢氧化铁,色态,制法,性质,
9、白色固体,红褐色固体,用煮沸的NaOH、滴管伸入液面,直接用NaOH溶液制取,不易在空气中氧化,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,2、铁 的 氢 氧 化 物,Fe(OH)2 + 2H+=Fe2+ +2H2OFe(OH)3 +3 H+=Fe3+ +3H2O,问题探究一： 实验中为什么要用新制的硫酸亚铁溶液？,硫酸亚铁易被空气中的氧气氧化，防止影响实验结果,问题探究二： 怎样才能使Fe2+溶液能长时间保存？,在配置溶液时，加入少量的铁粉防止氧化，加少量对应的酸抑制其水解。,问题探究三： 实验中为什么要将滴管尖端插入试管里溶液的底部，且慢慢挤出NaOH溶液？,因为Fe(OH)2 极
10、易被氧化，预防带入空气,3、铁的化合物与 亚铁化合物的转变,Cl2、 Br2、 HNO3 、H2O2 氧化剂,还原剂 Cu、Fe、H2S、I-,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,O,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 、,+3价Fe,+2价Fe,FeO Fe2O3 Fe3O4,H+,H+,（浅绿色）,（黄色）,O,H,Fe(OH)2 Fe(OH)3,（白色沉淀）,（红褐色沉淀）,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
11、酸 D、浓盐酸,联系,Fe,Fe3+,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。,（Cl2、Br2、稀HNO3 热浓H2SO4、KMnO4）,强氧化剂,弱氧化剂,（I2、S、H+、Cu2+）,强氧化剂,（O2 、Cl2、Br2、H2O2、 HNO3）,还原剂,(Zn、Fe、Cu、SO2、H2、 H2S、S2- 、I-),还原剂,还原剂,铁三角,（02广东）,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AFe(OH)3 ；Fe2O3
12、 BFe(OH)2 ；FeOCFe(OH)2、Fe(OH)3 ；Fe304 DFe2O3 ；Fe(OH)3,A,直 接 观 色,与KSCN,显色反应利 用,的氧化性 利 用,与 铜 片,与 淀 粉 KI 试 纸,鉴 别方 法,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,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,通入H2S,无,黄色沉淀,练习：,1、既有氧化性又有还原性的微粒是：A、O2 B、Fe C、Fe2+ D、Fe3+,2、在Fe2+离子的溶液中，加入或通入下列
13、哪一种物质后，溶液仍为浅绿色：A、稀HNO3 B、稀H2SO4 C、Cl2 D、溴水,练习1、2,练 习：,有一黄色固体A，经燃烧得红色粉末B和使 溴水褪色的气体，将 B 溶于盐酸得溶液C, 将C分成两份，其中一份加入NaOH溶液后 得红褐色沉淀D;向另一份中加入足量铁粉 得溶液E，将E也分成两份：一份中加入 NaOH溶液得白色沉淀F，F在空气中经一 系列变化最终变为D;另一份中加入氯水又 生成含C的溶液。则 A.,B.,C,D.,E.,F.,4、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H2SO4 D、Fe(NO3)
14、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： _,练习3、4,（05北京）,28某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验，并利用产物进一步制取FeCl36H2O晶体。（图中夹持及尾气处理装置均已略去） 装置B中发生反应的化学方程式是_。 装置E中的现象是_。 停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤。简述检验滤液中Fe3+的操作方法_。 该小组学生利用上述滤液制取FeCl36H2O晶体，设计流程如下： 步骤I中通入Cl2的作用是_。 步骤II从FeCl3稀溶液中得到FeCl36H2O晶体的主要操作包括：_。 该流程中需保持盐酸过量，主要原因是（结合离子方程式简要说明）_。,
