铁在自然界以什么形式存在
2017-2018学年高中化学三维设计江苏专版必修一讲义：专题3 第二单元 第一课时 从自然界获取铁和铜
铁、铜的冶炼1．铁、铜的存在铁、铜在自然界中主要以化合态的形式存在。
(1)铁矿有磁铁矿(主要成分为Fe 3O 4)、赤铁矿(主要成分为Fe 2O 3)等。
(2)铜矿有黄铜矿(主要成分为CuFeS 2)、孔雀石[主要成分为CuCO 3·Cu(OH)2]等。
2．铁、铜的早期获取人们最早利用的单质铁和单质铜均直接来自于自然界。
所不同的是铁单质只存在于从天而降的陨铁中，所以古代人称铁为“天石”，而铜则来自于地球上自然存在的少量单质铜。
3．铁的冶炼 (1)设备：炼铁高炉。
(2)原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。
(3)主要反应①还原剂的生成。
a.生成CO 2：C ＋O 2高温,CO 2， b 生成CO ：CO 2＋C 高温,2CO 。
②铁的生成：Fe 2O 3＋3CO 高温,2Fe ＋3CO 2。
③炉渣的形成：a.CaCO 3高温,CaO ＋CO 2， b ．CaO ＋SiO 2高温,CaSiO 3。
[特别提醒]使用炼铁高炉得到的是含碳2%～4.5%的生铁，生铁经过进一步冶炼，包括降碳，调硅锰，除硫、磷，得到含碳量0.03%～2%的钢。
4．炼铜(1)工业炼铜：工业上采用高温冶炼黄铜矿(主要成分为CuFeS 2)的方法得到铜。
黄铜矿――→还原剂高温冰铜―→粗铜(含Ag 、Au 、Fe 、Zn 等杂质)――→电解精炼精铜 (2)生物炼铜(矿堆浸铜法)①原理：CuS ――→细菌O2CuSO 4――→FeCu 。
②特点：成本低、污染小、反应条件简单等。
1．高炉炼铁的生产中，下列说法正确的是( ) A ．焦炭和一氧化碳都是还原剂 B ．采用富氧空气可以得到纯铁C．加石灰石的目的主要是为了得到CO2D．用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿和黄铁矿2．回答下列关于高炉炼铁的问题：(1)炼铁的原料有______________________________________________________。
金属元素在自然界中的存在形式
金属元素在自然界中的存在形式
金属元素是地球上最常见的元素之一，它们以各种形式存在于自然界中。
下面将介绍金属元素在自然界中的几种主要存在形式。
1. 金属矿石：金属元素最常见的存在形式是以矿石的形式存在。
矿石是指含有金属元素的矿物和岩石。
常见的金属矿石有铁矿石、铜矿石、铅矿石等。
这些矿石通常由金属元素的氧化物、硫化物或碳酸盐等化合物组成。
人类通过采矿和冶炼等工艺将金属元素从矿石中提取出来，用于制造各种产品。
2. 自由金属：有些金属元素可以以自由金属的形式存在于自然界中。
自由金属指的是金属元素单质的形式，如金、银、铜等。
这些金属元素在自然界中以天然金属的形式存在，通常以金块、银块等形式出现。
自由金属的存在形式使得人类可以直接利用它们，例如用金和银制作首饰、用铜制作导线等。
3. 合金：合金是由两种或多种金属元素以及其他元素组成的混合物。
合金的存在形式非常广泛，几乎所有的金属元素都可以与其他元素形成合金。
合金常用于制造工业产品，如钢、铜合金等。
合金具有优良的性能和特殊的用途，比纯金属更加强硬、耐腐蚀等。
4. 矿泉水中的金属元素：一些金属元素也可以以微量的形式存在于矿泉水中。
矿泉水中的金属元素对人体有益，如钙、镁等。
这些金属元素可以增强人体的免疫力、促进骨骼健康等。
金属元素以矿石、自由金属、合金和矿泉水中微量形式存在于自然界中。
这些不同的存在形式给人类带来了丰富的资源和广泛的应用。
通过对金属元素的认识和利用，人类能够创造出更多的价值，并推动社会的发展进步。
从自然界中获取铁、铜
点燃
CO2 + C = 2CO CaO + SiO2 = CaSiO3
高温
高温
还原剂生成反应
造渣反应
生铁
铁碳合金， 含碳2 % ~4.5%
除碳
钢
铁碳合金， 含碳0.03 % ~2%
2、铜 黄铜矿 CuFeS2
方法一：高温冶炼黄铜矿
高温
2CuFeS2 + O2 = Cu2S + 2FeS + SO2↑
铁的物理性质 一、铁、铜的物理性质
铁 银白色金属光泽，铁 粉为黑色 可被磁铁吸引 具有良好的导热性、 导电性、延展性 铜 紫红色金属光泽 具有良好的导热性、 导电性、延展性
二、铁、铜单质的化学性质
铁 盐酸（稀硫酸） 醋酸 铜 盐酸、稀硫酸、醋酸 不反应
