Дзенис Анна Валерьевна Учитель химии ГОУ СОШ 1267 Москва Железо

Железо не только основа всего мира, самый главный металл окружающей нас природы, оно основа культуры и промышленности, оно орудие войны и мирного труда… Академик А.Е.Ферсман

Химический элемент железо Физические свойства простого вещества Химические свойства простого вещества Распространение в природе Минералы железа Получение Применение Заключение Тест ПЛАН

Химический элемент железо Задание 1: опишите положение железа в периодической системе по плану: а) порядковый номер, Аr; б) номер периода; в) номер группы, подгруппа. Вспомните: каков физический смысл порядкового номера элемента, номера периода? Задание 2: охарактеризуйте строение атома железа: а) заряд ядра атома; б) общее число электронов в атоме; в) число энергетических уровней в атоме г) напишите электронную конфигурацию атома железа

Проверьте себя: Положение железа в Периодической системе а) Порядковый номер: 26 б) Относительная атомная масса: 56 в) Период: 4 г) Группа VIII, подгруппа побочная Строение атома а) Заряд ядра атома = + 26 б) Общее число электронов в атоме = 26; в) Число энергетических уровней в атоме = 4 г) Электронная конфигурация атома: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6

Характерные степени окисления железа Электронная конфигурация атома железа: Fe 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6 а) Fe - 2eˉ Fe ² Fe ² 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 0 3d 6 1s21s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4p 0 б) Fe - 3eˉ Fe ³ Fe ³ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 0 3d 4s 0 3d 5 4s 2 3d 6

Физические свойства железа Тугоплавкий металл (t пл =1539 о С) серебристо-белого цвета; пластичен, различные примеси повышают его твердость и хрупкость. Обладает магнитными свойствами. При обычной температуре устойчивой аллотропной модификацией является α-Fe с объёмноцентрированной кубической решеткой. При повышенной температуре известны и другие аллотропные модификации железа (β-Fe, γ-Fe и δ -Fe). Внешний вид железа

Химические свойства железа Железо - металл средней химической активности + слабый окислитель сильный + окислитель Cl, HNO, H SO (к), t НCl, разб. H SO, р-ры солей Fe ²O Fe ³ O Fe O + O t

1) Взаимодействие железа с простыми веществами: а) взаимодействие железа с кислородом Fe + O 2 Fe ²O ¯² Fe ³ O Fe O б) взаимодействие железа с хлором Fe + Cl 2 FeCl 3 Задание 3: Напишите уравнения происходящих реакций, в примере а) укажите окислитель и восстановитель; в примере б) расставьте коэффициенты методом электронного баланса

Проверьте себя: 1) Взаимодействие железа с простыми веществами: а) взаимодействие железа с кислородом 3 Fe + 2 O 2 Fe ²O ¯² Fe ³ O Fe O Fe - восстановитель O 2 - окислитель

Проверьте себя: 2 Fe + 3 Cl 2 2 Fe ³Cl ¯¹ 3 Fe - восстановитель Cl 2 - окислитель 2 · Fe - 3 ē Fe ³ (окисление) 3 · Cl ē 2 Cl ¯ (восстановление) б) взаимодействие железа с хлором

2 ) Взаимодействие железа со сложными веществами: а) взаимодействие железа с водой при нагревании Fe + H 2 O Fe 3 O 4 + H 2 Задание 4: расставьте коэффициенты в приведенных выше схемах реакций, укажите окислитель и восстановитель б) ржавление железа (окисление на воздухе в присутствии влаги) Fe + O 2 + H 2 O Fe(OH) 3

Проверьте себя: 2 ) Взаимодействие железа со сложными веществами: 3 Fe + 4 H ¹ 2 O + 4 H 2 Fe - восстановитель, Н ¹ О - окислитель Б) ржавление железа (окисление на воздухе в присутствии влаги) 4 Fe + 3 O H 2 O 4 Fe ³ (O ² H) 3 Fe - восстановитель, О - окислитель А) взаимодействие железа с водой при нагревании Fe ²O ¯² Fe ³ O

В) взаимодействие железа с кислотами а) Железо растворяется в HCl и разбавленной H SO : кислота + Fe cоль Fe (II) + Н Задание 5: напишите молекулярные, полные и краткие ионные уравнения возможных реакций а) Fe + HCl ….. б) Fe + HNO (конц) …. в) В концентрированной азотной кислоте и серной (практически безводной) кислоте железо пассивируется. б) При взаимодействии железа с разбавленной HNO образуются разные продукты в зависимости от концентрации кислоты.

Проверьте себя: 1) Fe + 2 HCl FeCl + H 2 Fe + 2 H + 2 Cl ¯ Fe ² + 2 Cl ¯ + H 2 Fe + 2 H Fe ² + H 2 2) Fe + HNO 3 (конц.) реакция не идет

Задание 6: напишите молекулярные, полные и краткие ионные уравнения возможных реакций а) Fe + CuCl ….. б) Fe + Na SO …. в) Fe + AlCl …. г) Fe + AgNO … г) отношение железа к растворам солей Вспомните общее правило взаимодействия металлов с растворами солей.

а) Fe + CuCl FeCl + Cu Fe + Cu ² + 2 Cl Fe ² + 2 Cl + Cu Fe + Cu ² Fe ² + Cu б) Fe + Na SO реакция невозможна в) Fe + AlCl реакция невозможна г) Fe + 2 AgNO Fe(NO ) + 2 Ag Fe + 2 Ag + 2 NO Fe ² + 2 NO + 2 Ag Fe + 2 Ag Fe ² + 2 Ag Проверьте себя:

Распространенность в природе Железо - четвертый по распростра- ненности в земной коре элемент (2-й - среди металлов).

