《元素与化合物(铁)》教案一、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+QCO2+C2CO-Q②铁的还原Fe2O3+3CO2Fe+3CO2③炉渣的生成CaCO3CaO+CO2CaO+SiO2CaSiO3①氧化：2Fe+O22FeOFeO氧化铁水里的Si、Mn、C等。如C+FeOFe+CO②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+C2CO②铁矿石还原成铁Fe2O3+3CO2Fe+3CO2↑③除脉石、炉渣的形成CaCO3CaO+CO2↑SiO2+CaOCaSiO35.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+Q②降低碳的含量C+FeOCO+Fe-Q③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-+3Cl22Fe3++2Br2+6Cl-C.Fe(OH)3跟盐酸反应Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2OD.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2.测知由Fe2(SO4)3和FeSO4组成的混合物中含硫a%，则其含铁量应为()A.(100-4a)%B.(100-2a)%C.(100-a)%D.(100-3a)%知识点：考查化合物中各元素的质量百分比能力点：推理计算能力3.下列试剂能用来分离Fe3+与Al3+的是()A.NH3·H2OB.NaOHC.(NH4)2CO3D.HCl知识点：Fe3+与OH-反应与Al3+不同。能力点：再现能力、推理能力。4.往100mLFeBr2溶液中缓慢通入2.24L(标况)氯气，结果溶液中有1/3