某些盐（硫酸铜）
细菌பைடு நூலகம்
Fe
Cu
四、不同金属冶炼方法的选择
Na+KCl=K↑+NaCl
电解氯化物
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au
电解法 Al2O3 热还原法 热分解 富集法
（C、CO、H2、
活泼金属）
铁、铜及其化合物的应用
铁的应用 回忆铁、铜的应用， 试说两者的物理性质
3CO+Fe2O3 =2Fe+3CO2
提供还原剂提 供热量 CO2+C=2CO C+O2=CO2 放热
生铁 （含碳2%-4.5%）
小结：1、设备 2、原料 3、原理
：炼铁高炉 ：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等 ：3CO + Fe2O3 ══ 2Fe + 3CO2
专题4 第三单元 铁、铜及其化合物
10.铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请回答下列问题：
装置一
装置二
(1)装置二中湿棉花的作用为_提__供__水__蒸__气___。
(2) 实 验 完 毕 后 ， 取 出 装 置 一 的 少 量 固 体 ， 溶 于 足 量 稀 盐 酸 ， 再 滴 加 KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因：F__e3_O__4＋__8_H__＋_=_=_=_F_e_2_＋_ _＋__2_F_e_3_＋_＋__4_H_2_O_、__2_F_e_3_＋_＋__F_e_=_=_=_3_F__e2_＋_(用离子方程式表示)。
该方法是先在装置Ⅰ中产生FeSO4溶液，并利用产生的H2排尽整个装置 中 的 空 气 ， 待 检 验 H2 的 纯 度 后 ， 再 关 闭 止 水 夹 K ， 利 用 产 生 的 H2 把 FeSO4溶液压入装置Ⅱ中与NaOH溶液进行反应。
专题精练
1.用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用 不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。 (1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入_稀__硫__酸__、__铁__屑___。 (2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_加__热__煮__沸___的方法。 (3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液， 插 入 FeSO4 溶 液 液 面 下 ， 再 挤 出 NaOH 溶 液 。 这 样 操 作 的 理 由 是 _避__免__生__成__的__F_e_(_O_H__)_2与__氧__气__接__触__而__被__氧__化__。
在少量Cl2中燃烧生成FeCl2 (4)Fe分别与氯气、盐酸反应得到相同
的氯化物 (5)Fe3O4中Fe的化合价有＋2价和＋3价，
有关铁的化学方程式
有关铁的化学方程式铁是一种常见的金属元素，它的化学符号为Fe，原子序数为26，是第一周期的过渡金属元素之一。
铁在自然界中广泛分布，通常以天然铁矿的形式存在，也可以从废钢铁和废铁料等废弃物中回收利用。
铁不仅是制造钢铁的重要原料，而且在化工、医药、环保等领域也有广泛的用途。
下面是一些铁的化学反应方程式。
1. 铁与氧气的反应铁可以与氧气发生化学反应，生成黑色的氧化铁。
在空气中，铁容易被氧化，形成铁锈，这是由于氧和水与铁发生的化学反应所致。
化学方程式：4Fe + 3O2 → 2Fe2O32. 铁与硫的反应铁与硫可以发生化学反应，生成红棕色的硫化铁。
化学方程式：Fe + S → FeS3. 铁与酸的反应铁可以与酸发生化学反应，生成相应的盐和氢气。
在实验室中，常用铁与盐酸或硫酸反应来制备氢气。
化学方程式：Fe + 2HCl → FeCl2 + H24. 铁与氯的反应铁可以与氯气发生化学反应，生成氯化铁。
这个反应在工业生产中常用于制备氯化铁。
化学方程式：2Fe + 3Cl2 → 2FeCl35. 铁与水蒸气的反应铁可以与水蒸气发生化学反应，生成氢气和氧化铁。
化学方程式：3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H26. 铁与醋酸的反应铁可以与醋酸反应，生成相应的盐和氢气。
