人类最早使用的金属.ppt

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人类最早使用的金属,铁,进入目录,目录,小百科,第一节,第二节,索引,小题库,首页,反应总汇,高考要求,知识要点,铁在周期表中的位置,索引,铁单质的物理性质,铁单质的化学性质“铁三角”,氢氧化物,反应总汇,高考要求,知识要点,小百科,小题库,铁的合金,炼铁,炼钢,氧化物,关于络离子,返回目录,小百科,第一节,第二节,小题库,首页,反应总汇,高考要求,知识要点,第一节铁和铁的化合物,,铁在周期表中的位置,铁在反应中的价态变化,铁的物理性质,单质铁的化学性质,铁的化合物,返回目录,小百科,第一节,第二节,小题库,首页,反应总汇,高考要求,知识要点,第二节炼铁和炼钢,铁的合金,炼铁,炼钢,返回目录,小百科,第一节,第二节,小题库,首页,反应总汇,高考要求,知识要点,课本习题,会考习题,高考习题,返回,小题库,返回目录,第一节,第二节,反应总汇,索引,铁[iron]元素符号Fe,为什么宝石是五颜六色的,为什么铁会生锈,不锈钢会生锈吗,为什么铝不容易生锈,用蓝黑墨水写的字,为什么会由蓝变黑,厨房用的铁器中,为什么锅那么脆勺那么韧,而刀那么锋利,黑色金属是黑色的吗,录音磁带和录音机磁头上的物质是什么,铁是生物体必需元素之一,关于Fe3O4,衣服染上蓝黑墨水如何洗涤,砖的颜色为何有青有红,隐藏在钢铁中的“罪魁祸首”,天外来客,不锈钢之父,小百科,小百科,第一节,第二节,索引,小题库,首页,反应总汇,高考要求,知识要点,高考要求,进入,小百科,第一节,第二节,索引,小题库,首页,反应总汇,知识要点,知识要点,进入,小百科,第一节,第二节,索引,小题库,首页,反应总汇,知识要点,基本反应,反应总汇,补充反应,小百科,第一节,第二节,索引,小题库,首页,知识要点,铁在周期表中的位置,,,,,索引,下一页,第一节,,,返回目录,,,,,索引,铁在周期表中的位置,,下一页,周期表,第一节,返回目录,,,,,1、铁与较弱氧化剂反应时,生成铁显2价。你能列举出例子吗FeSFeSFeH2SO4FeSO4H2FeCuCl2FeCl2Cu2、铁与强氧化剂反应时,生成铁显3价。你能列举出例子吗2Fe3Cl22FeCl3,3、你还能举出关于铁的什么反应,3Fe2O2Fe3O4,Fe3O4可以看成是FeO和Fe2O3组成的化合物,铁在反应中的价态变化,下一页,前一页,索引,第一节,返回目录,,,,纯净的铁是银白色金属,但在冶金工业的分类中称之为黑色金属,它也属于重金属元素,熔沸点较高。纯铁抗蚀力相当强。但铁合金抗蚀力减弱,熔点降低。铁能被磁体吸引,在磁场的作用下,铁自身也能产生磁性。,铁的物理性质,下一页,前一页,黑色金属,索引,第一节,铁磁性,返回目录,,,,,,3Fe2O2Fe3O4FeSFeS2Fe3Cl22FeCl3注意铁在上述反应产物中价态的不同反应后铁显不同价态,是因为铁在反应中失去不同数目的电子,反映出不同氧化剂的氧化能力差别。氧化能力Cl2>O2>S,铁单质的化学性质,下一页,索引,第一节,1、铁跟非金属的反应,返回目录,,,,,条件红热的铁跟水蒸汽3Fe4H2O气Fe3O44H2,触目惊心每年有几千万吨钢铁被腐蚀烂掉。,在常温下,铁跟水不起反应。但是在水和空气里的氧气以及二氧化碳等的共同作用下,铁很容易生锈而被腐蚀。,铁单质的化学性质,铁生锈,索引,第一节,下一页,前一页,2、铁跟水的反应,返回目录,铁单质的化学性质,,,,,,3、铁发生的其它反应铁可以和盐酸、稀硫酸这样的非氧化性酸发生置换反应。