《鐵》教學(xué)設(shè)計

　　（一）鐵的性質(zhì)

　　1、物理性質(zhì)

　　顏色 光澤 硬度 延展性 密度 熔點(diǎn) 沸點(diǎn) 傳熱導(dǎo)電性

　　銀白 金屬 質(zhì)軟 良好 較大 1535℃ 2750℃ 良好

　　注意：鐵的物理性質(zhì)中的各項指的是純鐵的性質(zhì)，不是鐵合金的性質(zhì)。例如：鋼很堅硬而純鐵質(zhì)軟。

　　2、化學(xué)性質(zhì)

　　（1）鐵跟氧氣反應(yīng)

　�、勹F在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵。

　　3Fe + 2O2 Fe3O4

　　注意：鐵在空氣中加熱，由于空氣中含氧氣不如純氧氣濃度大，不會發(fā)生火星四濺的燃燒現(xiàn)象，但不是不與空氣中的氧氣反應(yīng)。

　　②鐵的生銹

　　鐵生銹屬于緩慢氧化反應(yīng)，是一個較復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。

　　注意：a．認(rèn)真分析鐵生銹的實(shí)驗(yàn)。鐵在干燥的空氣中不容易生銹；鐵在用植物油封閉的去除氧氣的蒸餾水中也不易生銹。鐵放在未浸沒的蒸餾水中則易生銹。說明鐵容易跟空氣中的氧氣、水等物質(zhì)發(fā)生一系列復(fù)雜的緩慢氧化反應(yīng)而生銹。

　　b．鐵銹的成分較復(fù)雜，主要成分是氧化鐵（Fe2O3）。

　�。�2）鐵跟酸反應(yīng)

　　Fe + 2HCl = FeCl2+H2

　　Fe + H2SO4 = FeSO4+H2

　　注意：①鐵有正二和正三兩種價態(tài)，鐵跟稀硫酸、鹽酸反應(yīng)，生成鐵的化合物不是Fe2(SO4)3、FeCl3黃色溶液，而是FeSO4、FeCl2淺綠色溶液，說明生成了鐵的正二價化合物。

　�、谶@兩個反應(yīng)屬于置換反應(yīng)，與前面學(xué)到的鋅與鹽酸或稀硫酸的反應(yīng)同屬于金屬置換酸中氫的反應(yīng)。鐵雖較鋅易得到，但它與酸反應(yīng)放出氫氣的速度慢，不適于實(shí)驗(yàn)室大量制氫氣。

　�。�3）鐵跟硫酸銅反應(yīng)

　　Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

　　注意：①這個反應(yīng)也屬于置換反應(yīng)。鐵能置換出硫酸銅里的銅，同時生成的是硫酸亞鐵，而不是硫酸鐵[Fe2(SO4)3]。

　�、谶@個反應(yīng)在歷史上是現(xiàn)代濕法冶金的先驅(qū)。

　　③利用該反應(yīng)可以除去硫酸亞鐵中混有的少量硫酸銅雜質(zhì)。

　　（二）生鐵和鋼的成分及其冶煉

　　1、生鐵和鋼的成分

　　生鐵是含碳量在2%～4.3%之間的鐵的合金。生鐵中除含碳外，還含有硅、錳以及少量的硫和磷。生鐵一般分為白口鐵、灰口鐵和球墨鑄鐵等。

　　鋼是含碳量在0.03%～2%之間的鐵合金。鋼大致可分為碳素鋼和合金鋼兩大類。

　　2、煉鐵和煉鋼的比較

　　生鐵冶煉 煉鋼

　　原料 鐵礦石（Fe3O4、Fe2O3、FeCO3等）、焦炭、石灰石、空氣 生鐵、廢鋼

　　原理 用還原劑，在高溫下從鐵礦石中將鐵還原出來。如：Fe2O3 + 3CO 2Fe +

　　3、CO3。 在高溫下，用氧氣或鐵的氧化物把生鐵中過量的碳和其它雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w或爐渣除去。

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