化学方程式：Fe + 2CH3COOH → Fe(CH3COO)2 + H27. 铁和氢氧化钠的反应铁可以与氢氧化钠反应，生成相应的盐和氢氧化铁。
化学方程式：Fe + 2NaOH → Na2FeO2 + H28. 铁和氨的反应铁可以与氨反应，生成氨合铁离子。
化学方程式：Fe + 4NH3 → [Fe(NH3)4]2+9. 铁和硫酸铜的反应铁可以与硫酸铜反应，生成铜和硫酸铁。
化学方程式：Fe + CuSO4 → Cu + FeSO410. 铁和碘的反应铁可以与碘反应，生成相应的碘化铁。
化学方程式：2Fe + 3I2 → 2FeI3通过以上化学反应方程式，我们可以更好地了解铁的性质和化学行为，这对于使用铁与处理铁质材料都很有帮助。
高中化学必修一 专题三 第二单元 铁铜的获取及应用
第二单元 铁、铜的获取及应用第一课时 从自然界中获取铁和铜一、铁和铜在自然界中的存在铁和铜在自然界主要以 化合态 的形式存在。
常见的铁矿 磁铁矿 (主要成分为Fe 3O 4)、 赤铁矿 (主要成分为Fe 2O 3)等；常见的铜矿有 黄铜矿 (主要成分为CuFeS 2)、 孔雀石 [主要成分为CuCO 3·Cu(OH)2]等。
此外铁在自然界中还以 游离态 的形式存在于陨铁中。
二、工业炼铁工业炼铁的原理是利用 氧化还原 反应，用 还原剂 将铁从铁矿石中还原出来。
1．原料铁矿石 、焦炭 、空气 、石灰石 等。
2．设备 炼铁高炉。
3．反应原理用还原剂将铁从其化合物中还原出来。
4．工艺流程从高炉下方鼓入空气与焦炭反应产生 二氧化碳 ，并放出大量的热量；二氧化碳 再与灼热的 焦炭 反应，生成 一氧化碳 ；一氧化碳 在高温下将氧化铁还原为铁。
有关反应的化学方程式：C ＋O 2 CO 2 ； CO 2＋C 2CO ； Fe 2O 3＋3CO 2Fe ＋3CO 2 。
5．除去铁矿石中含有的SiO2石灰石在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙与铁矿石中的二氧化硅等反应生成炉渣，有关反应的化学方程式：CaCO 3 CaO ＋CO 2↑ ；CaO ＋SiO 2 CaSiO 3 。
炉渣的密度比铁水小，故浮在铁水上面，分离可得铁水。
三、工业炼铜1．用黄铜矿炼铜工业上用高温分解黄铜矿的方法获得铜。
粗铜中铜的含量为 99.5%～99.7% 。
含有 Ag 、=====点燃 =====高温 =====高温 =====高温 工业炼铁中碳的作用是什么？ 作用主要有：①与氧气经过一系列反应提供还原剂； ②反应放热维持高温。
Au 、Fe 、Zn 等杂质。
2．粗铜的精炼电解精炼铜的原理是让 粗铜 作阳极，失电子变为Cu2＋，在阴极上用 纯铜 作阴极即可得 精铜 。
电解精炼得到的铜，其含量高达 99.95%～99.98% 。
二价铁离子性质原理探讨
二价铁离子性质原理探讨二价铁离子是指铁的氧化态为+2的离子，化学符号为Fe2+。
铁是地壳上存在较为丰富的一种元素，其在自然界中以氧化态的形式存在。
铁离子的性质与其电子结构密切相关，对于理解铁离子的性质，可以从以下几个方面进行探讨。
首先，二价铁离子的电子结构决定了其化学性质。
二价铁离子的电子结构为[Ar]3d6，其中3d轨道上有4个未配对电子。
这四个未配对电子使得二价铁离子具有较强的还原性质，容易被氧气、酸性溶液以及其他氧化剂氧化为三价或更高价态的铁离子。
此外，由于有较多的未配对电子，二价铁离子还具有较强的配位能力。
它可以与不同的配体形成配合物，配合物的稳定性和性质在很大程度上由配体的性质决定。
其次，二价铁离子的磁性是其重要的性质之一、由于有4个未配对电子，二价铁离子属于高自旋配合物，具有较强的磁性。
在没有外磁场作用下，二价铁离子的磁矩方向随机分布，呈顺磁性。
但当受到外磁场的影响时，二价铁离子的磁矩方向会被定向，呈现强磁性。
这种磁性性质使得二价铁离子在许多应用中有重要的作用，例如在磁性材料的制备中起着至关重要的作用。
此外，二价铁离子在水溶液中的酸碱性质也值得探讨。
在水中，二价铁离子可以与水分子发生配位作用，形成水合离子[Fe(H2O)6]2+。
这个水合离子是一种弱酸，可以接受OH-离子，生成Fe(OH)2沉淀。
在酸性环境下，二价铁离子可以由于它的强还原性进一步发生氧化反应，被氧气氧化为三价铁离子。
而在碱性环境下，二价铁离子则可以发生还原反应，被还原为铁金属。
最后，二价铁离子的光谱性质也是一个重要的研究方向。