Fe2HFe2H2铁还能跟比它活动性较弱的金属的盐溶液起置换反应,如与铜盐溶液的反应。FeCu2Fe2Cu,1、如果是浓硫酸、浓硝酸,会如何2、如果是稀硝酸,又会如何,写一个铁和硝酸银溶液反应的离子方程式。,1、如果是常温下,铁会钝化。如果加热,可以反应。请查反应总汇。铝也是这样的嘛,2、铁和稀硝酸反应,如果铁过量,生成硝酸亚铁、NO、H2O。3Fe8HNO33FeNO322NO4H2O铁和稀硝酸反应,如果酸过量,生成硝酸铁、NO、H2O。Fe4HNO3FeNO33NO2H2O,索引,第一节,下一页,前一页,返回目录,,,,FeOFe2O3Fe3O4,黑色晶体,铁红磁性氧化铁,均不溶,232,3,黑色粉末,红棕色粉末,1、铁的氧化物,铁的化合物,索引,第一节,下一页,前一页,Fe3O4,红砖青砖,返回目录,铁的化合物,,,,,,铁的氧化物的化学性质铁的氧化物都不溶于水,也不跟水起反应。氧化亚铁和氧化铁都能跟非氧化性酸起反应,分别生成亚铁盐和铁盐。FeO2HFe2H2OFe2O36H2Fe33H2O考考你Fe3O4和盐酸反应的离子方程式如何写Fe3O48H2Fe3Fe24H2O,1、铁的氧化物均不拆2、与盐酸等非氧化性酸反应,铁原有价态不变3、H是氧化物中氧原子个数的2倍。,索引,第一节,下一页,前一页,返回目录,,,,,,2、铁的氢氧化物铁有两种氢氧化物,这两种氢氧化物都可以用相对应的可溶性盐跟碱溶液起反应而制得。例如可用强碱溶液跟相应的盐溶液制取Fe22OHFeOH2Fe33OHFeOH3考考你如用氨水和相应的盐溶液来制取铁的氢氧化物,离子方程式如何写Fe22NH3H2OFeOH22NH4Fe33NH3H2OFeOH33NH4,铁的化合物,索引,第一节,下一页,前一页,返回目录,,,,,,铁的化合物,2、铁的氢氧化物,在新制备的硫酸亚铁溶液中,加入氢氧化钠溶液,可以观察到,滴入氢氧化钠溶液后,开始析出白色絮状沉淀,这白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。白色沉淀,,,4FeOH2O22H2O4FeOH3,原因,在铁盐溶液中滴入氢氧化钠溶液时,可以观察到,制取实验,怎样成功制得FeOH2,立即出现红棕色沉淀。,如想看到白色的氢氧化亚铁,反应要取新制备的亚铁盐溶液,并放入铁屑以防Fe2氧化,实验前,两种溶液分别加热驱走溶解的氧气,滴加NaOH溶液时滴管尖端插入试管里溶液液面下再逐滴滴入NaOH溶液。这样,大功告成,索引,第一节,下一页,前一页,返回目录,,,,,,铁的化合物,2、铁的氢氧化物,2FeOH3Fe2O33H2O,FeOH22HFe22H2OFeOH33HFe33H2O,加热氢氧化铁,它就失去水而生成红棕色的氧化铁粉末,铁的氢氧化物都是不溶性碱,它们跟非氧化性酸反应,分别生成亚铁盐和铁盐。,铁的氢氧化物还具有下述性质,如加HNO3呢,将有氧化还原反应发生,得到铁盐Fe3溶液,索引,第一节,下一页,前一页,返回目录,,,,,铁的化合物,3、铁化合物和亚铁化合物间的相互转变铁化合物遇较强的还原剂会还原成亚铁化合物例如2Fe3Fe3Fe2亚铁化合物在较强氧化剂的作用下会氧化成铁化合物例如2Fe2Cl22Fe32Cl以上事实说明Fe2和Fe3在一定条件下可以互相转变。