必修 第二册 · 沪科技版
阅读主题
正文字体
字体大小

40 第三课 铁和铁合金②

免费读1259字2024-07-22

  老师:同学们大家好,今天我们继续学习铁的相关内容。这节课我们将主要对铁的化学性质做梳理和学习。我们会认识到铁原子的结构对铁化学性质的决定性作用,理解强弱不同的氧化剂和铁反应得到的氧化产物的差异。

  学生:我们知道人体的血液是红色的,那么是不是所有的动物的血液都是红色的?倒也不尽然,有一种生物活化时候,它是目前发现的唯一的一种血液为蓝色的生物。原来厚的血液中是依靠铜离子来运输氧气的,显示出蓝色也就不意外了。而包括人在内的绝大多数动物的血液都是红色的。红色又是哪种元素造成的?没错,就是我们这段时间学习的对象。

  学生:铁元素在我们的血液中有一种很重要的蛋白质血红蛋白,它由四条钛链组成,每条钛链环绕着一个亚铁血红素集团,此集团可以携带一个氧气分子或一个二氧化碳分子。血红蛋白也因含有血红素而显红色。也就是说,我们人体中所含的铁元素主要是正二价的亚铁。但当人体摄入一些有毒物质,例如亚硝酸盐时,正二价铁即又会被氧化成正三价的铁血红蛋白变成了高铁血红蛋白。高铁血红蛋白失去了运输氧气或二氧化碳的能力,严重的会威胁到人体生命安全。

  学生:为什么铁会有正二、正三两种化合价?正二价和正三价的铁元素在性质上为什么又有那么大差异?我们一起通过分析铁的原子结构来一探究竟。铁的原子序数为26,位于元素周期表的这个位置。铁的原子结构示意图如图所示。在发生化学反应时,有时铁会失去最外层的两个电子,从而险挣二价。但与我们以前所学习到的元素不同的是,铁有时还会失去次外层的电子,比如在失去一个电子时就成正三架。也就是说,铁原子在化学反应中可能失去次外层电子。那么正三价就是铁的最高价了吗?我们来看一下这个物质,它的名字叫做高铁酸钾,你能推测出这个物质中铁元素的化合价吗?没错,正六钾。不过因为获得铁的更高价肽需要更苛刻的反映条件,所以在高中化学的学习中,我们一般不需要考虑铁比正三价更高的价台。通过对铁原子结构的分析,我们不难发现,和其他金属单质一样,铁单质在化学反应中只能表现出还原性。但什么情况下铁被氧化到正三价,什么情况下被氧化成正二价就成了我们今天学习的重点。我们先来看几个熟悉的反应。首先是铁和氯气的反应,我们将红润的铁丝放入机器瓶中,我们看到铁丝剧烈燃烧,生成红棕红色的烟,氯气会将铁氧化到正三价,生成氯化铁。然后是铁和氧气的反应,我们将铁丝在空气中灼烧,铁丝红热。

  学生:将火柴吸在铁丝的下端,准备一个底部装有少量水,集有氧气的集气瓶。电燃火柴,待其快燃净时,迅速放入氧气中。

  学生:我们观察到铁丝剧烈燃烧,火星四射,氧气将铁氧化成了四氧化三铁。

  学生:接下来是铁和硫的反应。我们在培养皿中准备好硫粉与铁粉的混合物,然后用烧热的玻璃棒在一端接触混合物。我们观察到铁粉和硫粉剧烈反应生成黑色固体燃烧现象的蔓延,说明了这个反应是放热反应,而在这个反应中,硫只能将铁氧化到正二甲。通过

查看隐藏内容
《40 第三课 铁和铁合金②》.doc
将本文下载保存,方便收藏和打印
导出文档

猜您想要