二价铁离子在紫外光和可见光范围内吸收的光谱带有较强的光谱特征，可以用于分析和检测。
通过观察和研究二价铁离子的吸收光谱，可以了解样品中铁离子的浓度和化学状态，这对环境监测、金属离子分析等方面有着广泛的应用。
综上所述，二价铁离子的性质涉及到其电子结构、配位能力、磁性、酸碱性质以及光谱性质等方面。
深入研究二价铁离子的这些性质，有助于我们进一步理解铁的化学行为和性质，为相关的应用提供理论和实验基础。
《金属材料》分层作业(解析版)
课题1 金属材料【基础练习】1. 铁是一种应用广泛的金属，下列有关铁的说法中，正确的是( )A．铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁B．铁在自然界中以单质形式存在C．铁是地壳里含量最多的金属元素D．用铁锅炒菜可使食物中增加微量铁元素【答案】D【解析】A项铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，B项铁在自然界多数以化合物形式存在，C 项地壳中含量最多的金属元素是铝，D项用铁锅炒菜可使食物中增加人体必需的微量铁元素是正确的。
2. 金属有关的说法正确的是（）A．生铁和钢都是铁的合金B．废旧电池可以随意丢弃，不会对环境造成污染C．银的导电性比铜强，所以一般用银作电线D．铁矿石在地壳中含量最丰富，可以随意开采【答案】A【解析】A项生铁和钢都是铁和碳的合金，B项废旧电池中含有会污染环境的重金属，C项银的导线性虽然强但是由于价格昂贵一般不用银做电线，D项为保护铁资源，应合理开采铁矿石。
3. 金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。
下列说法中不正确的是( )A．不锈钢抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械B．铁具有良好的导热性，可以用于制造炊具C．铝合金轻而坚韧，可作汽车、飞机和火箭的材料D．铅锑合金的熔点较低、电阻率较大，常用于制成发热体【答案】D【解析】D项铅锑合金熔点低，不适宜制成发热体。
4. 金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。
下列说法中不正确的是( )A．不锈钢抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械B．铁具有良好的导热性，可以用于制造炊具C．铝合金轻而坚韧，可作汽车、飞机和火箭的材料D．铅锑合金的熔点较低、电阻率较大，常用于制成发热体【答案】D【解析】D项铅锑合金熔点低，不适宜制成发热体。
5. 常温下为紫红色固体的是（）A．锌B．铁C．铜D．银【答案】C【解答】A、锌在常温下为银白色固体，选项错误。
B、铁在常温下为银白色固体，选项错误。
C、铜在常温下为紫红色固体，选项正确。
D、银在常温下为银白色固体，选项错误。
故选：C。
6. 金可制成金箔，拉成金丝，说明金具有良好的（）A. 导电性B. 延展性C. 导热性D. 抗腐蚀性【答案】B【解析】金子被压成薄薄的金箔、被拉成几十上百倍长度的金丝，这些都表明金具有良好的延展性。
第3章第一节++铁及其化合物第一课时+铁的单质课件学期高一化学人教版(2019)必修第一册
Fe+Cu2+=Fe2++Cu
Fe2+e－2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag Fe+2Ag+=Fe2++2Ag
Fe+2FeCl3=3FeCl2
Fe+2Fe3+=3Fe2+
结论：铁单质置换不活泼金属，生成含+2价的铁的化合物。。
【思考讨论】
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。这是为什么呢?
黄铁矿 FeS2
磁铁矿 Fe3O4
赤铁矿 Fe2O3
菱铁矿 FeCO3
新课展示
铁元素的存在形式 铁矿场
铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。
O Si Al Fe 地壳中元素含量递减
丹霞地貌的岩层因 Fe2O3 而呈红色
一、铁单质
1、物理性质 ① 银白色，有金属光泽。 ② 有延展性和导热性。 ③ 能导电，但其导电性不如铜和铝。 ④ 能被磁铁吸引。 ⑤ 熔点：1535 ℃；沸点：2750 ℃；密度：7.86 g/cm3。
缺铁会造成 记忆力、免疫力、对温度适应力下降、贫血
【思考讨论】
铁单质具有那些化学性质呢?