Fe2Fe3e,铁三角,索引,第一节,下一页,前一页,返回目录,,,,,铁的化合物,在FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,无色的SCN跟Fe3反应,生成红色的离子[FeSCN]2.Fe3SCN[FeSCN]2但Fe2遇SCN不显色.,4、Fe3的检验,Fe3的检验,除用KSCN外,也可根据铁盐和碱生成FeOH3红棕色沉淀来检验.,你已知道亚铁盐Fe2中滴入KSCN溶液不变色,如果上述混合物中再滴入氯水,会怎么样呢,当然是血红色啦,络离子,索引,第一节,下一页,前一页,返回目录,,,,,,,2%~4.3%,0.03%~2%,质硬而脆、无韧性,硅/锰/硫/磷较多,硅、锰、硫、磷少量,硬、韧性大、塑性好,可铸不可锻,可铸、可锻、可压延,炼铁和炼钢,一、铁合金,课本把铁合金分作几类,分类的依据是什么,课本上从几方面对比了生铁和钢,索引,第二节,下一页,,返回目录,,,,,2、生铁的分类及特点,生铁可分为几类,不同类型的生铁中碳的存在形式如何,炼铁和炼钢,索引,第二节,下一页,前一页,返回目录,,,,,3、钢的分类和比较,炼铁和炼钢,低碳钢中碳钢高碳钢,碳及必要的合金,索引,第二节,下一页,前一页,返回目录,,,索引,第二节,下一页,前一页,不锈钢1,不锈钢2,返回目录,,,,各类铁合金的含碳量示意,如果钢的C%高,硬度大;C%低,韧性强.,索引,第二节,下一页,前一页,资料,返回目录,,,,铁矿石中除含铁的化合物外,还含有脉石主要成分是SiO2和硫、磷等杂质,1、铁在自然界中的存在,铁在自然界中分布广泛,在地壳中的含量仅次于铝。地壳中的铁因性质活泼故都以化合态存在,游离态的铁只能在陨石中找到。,炼铁,Fe3O4,Fe2O3,FeCO3,2Fe2O33H2O,索引,第二节,下一页,铁合金,陨石,返回目录,,,,,2、炼铁原理,怎样把铁矿石炼成铁呢它的主要反应原理可以用以下的实验加以说明,现象玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变黑,这种黑色的粉末就是被还原出来的铁。试管里澄清的石灰水变浑浊,证明有二氧化碳生成。,把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程,但是它的主要反应原理,就是利用氧化还原反应,在高温下,用还原剂主要是CO从铁矿石里把铁还原出来。,下面请看炼铁高炉结构和炼铁过程,索引,第二节,下一页,前一页,返回目录,,,,,高炉由炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸等五部分组成。,它有两个进口进料口和进风口;,三个出口出铁口、出渣口和高炉煤气出口。,炼铁高炉结构,炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石和空气。,2、高炉炼铁,索引,第二节,下一页,前一页,返回目录,,,炉缸生铁、炉渣;除去炉渣,出铁口、出渣口得到生铁,炉喉加入原料(铁矿石、石灰石、焦炭)进料口、出气口排出炉气(N2、CO、CO2等),高炉炼铁过程,炉身原料预热,炉腰中的几个反应在这里开始发生,炉腰3COFe2O32Fe3CO2生成生铁CaCO3CaOCO2生成CaOCaOSiO2CaSiO3生成炉渣,炉腹CO2CO2热产生高温保证反应进气口CO2C2CO热进行生成还原剂CO,炼铁高炉,炼钢,索引,第二节,前一页,,返回目录,,三、炼钢,生铁冶炼成钢的主要原理1、就是适当地降低生铁里的含碳量,2、调整钢里合金元素到规定范围之内3、并除去大部分硫、磷等有害元素。所以,炼钢主要是用氧化剂把生铁里过多的碳和其他杂质氧化除去。,炼钢时常用的氧化剂是空气、纯氧气或氧化铁。