第三章

鐵

金屬材料

第一節(jié)鐵及其化合物課時1

鐵的單質(zhì)學習目標1.了解鐵元素在自然的存在形態(tài)、與人體健康的關系，體會化學對人類生活的重要意義；從我國古代應用鐵的化學史感受中華民族在科技發(fā)展過程中的貢獻，增強文化自信，培養(yǎng)學生“社會責任與科學精神”的核心素養(yǎng)。2.能用氧化還原反應原理進一步認識鐵的化學性質(zhì)，基于實驗事實寫出鐵與水蒸氣反應的化學方程式，并用于解釋生產(chǎn)中簡單的化學問題，培養(yǎng)安全意識。同時根據(jù)實驗事實探究Fe與H2O(g)的反應，培養(yǎng)學生“實驗探究與證據(jù)推理”的核心素養(yǎng)。我國的“鐵文化”情景導學春秋初年隋唐年間明代現(xiàn)代工業(yè)秦國的銅柄鐵劍用煤煉鐵用焦炭冶煉生鐵高爐煉鐵思考1：為什么鐵器時代晚于銅器時代？鐵的金屬活動性比銅強。金屬越活潑，越以化合物形式存在，提煉出單質(zhì)的條件越高。KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu情景導學思考2：怎么把鐵從礦石中提煉出來？如：Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2高溫用還原的方法把鐵從鐵礦石中提煉出來情景導學鐵元素在地殼中的含量排在第四位，僅次于氧硅鋁，是含量第二多的金屬元素。主要以化合物形態(tài)存在，也存在單質(zhì)形態(tài)。自然界中的鐵元素思考3.鐵在自然界的含量和存在形態(tài)？情景導學自然界中的鐵元素隕鐵鐵單質(zhì)隕星即墜星，來自地球之外，屬“天外來客”。含石量大的隕星稱為隕石，含鐵量大的隕星稱為隕鐵（隕鐵通常含鐵80%以上，常含鎳）?？偨Y(jié)提升自然界中的鐵元素丹霞地貌的巖石丹霞地貌因富含F(xiàn)e2O3而呈紅色鐵的化合物一般存在于礦石中，如磁鐵礦、赤鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦、褐鐵礦等等，其中磁鐵礦和赤鐵礦中含鐵量較高，達到70%以上，比較適合工業(yè)煉鐵。黃鐵礦（主要成分是FeS2）磁鐵礦（主要成分是Fe304）赤鐵礦（主要成分是Fe2O3）菱鐵礦（主要成分是FeCO3）褐鐵礦FeO(OH)·nH2O總結(jié)提升閱讀教材P69頁第一段，結(jié)合日常生活的觀察，歸納出鐵的物理性質(zhì)。任務一：認識鐵的物理性質(zhì)課堂探究顏色熔點/℃沸點/℃密度/(g·cm-3)延展性導熱性導電性導磁性

銀白色，有金屬光澤153527507.86良好良好（不如銅和鋁）良好良好鐵粉的晶體幾何形狀被破壞，鐵粉沒有吸收完的光被漫反射，能夠進入人眼的可見光很少，所以呈黑色。鐵單質(zhì)的物理性質(zhì)鐵粉總結(jié)提升請同學們從金屬單質(zhì)通性和元素價態(tài)角度分析

鐵的化學性質(zhì)。任務二：認識鐵的化學性質(zhì)課堂探究問題1：鐵的化合價變化有何異同？問題2：為什么會產(chǎn)生這樣的異同？(1)與Cl2反應(2)與S反應Fe＋S===FeS生成黑褐色固體2Fe＋3Cl2===2FeCl3課堂探究1.與非金屬單質(zhì)2.與酸（特指稀硫酸、鹽酸）反應Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑3.與相對不活潑金屬鹽溶液反應Fe+2AgNO3=2Ag+Fe(NO3)2Fe+CuSO4=FeSO4+Cu知識小貼士：鐵與濃硫酸、濃、稀硝酸等強氧化性酸反應較復雜，不產(chǎn)生氫氣。金屬的通性Fe金屬通性角度元素價態(tài)角度強還原性金屬單質(zhì)+3強氧化劑+2弱氧化劑與非金屬單質(zhì)反應與酸溶液反應與某些鹽溶液反應S、H+、Cu2+等