金属活动性顺序表: K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
根据金属活动顺序表，铁的化学性质比较活泼，它能与许多物质发 生反应。如：铁与氯气反应，铁与稀盐酸反应，铁硫酸铜反应。
一、铁单质
2、铁的原子结构
容易失去最外层电子以及部分次外层电子，表现出较强的还原性。 在化合物中表现出+2价、+3价和+6价，其中+2价和+3价较常见，+6价少见。
《铁及其化合物》 导学案
《铁及其化合物》导学案一、学习目标1、了解铁元素在自然界中的存在形式，认识铁的物理性质。
2、掌握铁的化学性质，包括与氧气、酸、盐等物质的反应。
3、理解铁的氧化物（氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁）的性质和用途。
4、掌握铁的氢氧化物（氢氧化亚铁、氢氧化铁）的制备和性质。
5、学会铁离子（Fe³⁺）和亚铁离子（Fe²⁺）的检验方法。
二、知识梳理（一）铁元素的存在铁在自然界中主要以化合态存在，常见的铁矿石有赤铁矿（主要成分是 Fe₂O₃）、磁铁矿（主要成分是 Fe₃O₄）等。
（二）铁的物理性质铁是银白色金属，具有良好的导电性、导热性和延展性，能被磁铁吸引。
（三）铁的化学性质1、与氧气反应在常温下，铁在干燥的空气中不易生锈，但在潮湿的空气中容易生锈，主要成分是氧化铁。
在点燃的条件下，铁与氧气剧烈反应生成四氧化三铁，化学方程式为：3Fe ＋ 2O₂点燃 Fe₃O₄2、与酸反应（1）与非氧化性酸（如稀盐酸、稀硫酸）反应，生成亚铁盐和氢气，化学方程式分别为：Fe ＋ 2HCl ＝ FeCl₂＋ H₂↑，Fe ＋ H₂SO₄＝ FeSO₄＋ H₂↑（2）与氧化性酸（如浓硫酸、浓硝酸）在常温下发生钝化，但在加热条件下能发生反应。
3、与盐溶液反应铁能将活动性比它弱的金属从其盐溶液中置换出来，例如：Fe ＋CuSO₄＝ FeSO₄＋ Cu（四）铁的氧化物1、氧化亚铁（FeO）黑色粉末，不稳定，在空气中加热时迅速被氧化为氧化铁。
2、氧化铁（Fe₂O₃）红棕色粉末，俗称铁红，常用作红色颜料。
3、四氧化三铁（Fe₃O₄）黑色晶体，具有磁性，俗称磁性氧化铁。
（五）铁的氢氧化物1、氢氧化亚铁（Fe(OH)₂）白色絮状沉淀，在空气中迅速被氧化为氢氧化铁，化学方程式为：4Fe(OH)₂＋ O₂＋ 2H₂O ＝ 4Fe(OH)₃制备氢氧化亚铁时，要注意隔绝空气，通常采用新制的硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液，并将胶头滴管伸入液面以下。
高中化学必修一 第三章第一节 铁的单质 铁的氧化物学案
3.1.1 铁的单质铁的氧化物1、了解铁的物理和化学性质2、了解铁的常见氧化物铁与水的反应、铁的氧化物的区别初中化学学习了金属铁可以与等物质反应；碱性氧化物一般具有的化学性质是。
铁及其化合物一、铁在自然界中的存在：铁在自然界中可以像中的铁那样以单质的形式存在，但是主要还是以的形式存在于中。
【思考】金属钠在自然界中有单质存在吗？（）为什么金属铁会有单质存在？（）二、单质铁1、铁的物理性质铁是一种色金属单质，其熔点为，沸点为，密度为，从以上物理性质来看，金属铁的熔沸点和密度，当然其硬度也比钠2、铁的化学性质【思考与交流】金属单质可能与什么物质反应？【练习】请互相讨论，填写下表根据这样的对比，我们可以看出铁与钠在化学性质上的主要区别在于：1、【思考与交流】什么在决定生成物中铁元素的化合价？（）上面的反应中氧化性较强的是，为什么？（）2、为什么铁的反应比钠的反应平缓？（）铁与水的反应：湿棉花的作用是，酒精灯上加的套的作用是反应的方程式为：【练习】在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或者是钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥，这样操作的原因是。
三、铁的化合物1、铁的氧化物氧化亚铁是一种色粉末，不稳定，受热会转化为其方程式为氧化铁是一种，俗称，常用作。
四氧化三铁是，俗称属于碱性氧化物，其对应的碱是；而不属于碱性氧化物，因为不存在其对应的化合价不变的碱。
一般来说，碱性氧化物可以与什么物质反应（）铁的氧化物都不与水反应，与酸性氧化物反应也很困难，主要是与酸反应。
对应的方程式为：【思考与交流】生活中会遇到红砖和青砖，两者颜色不同是因为其中含有的铁的氧化物是不一样的，你能推测两者各含有什么氧化物吗？（）为什么青砖含有的不是氧化亚铁？（）1．下列关于铁与水反应的描述中,不正确的是()A．铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe2O3B．红热的铁能与水蒸气反应，放出的气体点燃时能发出爆鸣声C．铁与水蒸气的反应是氧化还原反应D．常温下，Fe与H2O不反应，但在空气中的O2、CO2、H2O共同作用下能发生反应2．有关铁的氧化物的说法正确的是()A．Fe3O4是黑色固体，有磁性B．Fe2O3既不溶于水也不溶于酸C．FeO是碱性氧化物，可与H2O反应生成Fe(OH)2D．FeO、Fe2O3、Fe3O4中铁的化合价相同3．a g铁粉与含有H2SO4的Cu SO4溶液恰好完全反应后，得到a g铜，则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为()A．7∶1B．1∶7C．7∶8D．8∶74．向100 mL硫酸铜溶液中加入一定量的铁粉充分反应后过滤。
第1课时铁的单质(课件)
[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?
四、实验探究———铁粉与水蒸气的反应
三、铁单质的性质
[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。
三、铁单质的性质
[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?