,炼钢的方法主要有转炉、电炉和平炉三种。,元素问题,比较,转炉炼钢,索引,第二节,炼铁,钢中的磷,返回目录,N2COCO2,生铁,炉渣,O2CCO2,CO2C2CO,3COFe2O32Fe3CO2,开始生成生铁,脉石跟熔剂等反应形成炉渣,炼铁高炉,炼铁过程,索引,第二节,返回目录,氧气顶吹转炉炼钢法,1、废钢加入炉内,2、倒入铁水3、加入适量的造渣材料如生石灰4、由氧气喷枪从炉顶吹入纯度大于99的高压氧气流。,二、氧化阶段,一、准备阶段,三、生成的CO能从铁水中直接排出生成的SiO2和MnO以及生铁里的硫、磷跟造渣材料生石灰相互反应成为炉渣排出,四、脱氧和调节成分,当钢水的成分和温度都达到要求时,钢水注入钢水包,同时加入脱氧剂脱氧除去过量的氧化亚铁和调节成分。通常用硅铁、锰铁或金属铝等使钢脱氧。例如2FeOSi2FeSiO2生成的SiO2等大部分形成炉渣而除去,部分的硅、锰等留在钢里以调节钢的成分。,炼钢,索引,第二节,返回目录,炼铁和炼钢的比较炼铁炼钢原理利用还原剂把铁从用氧化剂把生铁中多余的铁矿石中还原出来碳和其它杂质氧化成为气体或炉渣除去原料铁矿石焦炭石灰石生铁(液态)、氧气或空气空气造渣材料(生石灰)、脱氧剂(硅铁、锰铁或铝)反应①形成还原剂(CO)①杂质的氧化产生高温2FeO22FeOCO2CO2CFeOCOFeCO2C2COSi2FeOSiO22Fe②生铁的生成②除硫、磷Fe2O33CO2Fe3CO2FeSCaOFeOCaS③炉渣的形成③脱氧CaCO3CaOCO22FeOSi2FeSiO2CaOSiO2CaSiO33FeO2Al3FeAl2O3,索引,第二节,炼钢,返回目录,炼钢中的元素问题在炼钢过程中开始和结束都有Si、Mn等与FeO的反应,但所起的作用是不同的。前者Si、Mn等是生铁中的杂质,氧化生成炉渣而除去;后者是炼钢过程中,因钢水中存在少量的FeO使炼出来的钢会具有热脆性,加入少量的Si、Mn等使氧化亚铁中的氧脱掉。,索引,第二节,炼钢,返回目录,,,,,,1、掌握Fe三种价态之间相互转化的氧化还原反应。2、掌握铁的变价特征,在鉴别、分离、制取、分析组成、判断存在等各种反应中综合应用。3、将铁的变价、铁和铁的化合物的性质同基本概念、基本理论相结合,进行计算和判断。,高考要求,索引,首页,,返回目录,,,,,1、铁1铁位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族,是典型的过渡金属元素。2铁的原子结构铁原子最外层有2个电子,容易失去外层电子形成正二价阳离子。次外层有14个电子,容易失去1个电子,使Fe2转变为Fe3;也可由Fe原子失去3个电子形成Fe3。在化合物中,铁元素可表现两种化合价2价和3价。3铁的性质纯铁是银白色金属,熔点1535℃,能被磁体吸引,自身也能有磁性。铁是中等活动的金属,在化学反应中可被强氧化剂氧化显3价;被弱氧化剂氧化显2价。①被强氧化剂氧化②被弱氧化剂氧化③铁跟氧气的反应④跟水蒸汽反应,继续,知识要点,返回,索引,首页,返回目录,,,,,2、铁的氧化物FeO、Fe2O3、Fe3O4均为难溶于水的碱性氧化物。1跟非氧化性酸反应,铁元素不变价。2跟氧化性酸反应,铁元素显3价。3、铁的氢氧化物均为难溶于水的碱。1跟非氧化性酸发生中和反应2跟强氧化性酸反应,铁显3价。3FeOH2白色沉淀,在空气中易被氧化成FeOH3红褐色难溶固体。4FeOH3受热分解。4、Fe3的检验Fe3与SCN反应生成血红色的[FeSCN]2络离子。试剂通常可用KSCN或NH4SCN溶液。