铁及其化合物学案高一上学期化学人教必修第一册

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第三章

金属材料

2HClO

====

2HCl

+

O2↑

第一节铁及其化合物

一、铁的单质

1.铁元素的存在及使用

(1)铁是一种应用最广泛的过渡金属元素;铁元素是一种典型的变价金属元素。

(2)存在:铁在自然界中可以以

形态(陨铁)存在,但主要以

价和

价的形态存在,地壳中含量居第位,仅次于氧、硅和铝。

(3)工业炼铁的原理(以Fe2O3为例)

3CO+Fe2O32Fe+3CO2。

2.铁的物理性质

铁有

性、性、性,但其导电性不如铜和铝,铁还能被

吸引。其熔、沸点较,熔点:1

535

℃、沸点:2

750

℃,密度:7.86

g·cm-3。

3.铁的化学性质

(1)与某些非金属单质、酸和盐溶液反应

化学性质

化学方程式举例

Fe与非金属单质反应

1、Fe与Cl2的反应:

2、Fe与O2的反应:

3、Fe与S的反应:

Fe与非氧化性酸反应(H2SO4)

Fe+H2SO4==

Fe与盐溶液反应(CuSO4)

Fe+CuSO4===

特别提醒 铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时,表面会生成一层致密的氧化膜,化学上称之为钝化,属于化学变化。结论:Fe在反应中作

剂,遇到较强的剂(如Cl2等)生成价铁的化合物,遇到较弱的剂(如稀硫酸等)生成价铁的化合物。

(2)实验探究铁粉与水蒸气的反应

实验装置

操作现象

用火柴点燃肥皂液,听到

声,证明生成了

实验结论

在高温下,铁能与水蒸气反应,化学方程式为:

提示:湿棉花的作用是受热时提供反应所需的水蒸气。

二、铁的氧化物和氢氧化物

1.铁的氧化物

物质

氧化亚铁(FeO)

氧化铁(Fe2O3)

四氧化三铁(Fe3O4)

俗称

颜色、状态

溶解性

铁的价态

与H+反应的离子方程式

稳定性

与CO、C、H2反应

用途

Fe2O3常用作红色油漆与涂料,赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料

2、铁的氢氧化物

Fe(OH)2和Fe(OH)3性质的比较

化学式

Fe(OH)2

Fe(OH)3

物质类别

颜色状态

溶解性

与非氧化性强酸反应

稳定性

3、Fe2+、Fe3+相互转化的实验探究

实验操作

实验现象

溶液显,试管中有,再滴加KSCN溶液,溶液

向上层溶液中滴加新制氯水,溶液变成离子方程式

实验结论

Fe3+Fe2+

4、离子检验:

离子

所加试剂

现象

反应原理(离子方程式)

Fe3+

加KSCN溶液

溶液呈

Fe3++3SCN-=

加入NaOH溶液

产生红红褐色沉淀

Fe3++3OH-

=

Fe(OH)3↓

Fe2+

先加KSCN溶液

再加氯水

先加KSCN溶液,后加氯水溶液呈

加入NaOH溶液

产生,白色沉淀迅速变为,最后变为

Fe2++2OH-

=

Fe(OH)2↓

4Fe(OH)2+O2+2H2O=

Al3+

NaOH溶液至过量

先产生白色沉淀,NaOH溶液至过量白色沉淀逐渐溶解

Al3++3OH-=Al(OH)3↓

Al(OH)3+

OH—=

AlO2—+2H2O

第二节金属材料

1、合金定义

合金是由两种或两种以上的熔合而成的具有的物质。

2.特性:合金与成分金属比:熔点、硬度、具有更多优良的物理与机械性能

特别提醒:合金是混合物,不是纯净物。

3、铝的结构和存在铝位于元素周期表的族,原子结构示意图为,是活泼的金属,在自然界中全部以化合态的形式存在。铝是地壳中含量的金属元素。

4.金属铝的物理性质

银白色有金属光泽的固体,有良好的、、等,密度较,质地。

5.铝、氧化铝的性质

(1)铝、氧化铝与稀盐酸反应

实验操作

实验现象

铝片,有无色气泡冒出,将点燃的木条放在试管口有

化学方程式

离子方程式

(2)铝、氧化铝与NaOH溶液反应

实验操作

实验现象

试管①中一开始无气泡产生,一段时间后,铝片,有无色气泡冒出将点燃的木条放在试管口,都有

试管②中铝片溶解,立即产生无色气泡,将点燃的木条放在试管口,都有

化学方程式

离子方程式

6、物质的量在化学方程式计算中的应用

物质是由

原子、分子、离子

等粒子构成的,物质之间发生化学反应是按一定微观粒子数目关系进行的,化学方程式可以明确表示化学反应中这些粒子数之间的数目关系。

(1)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其

之比,等于其

之比。

(2)对于有气体参加的反应,在同温同压下各气体的化学计量数之比等于其

之比。

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