4.在西汉刘安组织编撰的《淮南万毕术》中,有曾青得铁则化为铜” 的记载。这说明早在西汉时期,我国 劳动人民“就已经发现铁能从 某些含铜(+2价)化合物的溶液中置换出铜,这个反应是现代湿法冶 金的基础。下列关于该反应的说法中,不正确的是 ( D ) A.该反应说明铁的金属活动性比铜的强 B.该反应的离子方程式为 Fe+Cu2+ Cu+ Fe2+ C.该反应属于氧化还原反应,反应中铁被氧化 D.该反应说明金属单质都能与盐溶液发生反应
导入
[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?
一、铁的存在形式
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。
二、铁的冶炼及应用
[问题思考1]如何把铁从铁矿石中提炼出来呢?
三、铁单质的性质
[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?
从自然界获取铁和铜
高炉炼铁
高炉中炼成生铁，生铁进 一步炼制成钢
高温冶炼黄铜矿
高温冶炼得到含铜在 99.5~99.7%的铜，电解精炼得 到纯度更高的铜
主要 流程
金属的冶炼
自然界中的金属大都以化合态存在
用化学的方法把化合态的金属变成游离态
要考虑的问题 富矿 集石 的 方合 法适 的 冶 炼 如 何 精 炼
流感时代
5.炼铁产品： 铁合金 含碳量 其它杂质 机械性能 机械一步炼制
钢
钢
0.03%--2%
Si、Mn、S、P(多) Si、Mn、S、P(少)
质硬而脆,无韧性
可铸不可锻 硬而韧、塑性好、 有弹性 可铸、可锻、可压延
“诞生”—铜的冶炼
三、铜的冶炼：
1.湿法冶铜：Fe+CuSO4= FeSO4+Cu 2.高温冶炼黄铜矿： 黄铜矿(CuFeS2) 3.生物炼铜：
CuO+CO 2Al+Fe2O3
Cu+CO2 2Fe+ Al2O3
MgCl2
Mg+Cl2↑
不同金属冶炼方法的选择
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
电解法
热还原法
热分解法
练一练
1.上图是金属活动性顺序表中铜、锡、铁和铝元素被人 类大规模开发、利用的大致年限。 ⑴选择编号填空：铝的利用比铜和铁晚得多，原因 是 ______ ；①铝的硬度小 ②铝很活泼 ③地壳中铝的含量高 ④铝的表面易生成致密的保护膜
减少 替代
废旧金属
循环利用
在不影响使 用的前提下， 减少金属的 使用量
寻找替代 品，使铜 铁发挥其 核心作用
交流与练习
写出已经学过的，在产物中含有金属单 质（如Na、Mg、Al、Hg等 ）的化学方程式
铁的成分和元素
铁的成分和元素铁是一种常见的金属元素，它在地球上非常广泛存在。
在化学元素周期表中，铁的原子序数是26，化学符号为Fe，属于第8族第4周期的过渡金属元素。
铁是地壳中含量最丰富的金属元素之一，它在地壳中的含量约占5%。
铁具有很高的熔点和沸点，熔点为1535℃，沸点为2750℃。
它的密度为7.87克/立方厘米，属于相对较重的金属。
铁的成分主要是由铁原子组成。
铁原子的核心部分是由26个质子和中子组成的，电子则围绕在核心部分。
每个铁原子都有26个电子，其中2个电子位于1s轨道上，8个电子位于2s和2p轨道上，14个电子位于3s和3p轨道上，剩下的2个电子位于4s轨道上。
这种电子排布使得铁原子具有特定的化学性质。
铁的主要化学性质是其容易与氧气发生反应，形成氧化铁。
当铁与氧气接触时，氧气的分子会与铁原子的表面发生反应，形成一层氧化铁的薄膜。
这种氧化铁薄膜可以保护铁不被进一步氧化，从而防止铁的腐蚀。
然而，在潮湿的环境中，铁仍然容易被氧气氧化，形成铁锈。
除了与氧气反应，铁还可以与其他元素发生多种多样的化学反应。
例如，铁可以与硫形成硫化铁，与氯形成氯化铁，与碘形成碘化铁等。
这些反应都是铁的化学性质的体现。
铁在自然界中以多种不同的矿石的形式存在。
其中最常见的矿石是赤铁矿（Fe2O3）和磁铁矿（Fe3O4）。
赤铁矿是一种红色的矿石，主要由氧化铁和其他杂质组成。
磁铁矿是一种黑色的矿石，主要由氧化铁和铁的其他形式组成。
这些矿石中的铁可以通过冶炼和提炼的方法得到纯净的铁。
铁在人类社会中有着广泛的应用。
最早人类发现和使用的金属就是铁。
铁可以用来制造各种工具和武器，如刀剑、斧头、镰刀等。
随着冶金技术的发展，人们还可以利用铁来制造建筑材料、机械设备、交通工具等。