5、铁与其重要化合物之间的相互转变关系6、生铁和钢的组成和性能7、炼铁与炼钢的比较,前一页,返回,索引,首页,返回目录,,,,,,,基本反应,1、FeSFeS2、FeH2SO4FeSO4H23、FeCuCl2FeCl2Cu4、2Fe3Cl22FeCl35、3Fe2O2Fe3O46、3Fe4H2O气Fe3O44H27、Fe2HFe2H28、FeCu2Fe2Cu9、FeO2HFe2H2O10、Fe2O36H2Fe33H2O12、Fe3O48H2Fe3Fe24H2O,下一页,索引,返回目录,,,,,,13、Fe22OHFeOH214、Fe33OHFeOH315、Fe22NH3H2OFeOH2NH416、Fe33NH3H2OFeOH3NH417、4FeOH2O22H2O4FeOH318、2FeOH3Fe2O33H2O19、FeOH22HFe22H2O20、FeOH33HFe33H2O21、2Fe3Fe3Fe222、2Fe2Cl22Fe32Cl23、Fe3SCN[FeSCN]2,前一页,返回目录,索引,补充反应,,,,,,补充反应,1.FeH2SO4FeSO4H22.FeCuSO4FeSO4Cu3.FeO2HClFeCl2H2O4.Fe2O36HCl2FeCl33H2O5.Fe3O48HClFeCl22FeCl34H2O6.3FeO10HNO33FeNO33NO5H2O7.Fe2O36HNO32FeNO333H2O8.Fe2O33CO加热2Fe3CO29.Fe33H2O加热FeOH3胶体3H10.2FeCl3H2S2FeCl2S2HCl,下一页,返回目录,索引,基本反应,,,,,,11.2FeCl3Na2S2FeCl2S2NaCl12.2FeCl33Na2S过量2FeSS6NaCl13.2FeCl32HI2FeCl2I22HCl14.2FeCl32NaI2FeCl2I22NaCl15.2FeCl3SO22H2O2FeCl2H2SO42HCl或写成2FeCl3SO22H2OFeCl2FeSO44HCl16.2FeBr23Cl22FeCl32Br217.2FeI23Cl22FeCl32I218.2FeI23Br22FeBr32I219.6FeSO43Cl22Fe2SO432FeCl320.6FeSO43Br22Fe2SO432FeBr3,下一页,返回目录,索引,前一页,,,,,,6FeCl23Br24FeCl32FeBr3FeCl22NaOHFeOH22NaClFeCl33NaOHFeOH33NaClFeCl33NH3H2OFeOH33NH4ClFeOH22HClFeCl22H2OFeOH33HClFeCl33H2O3FeOH210HNO33FeNO33NO8H2O,返回目录,索引,前一页,,ironn.①铁②熨斗vt.①用铁包裹②熨,烫平衣服等pig生铁cast铸铁Strikewhiletheironishot.[谚]趁热打铁theironage没落时代、堕落时代theIionAge铁器时代theIronCurtain铁幕ironpyrites黄铁矿ironstong菱铁矿ironsmith铁匠,铁[iron]元素符号Fe由拉丁文ferrum而来,返回目录,小百科,1938年3月14日,在比利时,在15℃的严寒中,在几分钟之内,一座钢铁大桥轰然坠入河中。1954年隆冬,在爱尔兰附近,三万吨级的油轮“世界协和号”正乘风破浪,突然,随着巨响,油轮中部断裂,随即沉出茫茫大海。谁是“凶手”科学家发现钢铁中较高含量的磷元素就是“罪魁祸首”。磷在钢中,虽然能显著提高钢的硬度和强度,但同时也强烈地降低钢的塑性和韧性,致使钢在冷压力加工时容易脆裂,这种现象称为冷脆性。