高三化学复习教案——铁.doc

第九章 铁 一、考纲要求 1.掌握铁和铁的一些重要化合物的性质。 2.学会检验Fe3+的方法。 3.了解铁的合金(生铁、钢)的种类、成分、性能。 4.从原理、设备、生产过程、原料及氧化——还原反应的角度比较并掌握工业炼铁和炼钢。 三、知识结构 1.铁的重要氧化物的比较 铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 色态 / 铁红 磁性氧化铁 铁的价态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 水溶性 +2 +3 +2、+3 铁的氧化物与盐酸反应 不溶 不溶 不溶 铁的氧化物与Co反应 FeO+2HCl=FeCl+H2O Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O 铁的氧化物与Co反应 FexOy+yCOxFe+yCO2 ? 2.生铁与钢的比较 铁的合金 生铁 钢 含碳量 2%～4。3% 0．03～2% 其它杂质 含硅、锰、硫、磷较多 含硅、锰少量，硫和磷几乎没有 机械性能 硬而脆、无韧性 硬而韧、有弹性 机械加工 可铸不可锻 可铸、可锻、可延压 ? 3.炼铁和炼钢的比较 ? 炼铁 炼钢 原料 铁矿石、焦炭、石灰石、空气 生铁、空气（或纯氧、氧化铁）、生石灰、脱氧剂 化学原理 在高温下用还原剂从铁矿石里还原出来 在高温下用氧化剂把生铁里过多的碳和其它氧化为气体或炉清除去 主 要 反 应 ①还原剂的生成 C+O2CO2+Q CO2+C2CO-Q ②铁的还原 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ③炉渣的生成 CaCO3CaO+CO2 CaO+SiO2CaSiO3 ①氧化：2Fe+O22FeO FeO氧化铁水里的Si、Mn、C等。如C+FeO Fe+CO ②造渣：生成的硅锰氧化物得铁水里的硫、磷跟造渣材料反应形成炉渣排出。 ③脱氧，并调整Mn、Si含量 2Fe+Si2Fe+SiO2 主要设备 高炉 转炉 ? 三、能力点、知识点提示 1.铁在周期表中的位置及结构 铁位于第四周期第Ⅶ族，原子结构示意图为 2.铁的性质 (1)物理性质 银白色光泽、密度大，熔沸点高，延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。 (2)化学性质 铁是较活泼的金属，常显+2、+3价，且Fe3+比Fe2+稳定。 ①铁三角 ? ②铁及其重要化合物的转化关系 ③Fe2+与Fe3+离子的检验；  (1)溶液是浅绿色； Fe2+(2)与KSCN溶液作用不显红色，再滴氯水则变红； (3)加NaOH溶液现象：白色沉淀——灰绿色——红褐色 ? (1)与无色KSCN溶液作用显红色； Fe3+(2)溶液显黄色或棕黄色； (3)加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀。 3.铁的合金 一般地说，含碳量在2%～4.3%的铁的合金叫做生铁。生铁里除含碳外，还含有硅、锰以及少 量的硫、磷等，它可铸不可煅。根据碳的存在形式可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。 一般地说，含碳量在0.03%～2%的铁的合金叫做钢。钢坚硬有韧性、弹性，可以锻打、压延，也可以铸造。 钢的分类方法很多，如果按化学成分分类、钢可以分为碳素钢和合金钢两大类。碳素钢就是普通的钢，合金钢也叫特种钢，是在碳素钢是适当地加入一种或几种，如锰、铬、镍、钨、铜等合金元素而制成的。合金元素使合金钢具有各种不同的特殊性能。 4.炼铁 (1)反应原理：利用氧化——还原反应，在高温下，用还原剂(主要是Co)把铁从铁矿石里还原出来。 (2)原料、铁矿石、焦炭、石灰石和空气 (3)设备：高炉 (4)生产过程 ①还原剂的生成 C+O2CO2+热 CO2+C 2CO ②铁矿石还原成铁 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2↑ ③除脉石、炉渣的形成 CaCO3CaO+CO2↑ SiO2+CaOCaSiO3 5.炼钢 (1)设备：氧气顶吹转炉 (2)主要原料：炼钢生铁、生石灰、氧气。 (3)反应原理：利用氧化还原反应，在高温下，用氧化剂把生铁中过多的碳和其它杂质氧化为气体或炉渣除去。 (4)炼钢时的主要反应： ①氧化剂的生成，热能的来源 2Fe+O22FeO+Q ②降低碳的含量 C+FeOCO+Fe-Q ③除去S、P等杂质 ④加硅铁、锰铁、铝除剩余FeO——脱氧 2FeO+Si2Fe+SiO2 四、能力训练 (一)选择题： 1.下列物质发生反应时其离子方程式正确的是( ) A.铁与三氯化铁溶液反应 Fe+2Fe3+3Fe2+ B.足量的氯气通入溴化亚铁溶液中 2Fe2++4Br-+3Cl2 2Fe3++2Br2+6Cl- C.Fe(OH)3跟盐酸反应 Fe(OH)3+3H+ Fe3++3H2O D.FeS跟稀硝酸反应 FeS+2H+＝Fe2++H2S↑ 知识点：离子方程式的书写规则及Fe的一些重要反应 能力点：再现能力、推理能力