铁还可以合金化，与其他金属元素（如碳、铬、镍等）组成不同的合金，以改善铁的性能。
总结起来，铁的成分主要是由铁原子组成，具有较高的密度和熔点。
铁具有与氧气等元素发生化学反应的性质，可以形成氧化铁等化合物。
铁及其化合物ppt课件
4. 补铁剂中铁元素价态的检验 活动∙探究 目的：检验某补铁口服液中铁元素的价态。 实验用品 某补铁口服液，H2SO4溶液，NaOH溶液，酸性KMnO4溶液， 氯水，KSCN (硫氰酸钾)溶液； 试管，胶头滴管。
实验方案设计及实施
物质
选取试剂
KSCN (硫氰 酸钾)溶液、 氯水
某补铁 口服液
NaOH溶液
1、铁的性质
（2）铁的化学性质
I、与非金属单质反应： 3Fe + 2O2 =点==燃=== Fe3O4 现象：火星四射，生成黑色固体，放出大量的热。
2Fe
+
3Cl2
点燃
======
FeCl3
注意：棕红色的烟
II、铁与酸反应： Fe+2HCl == FeCl2+H2↑ III、铁与某些盐溶液的反应：Fe+CuSO4 == FeSO4+Cu
第3章 物质的性质与转化 第一节 铁的多样性 3.1 铁及其化合物
1.铁元素在自然界的存在形式
铁元素是重要的金属元 素，在地壳中的含量仅 次于氧、硅和铝元素。
1.铁元素在自然界的存在形式
游离态：陨铁（陨石）
自然界中的铁
化合态：矿物
黄铁矿：主要成分FeS2 赤铁矿：主要成分Fe2O3 磁铁矿：主要成分Fe3O4
3、铁的氢氧化物
化学式 色态 溶解性 稳定性 与O2反应 与酸反应 制备
Fe(OH)2 白色固体
难溶 不稳定，易被空气氧化，加热易分解
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
从自然界获取铁和铜
陨铁
天然铜
1、铁元素、铜元素在自然界中的存在
赤铁矿(Fe2O3)
常 见 的 铁 矿 石
磁铁矿(Fe3O4)
褐铁矿(Fe2O3· nH2O )
黄铁矿(FeS2 )
1、铁元素、铜元素在自然界中的存在
黄铜矿（CuFeS2）
常 见 的 铜 矿 石
孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )
毛赤铜矿(Cu2O )
蓝铜矿(Cu3(CO3)2(OH)2 )
（6）炼铁和环保节能
高炉煤气： CO、CO2、N2
3、工业上是如何炼铁
铁合金的性质 生铁 含碳2%~4.3% 硅锰(较多) 硫磷(较多) 可铸不可锻 硬而脆 和 钢 含碳0.03%~2% 硅锰(适量) 硫磷(较少) 可铸,可锻,可压延 硬而韧,有弹性
讨论与交流 根据工业炼铁的原理 实验室如何设计实验模拟一氧化碳还原氧化铁?
2．铜的性质 (1)物理性质： 紫红 色固体，具有良好的 导电 性、
导热 性和 延展 性。
(2)化学性质 ①与非金属单质的反应 与氯气、氧气反应的化学方程式分别为： 点燃 Cu＋Cl2=====CuCl2 ， △ 2Cu＋O2=====2CuO 。
②与盐溶液的反应 与 AgNO3、FeCl3 溶液反应，化学反应方程式为： 2AgNO3＋Cu===2Ag＋Cu(NO3)2 ，
从自然界中获取铁和铜
1、铁元素、铜元素在自然界中的存在
2、如何把铁铜从化合态转化为游离态 3、工业上是如何制取铁、铜单质的
4、铁、铜单质的性质
1、铁元素、铜元素在自然界中的存在 主要以化合态形式存在于自然界。
铁是一种活泼的金属，因此，除了天外坠 至地球的陨铁(游离态的铁)外，自然界里的铁 是以化合态的形式存在的。 铜的化学性质比铁稳定，在自然界中主要 以化合态存在，也有少量单质铜。
二价铁离子变成铁单质
二价铁离子变成铁单质二价铁离子变成铁单质的过程铁是一种常见的金属元素，具有很多重要的用途，如制造钢铁等。
铁在自然界中一般以氧化铁的形式存在，而我们常见的铁单质是由氧化铁还原得到的。
那么，二价铁离子又是如何变成铁单质呢？1. 获得电子二价铁离子需要获得电子才能转化为铁单质，这时就需要其它物质提供电子。
通常情况下，我们会使用还原剂来提供电子，将二价铁离子还原成铁单质。
而还原剂的种类有很多，最常见的为氢气，它就是许多实验室中使用的还原剂。
2. 催化作用还原二价铁离子到铁单质的过程需要催化作用，否则反应会变得缓慢或无法进行。
通常情况下，我们会使用催化剂来促进反应的进行。
这时，一些金属元素如镍和钯就能提供有效的催化作用，加速二价铁离子转化为铁单质的过程。
3. 温度还原反应也受温度的影响，通常需要在恰当的温度下进行。