当钢中磷的质量分数超过0.1时就更显著。可是对于使用要求较高的钢,即使磷的含量少于0.1时,冷脆现象也还是会发生的。所以,磷中是一种有害杂质,钢中的含磷量一般不能超过0.05,炼钢时须尽可能将其除去。摘自化学学习能力培养指导,隐藏在钢铁中的“罪魁祸首”,返回目录,小百科,返回,同学们大都见过红砖和青砖,你们是否知道它们是由同种砖胚烧制而成的将用黏土制成的砖胚置于窑内,先用大火将砖胚从外到里烧透,然后停下,使砖和窑体慢慢冷下来。在这个过程中,如氧气非常充足,砖胚中的铁元素被氧化成Fe2O3,它是红色的,砖里有了它就显出红色,这样就得到红砖。那么青砖又是怎样制得的呢你能解释发生的变化吗原来在砖胚烧透之后,不让它自然冷却,而从窑顶不断向下淋水使砖冷却,结果砖就变成了青砖。淋水的结果是,水在窑内高温的环境下,迅速变为水蒸气,使窑内压强增大,阻止了空气进入,在窑内形成了一个缺氧的环境,这些水蒸气还与窑内炽热的碳起反应,产生大量还原性气体,将砖体内的Fe2O3转化为FeO或Fe3O4,由于它们都是黑色的,所以烧出来的就是青砖。摘自化学学习能力培养指导,砖的颜色为何有青有红,返回目录,小百科,返回,你是否遇到这种情况,你的浅色衣服不慎滴上蓝黑墨水,你是怎样除去污渍的哪或许你用肥皂、洗衣粉或洗涤剂都洗过,结果如何呢如果你尚不知道如何处理,让我来告诉你洗衣的秘密墨水污渍难洗的原因是,墨水的成分含可溶性鞣酸亚铁,在空气中被氧气氧化为难溶的黑色物质鞣酸铁,所以洗涤时应选用还原性的物质除污渍如2的草酸溶液,将不溶性的鞣酸铁还原为可溶性的鞣酸亚铁,从而被水溶解洗去。摘自化学学习能力培养指导,衣服染上蓝黑墨水如何洗涤,返回目录,小百科,Fe3O4又称磁性氧化铁。在Fe3O4中Fe具有不同的价态,过去曾认为它是FeO和Fe2O3的混合物。但经X射线研究证明,Fe3O4是一种反式尖晶石结构,可写成FeⅢ[FeⅡFeⅢO4].,关于Fe3O4,返回目录,小百科,返回,动物体内血红蛋白就是铁的配合物,它具有固定氧和输送氧的功能,人体因铁的缺乏会引起贫血症,内服铁盐常用FeSO4可以达到增长血红素的目的。,铁是生物体必需元素之一,返回目录,小百科,为什么宝石是五颜六色的,返回目录,小百科,宝石,一向以它的绚丽多彩和光芒四射而博得人们的喜爱。那么宝石美丽的色彩是从哪里来的呢通过化学分析和光谱鉴定,人们发现,把宝石“打扮”得五彩缤纷的原来是某些金属。由于宝石中所含的金属量有多有少,而且有的只含有一种金属元素,有的含有几种金属元素,因此宝石的颜色也就各不相同了。像红宝石和墨绿宝石中,都含有金属铬;翠绿色的土尔其玉里面有铜;朱丹色的红玛瑙里面有铁。这些藏在宝石内部的金属化合物,吸收了光线的一部分色光,把其余的色光反射了出来,就使这些宝石看上去色彩斑斓了。摘自十万个为什么,如果你用蓝黑墨水写日记,就会发现,今天写的日记,每个字都是蓝色的,而昨天写的那页,每个字却是带黑色的。这是什么道理原来,这是一种化学变化的结果。蓝黑墨水的主要成分是鞣酸亚铁,它既不是蓝色的,也不是黑色的,而是浅绿色的。当然,这样的墨水写起字来很不明显,于是,人们又往墨水里加了一种蓝色的有机染料。这样,蓝黑墨水就呈蓝色了。所以,当你用蓝黑墨水写字时,起初的字是蓝色的,那是墨水的“本色”。可是,过了一段时间后,蓝黑墨水里的鞣酸亚铁就与空气中的氧气起化学作用,变成鞣酸铁。鞣酸铁是一种黑色的沉淀,所以,以前写的字迹就带黑色了。,用蓝黑墨水写的字,为什么会由蓝变黑,有些人在使用墨水后,常常忘掉一件重要的事把墨水瓶盖盖上。