Минералы железа лимонит Fe 2 O 3 nH 2 O гематит Fe 2 O 3 пирит FeS 2 магнетит Fe 3 O 4

Получение железа. 3) При прямом получении железа из руд используют бедные железные руды, шлаки других производств, содержащие железо: Fe 2 O 3 + СО Fe + CO 2, Fe 2 O 3 + H 2 Fe + H 2 O. Задание 7: расставьте коэффициенты в приведенных выше схемах реакций 1) Основной промышленный способ переработки железных руд - производство чугуна (сплав железа, содержащий 2,2–4% С, а также Si, Mn, P, S). Процесс, протекающий в доменной печи, основан на восстановлении оксидов железа при нагревании: Fe 2 O 3 + CO Fe 3 O 4 + CO 2, FeO + CO Fe + CO 2 Fe 3 O 4 + CO FeO + CO 2 FeO + C Fe + CO 2) В дальнейшем большая часть чугуна перерабатывается в сталь (с меньшим содержанием углерода, фосфора и серы).

Проверьте себя: 1) 3 Fe 2 O 3 + CO = 2 Fe 3 O 4 + CO 2 Fe 3 O 4 + CO = 3 FeO + CO 2 FeO + CO = Fe + CO 2 FeO + C = Fe + CO 3) Fe 2 O СО = 2 Fe + 3 CO 2 Fe 2 O H 2 = 2 Fe + 3 H 2 O

Применение Железо Чугун и сталь Магнитные материалы Железо-никелевые аккумулятры Железная руда Соединения железа – катализаторы

Железо - основной конструкционный материал

Железо как художественный материал В виде чугуна используется для изготовления решеток, подсвечников, монументов, настенных кронштейнов, флюгеров.

Железо и войны

Заключение «Железные рудокопи доставляют человеку превосходнейшее и зловреднейшее орудие. Ибо сим орудием прорезываем мы землю, обрабатываем плодовитые сады и, обрезая дикие лозы с виноградом, понуждаем их каждый год юнеть. Сим орудием выстраиваем домы, разбиваем камни и употребляем железо на все подобные надобности. Но тем же железом производим брани, битвы и грабежи и употребляем оное не только вблизи, но мещем окрыленное вдаль то из бойниц, то из мощных рук, то в виде оперенных стрел. Ибо, чтобы смерть скорее постигла человека, сделали ее крылатою и железу придали перья. Того ради да будет вина приписана человеку, а не природе» (Плиний Старший)

Тест по теме «Железо» старт

Вопрос 1 Конфигурация валентных электронов в атоме железа 4s²3d 4s²3d 3s²3p¹4s²

Вопрос 2 Железо в природе Встречается только в виде соединений Входит в состав бокситов и нефелинов Мало распространен в земной коре Входит в состав магнетита и пирита

Вопрос 2 Железо в природе Мало распространено в земной коре Входит в состав магнетита и пирита Встречается только в виде соединений Входит в состав бокситов и нефелинов

Вопрос 3 При определенных условиях железо реагирует с всеми веществами группы CuSO, O, HCl (разб) H SO, Mg(NO ), Cl KOH (разб), Al O, HNO (к) H O, SO, H SO (к),

Вопрос 3 При определенных условиях железо реагирует со всеми веществами группы CuSO, O, HCl (разб) KOH (разб), Al O, HNO (к) H O, SO, H SO (к), H SO, Mg(NO ), Cl

Вопрос 3 При определенных условиях железо реагирует со всеми веществами группы CuSO, O, HCl (разб) H O, SO, H SO (к), H SO, Mg(NO ), Cl KOH (разб), Al O, HNO (к)

Вопрос 4 Железо получают Восстановле- нием оксидов железа водородом или угарным газом Электроли- зом расплавлен- ного оксида Восстановле- нием оксидов железа магнием Переработ- кой бокситов

Вопрос 4 Железо получают Восстановле- нием оксидов железа водородом или угарным газом Электроли- зом расплавлен- ного оксида Переработ- кой бокситов Восстановле- нием оксидов железа магнием

Вопрос 4 Железо получают Восстановле- нием оксидов железа водородом или угарным газом Восстановле- нием оксидов железа магнием Переработ- кой бокситов Электроли- зом расплавлен- ного оксида

Вопрос 4 Железо получают Восстановле- нием оксидов железа водородом или угарным газом Электроли- зом расплавлен- ного оксида Восстановле- нием оксидов железа магнием Переработ- кой бокситов

Вопрос 5 Смесь железной и медной стружки можно разделить С помощью магнита Отстаивани- ем Перегонкой Фильтрова- нием

Вопрос 5 Смесь железной и медной стружки можно разделить С помощью магнита Перегонкой Отстаивани- ем Фильтрова- нием

Вопрос 5 Смесь железной и медной стружки можно разделить С помощью магнита Отстаивани- ем Перегонкой Фильтрова- нием

Вопрос 5 Смесь железной и медной стружки можно разделить С помощью магнита Перегонкой Фильтрова- нием Отстаивани- ем

Отлично! Ошибок нет

Хорошо ! Вы допустили 1 ошибку

Результат удовлетворителен Вы допустили 2 ошибки

Увы … Вы допустили 3 ошибки. Повторите эту тему!