如果反应温度太低，则反应会变得缓慢，而温度太高则会导致铁单质的产生量减少。
因此，在实验室中通常选择合适的温度，以使铁单质的产量最大。
4. 还原电位还原二价铁离子到铁单质的过程也与还原电位有关。
还原电位指的是物质由一种氧化态还原为另一种氧化态所需要的电子电压。
铁的还原电位为-0.44V，因此在选择还原剂时必须考虑到其还原电位的大小。
总结通过以上分析可以得知，将二价铁离子还原为铁单质需要一些必要的条件，如获得电子、催化作用、合适的温度和还原电位。
在实验室中，我们可以通过调节这些条件来促进反应的进行，在短时间内得到大量的铁单质。
铁单质在不同行业均有广泛应用，深入了解其制备过程有助于更好地掌握相关技术。
常温下铁的导热系数
常温下铁的导热系数铁是一种常见的金属元素，在自然界中广泛存在。
它具有良好的导电、导热性能，被广泛应用于工业和日常生活中。
本文将重点讨论常温下铁的导热系数。
一、什么是导热系数导热系数（thermal conductivity）是指单位时间内单位面积上温度梯度为1℃时，物质内部传热的能力大小。
简单来说，就是物质传导热量的能力大小。
二、铁的基本性质铁是一种化学符号为Fe的金属元素，原子序数为26，原子量为55.85。
它在自然界中广泛存在，主要以氧化物和硫化物形式存在于地壳中。
在纯净状态下，它呈现灰白色，并具有良好的延展性和可塑性。
三、常温下铁的导热系数在常温下（25℃），铁的导热系数为80.2 W/(m·K)。
这意味着，在单位时间内，单位面积上温度梯度为1℃时，铁材料内部传递热量的能力大小为80.2 W/(m·K)。
四、影响铁导热系数的因素铁的导热系数受到多种因素的影响，包括以下几个方面：1. 温度：铁的导热系数随温度升高而增加。
2. 合金成分：铁与其他元素形成合金后，其导热系数可能会发生变化。
3. 结晶结构：铁的晶体结构不同，其导热系数也会不同。
4. 材料状态：铁的材料状态（例如固态、液态、气态）也会对其导热系数产生影响。
五、应用领域由于铁具有良好的导电、导热性能，因此被广泛应用于工业和日常生活中。
以下是一些典型的应用领域：1. 金属制品：例如钢管、钢板等。
2. 电器电子产品：例如电线、电缆等。
3. 能源设备：例如锅炉、涡轮机等。
4. 交通运输设备：例如汽车、火车等。
5. 建筑材料：例如钢筋混凝土等。
六、结论总之，在常温下，铁的导热系数为80.2 W/(m·K)，它受到多种因素的影响，包括温度、合金成分、结晶结构和材料状态等。
铁的导热性能使得它被广泛应用于工业和日常生活中的多个领域。
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铁在自然界以什么形式
存在
Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
铁在自然界以什么形式存在
铁在自然界中大多以化合物形式存在，常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、黄铁矿等，常用来炼铁的有赤铁矿。
固态化合物居多，单质铁易氧化。
因为铁的活泼性较强
铁在大海中一离子形式存在，结合空气中的臭氧离子形成许多三氧化二铁的极其细小的颗粒，这些小颗粒慢慢聚合在一块，在潮汐的作用下使其集中在了陆地上，最终以三氧化二铁形式存在。
铁(Iron)在自然界中分布很广，在地壳中含量居所有金属元素的第二位，仅次于铝，约占地壳总质量的4．75％。
铁都是以化合物的状态存在于自然界中，尤其是以氧化铁的状态存在的量特别多。
含铁的矿物种类很多，其中有工业价值可作为炼铁原料的铁矿石主要有：磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、镜铁矿、针铁矿、褐铁矿。
此外还有一些含有铁的矿物：黄铁矿、白铁矿、磁黄铁矿、毒砂和臭葱石等。
这些矿物也含有大量的铁，但因硫和砷都是有害元素，不能用作炼铁的原料，其他含铁的硅酸盐和磷酸盐，也不能作为冶炼铁的矿物，因此都不算为铁矿石。
虽然这许多含铁的物质中只有极少部份是具有价值的铁矿石，但是它的存量已经是极为丰富。
对于地球上铁矿石贮存量的估计，目前没有一个可以确信的数字。
目前已经被发现的主要产铁矿国有美国、加拿大、巴西、澳洲、南非、印度、法国、英国、瑞典、西班牙、苏俄、中国、委内瑞拉等。
湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型铁矿。