这样至少两个坏处第一,水分很快就会蒸发掉,墨水变得越来越少。第二,蓝黑墨水里的鞣酸亚铁与空气接触了,在瓶里变成鞣酸铁,就会产生沉淀。结果,墨水里出现了沉淀,再用钢笔汲墨水时,鞣酸铁细渣就很容易堵塞笔尖,甚至写不出字来。你有不盖墨水瓶盖的习惯吗如果有的话,那就赶快改掉。摘自十万个为什么,返回目录,小百科,炒菜的锅、勺和切菜的刀,都是用铁做的。可是它们用的铁各不相同。做锅子用的铁,叫做“生铁”。它的脾气是一敲就碎,非常脆。这样,就不能用打铁的办法用生铁打造铁锅。在工业上,都是把生铁熔化成铁水,倒进模子来铸造,所以人们又把它叫做“铸铁”。炒菜勺是用“熟铁”做的,熟铁的脾气与生铁大不相同韧而不脆。人们常用大锤子来锻打,把它做成各种各样的东西,因而又叫做“锻铁”。切菜的刀是用钢做成的。钢具有很好的韧性与延展性,可以锻锤、轧压、切削,制成各式各样的机器、用具。生铁、熟铁、钢,看上去都差不多,为什么“脾气”差得那么远呢,厨房用的铁器中,为什么锅那么脆勺那么韧,而刀那么锋利,原来,三者不同的秘密,全在于其中碳的含量不同生铁含碳1.7以上,性质硬而脆,不能锻打变形;熟铁含碳0.2以下,性质特别韧;而钢含碳在0.21.7之间,因此硬度较大,而韧性和延展性也都很好。因此,铁中的碳,含量虽然很微小,却决定着铁的性质。另外,三者的生产方式也不相同,从高炉又名鼓风炉、炼铁炉里出来的是生铁;从反射炉里出来的是熟铁;从炼钢炉平炉、转炉、电炉里出来的才是钢。摘自十万个为什么,返回目录,小百科,不锈钢餐具明亮光洁,美丽耐用,已逐渐开始取代传统的铝制品。然而,你知道不锈钢是怎样发现的吗你大概想不到它竟是垃圾堆里的“明星”吧第一次世界大战期间,英国著名的金属专家哈里布诺雷被应邀调查解决枪管锈斑问题。战争需要大量枪支,但是由于技术条件的限制,当时的枪易生锈,寿命短,因此,他想研制一种不易生锈的合金钢,但多次试验都未获得理想的效果。有一次,他把铬掺入到炼钢的原料里,新材料出来后,外表亮闪闪的,十分吸引人,他高兴地把这种钢制成了枪管。可惜,第一次射击就“粉身碎骨”了,因为这种钢太脆了,他非常沮丧地把这些碎片扔进了垃圾堆里。,不锈钢之父,几周后,布诺雷从垃圾堆旁走过,在锈蚀的废铁堆中发现了几块闪闪发光的金属碎片,走进一看,竟是那几快掺入铬的钢管碎片。这一发现使他十分惊喜,他急忙拣回这几块“宝贝”,经实验分析发现,这些铬钢在一般情况下不大会生锈。于是,不锈钢就这样诞生了。布诺雷发明的不锈钢虽然不能做枪管,但他把这一发现介绍给了一家餐具厂,生产出各种不锈钢刀、叉等。使不锈钢顿时名声大噪。从此,人们敬佩地称布诺雷为不锈钢之父。,返回目录,小百科,返回,天外来客,夜晚,有时候天边突然一亮,接着就有一道弧形的光在天空划过,来的突然,去的迅速,人们不禁脱口呼出流星那么,流星究竟是什么呢流星,科学地说来,是闯入大气层的一种行星际物质,在大气层中与空气摩擦发光的现象。有时,体积过大的流星体,还来不及烧完就落到地面,我们叫它陨星。陨星有石陨星陨石、铁陨星陨铁和石铁陨星等。如果一次坠落的陨星比较多,就被称为陨星雨。,1976年3月8日,一场世界罕见的陨星雨降落在我国吉林省境内。这次坠落的陨星总质量在2600千克以上。其中,最大的“一号陨星”,是有史以来世界上收集到的最大的石陨星,它有1770千克。这块陨石降落在永吉县桦皮厂乡范围内。陨石的样子很像地球上的岩石,用手掂量一下,会觉得它比同体积的岩石重些。陨石一般都含百分之几的铁,有磁性。陨铁的主要成分是铁和镍,其中铁占90左右,镍的含量一般在48之间,地球上的自然铁中镍的含量不会有这么多。