Cl2等總結(jié)提升(2)Fe在足量Cl2中燃燒生成FeCl3，在少量Cl2中燃燒生成FeCl2(

)1.判斷下列描述的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)(1)FeS、FeCl2、FeCl3均可以通過單質(zhì)化合得到(

)××反饋評價問題1：從生活經(jīng)驗來說，鐵是否具備與水反應的可能性？

問題2：在鋼鐵廠的生產(chǎn)中，熾熱的鐵水或鋼水注入模具之前，模具必須進行充分的干燥處理。這是為什么呢？鋼水注入干燥的模具用鐵鍋燒水、煮飯。說明鐵與水在溫度較低時不反應。應用再探請同學們閱讀書本70頁實驗并思考，高溫下，鐵是否能與水發(fā)生反應呢？如果反應請從元素化合價升降的角度，并結(jié)合相關資料分析物質(zhì)的產(chǎn)生。任務三：認識鐵與水蒸氣的反應課堂探究相關資料：鐵粉FeOFe2O3Fe3O4Fe(OH)2Fe(OH)3黑色黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體白色紅褐色受熱不分解不穩(wěn)定，在高溫下可被水蒸氣或者O2氧化6Fe2O3=4Fe3O4+O2↑高溫下比Fe2O3穩(wěn)定受熱易分解500℃分解為Fe2O3如何驗證氣體產(chǎn)物？Fe+H2O(g)→

Fe3O4+H2高溫?思考討論①棉花的作用：

。②酒精燈的火焰可用防風罩套住，____________________。③肥皂液的作用：

。④結(jié)束時，先_________，再_________。爆鳴H2提供水蒸氣收集氫氣思考交流提高溫度，加熱效果更好撤導管移酒精燈鐵與水蒸氣反應課堂探究3Fe＋4H2O(g)====Fe3O4＋4H2高溫2、實驗結(jié)論：1、實驗現(xiàn)象：加熱時試管內(nèi)生成黑色固體，點燃肥皂泡可聽到爆鳴聲。高溫水蒸氣在下鐵可與反應：Fe3O4中鐵元素的化合價：+2、+3可將Fe3O4看成Fe2O3˙FeO鐵與水蒸氣反應課堂探究鐵有+2、+3價兩種價態(tài),單質(zhì)鐵與

反應時只生成+3價鐵;與

反應時只生成+2價鐵;與

反應時既生成+2價鐵也生成+3價鐵。

所選試劑:①Cl2

②O2

③H2O(g)

④S

⑤鹽酸⑥稀硫酸⑦CuSO4溶液①④⑤⑥⑦②③反饋評價用如圖所示裝置進行Fe與水蒸氣反應的實驗，下列有關說法不正確的是(

)A．裝置A的作用是為實驗提供持續(xù)不斷的水蒸氣B．裝置B中反應的化學方程式是2Fe＋3H2O(g)===Fe2O3＋3H2C．裝置C中加入的固體干燥劑可能是堿石灰D．點燃裝置D處的氣體前必須檢驗氣體的純度高溫B反饋評價請同學們仔細閱讀70頁的資料卡片，歸納出人體和生活中哪些物質(zhì)含有鐵元素？任務四：生活中的鐵元素課堂探究鐵是人體必需的微量元素中含量最多的一種（約4~5克）缺鐵會導致人的記憶能力、免疫能力和對溫度的適應能力等生理功能下降人體中的鐵元素課堂探究?

鐵鍋?

涂料Fe2O3?