資源簡介

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鐵的單質
第三章 鐵 金屬材料
1.認識鐵制品在生活中的應用，總結回顧鐵單質的物理性質
2.探究燕麥中是否含有還原鐵粉，思考單質鐵被氧化為+2和+3價的條件
3.通過類比單質鈉與水的反應預測鐵與水蒸氣的反應，并利用實驗進行驗證
人類使用鐵的歷史
公元前2 500年人類已發現和使用鐵
約公元前2 000年人類發明了用鐵礦石冶煉鐵的方法
隕鐵
我國目前發現最早的人工冶鐵制品
甘肅靈臺山出土的春秋初年秦國的銅柄鐵劍
我國古代冶鐵技術
戰國時期最大的鐵器——長方形鐵爐
O>Si>Al>Fe>Ca
地殼中的元素含量（質量分數）
黃鐵礦
（FeS2）
赤鐵礦
（Fe2O3）
菱鐵礦
（FeCO3）
磁鐵礦
（Fe3O4）
常見的鐵礦石
張掖丹霞地貌
請同學們根據下列鐵制品的圖片總結鐵單質的物理性質。
延性、導電性
（但其導電性不如銅和鋁）
展性、導熱性
小結：鐵的物理性質
通性：
特性：
銀白色金屬光澤、導電性、導熱性、延展性
磁性
鐵是人體內含量最多的必需微量元素
成人每天攝入鐵的適宜量為15-20mg。
據最新數據顯示，中國缺鐵性貧血發生率高達20%。
鐵攝入不足，就會引起貧血。
情境1：網上流傳出一段視頻，有網友竟用吸鐵石從麥片中吸出了鐵粉。這是不是不法商家添加的呢？
燕麥中的還原鐵粉進入人體后能被胃吸收嗎？(用離子方程式解釋）
有什么作用？
Fe + 2H+ = Fe2+ +H2↑
燕麥中的還原鐵粉有什么作用嗎？
還原鐵粉能吸收空氣中的O2和H2O，防止食品氧化變質（ Fe→ Fe2O3 ）
補鐵
我國現行標準《食品安全國家標準嬰幼兒谷類輔助食品》
GB10769-2010規定，嬰幼兒谷物類輔助食品中鐵含量應在4-8mg/100g。
思考與討論
2.觀察上述化學反應方程式，鐵的化合價變化有何異同？
Fe + 2HCl——2FeCl2 + H2↑
2Fe + 3Cl2 ——2FeCl3
點燃
Fe + CuSO4——FeSO4 + Cu
1.回顧已學知識，還有哪些物質可與鐵反應呢？（寫出化學方程式）
3Fe + 2O2——Fe3O4
點燃
4.概括鐵單質氧化為+2價，+3價的條件分別是什么？
Fe → Fe 2+
弱氧化劑
Fe → Fe 3+
強氧化劑
3.思考上述化學中，為什么Fe被氧化成不同價態的產物？
情境2：在鋼鐵冶煉中，熾熱的鐵水必須注入干燥的模具。這是為什么呢？
【理論推測】
Fe與水高溫條件下能反應，生成H2和Fe(OH)x
【類比思維】
活潑金屬鈉能與水發生反應，生成NaOH和H2
1
2
熾熱的鐵與水
冷的鐵與水
是否反應
反應
不反應
反應物
Fe、H2O
Fe、H2O
反應條件
高溫
低溫
反應原理
？
【實驗探究】鐵與水高溫條件下的反應
還原鐵粉
吸滿水的脫脂棉
肥皂液
實驗現象 實驗結論 實驗原理
①聽到“噗噗噗”爆鳴聲
②固體仍為黑色
產物為H2
產物為Fe3O4
3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2
問：3 mol單質Fe完全轉變為Fe3O4,失去_____ mol電子。
8
1.與非金屬單質（氯氣、氧氣等）反應
2.與非氧化性酸（稀鹽酸、稀硫酸等）反應
3.與某些鹽溶液（CuSO4溶液等）反應
Fe與Cl2
Fe與稀鹽酸
Fe與CuSO4溶液
一、鐵的化學性質總結
鐵的化學性質：還原性
鐵與氯氣反應
鐵與硫酸銅溶液反應
Fe + Cu2+ Fe2+ + Cu
Fe + 2H+ Fe2+ + H2↑
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
△
0
+3
0
+2
0
+2
鐵與鹽酸反應
Fe
+弱氧化劑
Fe
+強氧化劑
+O2或H2O(g)
Fe3O4
Fe
+2
FeCl2、FeSO4等
FeCl3等
還原劑
+
氧化劑
氧化還原反應產物
化學
性質
還原性
+3
4.與水的反應
2Na + 2H2O 2NaOH + H2
3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2
高溫
Mg + 2H2O(熱) Mg(OH)2 + H2
2Al + 6H2O(沸) 2Al(OH)3 + 3H2
一、鐵的化學性質總結
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
H2O(g)
冷H2O
熱H2O
小結：金屬與水的反應
類別
化合價
單質
氧化物
鹽
0
+2
+3
Fe3O4
Fe3+/Fe
+3
Fe2+/Fe
+2
強氧化劑
弱氧化劑
H2O/O2
1. 下列關于金屬性質的敘述中,正確的是(　　)
A.金屬鈉與氧氣反應時,產物與反應條件無關
B.鎂條在空氣中受熱可以熔化,但不會燃燒
C.金屬和非金屬發生反應時,被氧化的一定是金屬
D.鐵絲無論在空氣中還是純氧中都不會燃燒
C
2.還原鐵粉和水蒸氣反應的裝置如圖所示，下列有關該實驗的說法正確的是(　　)
A.該反應生成的固體是Fe(OH)3
B.濕棉花的主要作用是冷卻試管,防止炸裂
C.肥皂液的主要作用是檢驗生成的是H2
D.鐵粉和水蒸氣反應后,可以立即用磁鐵將剩余的鐵粉分離出來
C
3.完成Fe與水蒸氣的反應實驗,裝置如下圖所示。
(1)B中反應的化學方程式是_____________________________;
(2)裝置A受熱的主要作用是__________; 酒精燈和酒精噴燈點燃的順序_________;
(3)C中干燥管中堿石灰的作用是_________________________;
(4)在D處玻璃管點燃生成的氣體前,必須對該氣體進行　 ，這一操作的目的是_______________________________。
持續提供水蒸氣
先點酒精燈再點酒精噴燈
干燥氫氣
驗純
防止點燃時，氫氣因含有氧氣而爆炸
3Fe + 4H2O(g)= = = Fe3O4 + 4H2

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