石铁陨星极少见,由石和铁组成,它含有大致相等的铁和硅酸盐矿物。,返回目录,小百科,返回,录音机、录象机现在都已成为十分普及的家用电器了。录音和录象都需要使用磁带,通过录音机和录象机的磁头,把声音和图象记录下来。磁带和磁头上有什么特别的物质呢原来,录音机和录象机都是利用磁场和电流的相互变化,来录制声音和图象的。磁带就相当一张“纸”,能记录和存储信息;而磁头具有“笔”和“解读器”的功能,通过它可以把各种声像的电流信号记录在磁带上,又能把磁带上的信号再转为声像的电流信号。所以,录音机、录象机的磁带和磁头都是用磁性材料做成的。,录音磁带和录音机磁头上的物质是什么,磁带一般都是在聚酯薄膜、醋酸纤维等塑料薄带上,涂一层粉状磁性材料制成的。磁带上的磁性记录材料有许多种类,如氧化铁系列、铁钴系列、钴铬系列、锰铋系列等。磁头上的磁性材料也有多种,如镍铁铌系列、铁铝系列、镍铁钽系列等。这些磁性材料大多为含有铁的合金。摘自十万个为什么,返回目录,小百科,返回,金属是个大家庭,世界上有86种金属,通常分成两大类黑色金属和有色金属。黑色金属这个名字常常使人误会,以为黑色金属一定是黑的,其实不然。黑色金属只有3种铁、锰和铬,它们三种本身都不是黑色的纯铁是银白色的,锰是银白色的,铬是灰白色的。可是,因为铁的表面易被氧化,所以常常盖着一层黑色的四氧化三铁或棕褐色的三氧化二铁等混合物,看上去就像黑色的,怪不得人们称之为“黑色金属”。常说的“黑色冶金工业”,主要是指钢铁工业。因为最常见的合金钢是锰钢与铬钢,这样,人们就把锰和铬也算成是“黑色金属”了。除了铁、锰、铬以外,其他的金属,都算是有色金属。,黑色金属是黑色的吗,在有色金属中,还有各种各样的分类方法。比如,按照密度来分,铝、镁、锂、钠、钾等的密度小于4.5克/厘米3,叫做“轻金属”;而铜、锌、镍、汞、锡、铅等的密度大于4.5克/厘米3,叫做“重金属”。像金、银、铂、锇、铱等比较贵,叫做“贵金属”;镭、铀、钍、钋等具有放射性,叫做“放射性金属”;还有铌、钽、锆、镥、金、镭、铪、铀等,因为在地壳中含量较少,或者比较分散,人们称之为“稀有金属”。摘自十万个为什么,返回目录,返回,小百科,铁,是一种容易生锈的金属。博物馆里陈列的古代铁器,几乎没有一个不是铁锈斑斑的;切菜刀几个月不用,就会满身是锈。每年,世界上有几千万吨的钢铁变成了铁锈。铁容易生锈,除了由于它的化学性质活泼以外,同时与外界条件也极有关系。水分是使铁生锈的条件之一。化学家们证明铁放在绝对无水的空气里,几年也不生锈。然而,光有水也不会使铁生锈。如果把一块铁放在煮沸的、密闭的蒸馏水瓶里,铁也不会生锈。原来,只有当氧气与水同时作用时,才会使铁生锈。除此以外,空气中的二氧化碳溶在水里,也能使铁生锈。铁锈的成分很复杂,主要是氧化铁、氢氧化铁与碱式碳酸铁等。,为什么铁会生锈,铁锈又松又软,像块海绵,一块铁完全生锈后,体积可胀大8倍。海绵状的铁锈特别容易吸收水分,这样就使铁烂的更快了。还有不少因素也使铁容易生锈,如水中有盐,铁制品表面不干净、粗糙,铁中含有碳等杂质。人们想出各种各样的办法,来保护钢铁。最普通的防锈办法,是给铁穿“衣服”在铁的表面涂上油漆或者镀上别的不容易生锈的金属。例如小轿车穿上一身闪闪发亮的喷漆;暖气管上涂着铝漆;做罐头用的马口铁镀了一层锡;白铁皮表面镀了一层锌。更彻底的办法,是给铁注射“强心针”加入其他金属,制成不锈合金。大名鼎鼎的不锈钢,就是在钢中加入一点镍和铬后制成的合金。摘自十万个为什么,小百科,返回,返回目录,现在,不锈钢器皿在人们的日常生活中使用地越来越多。用不锈钢制造的水杯、饭盒、餐具等物品,光亮易洗,不会生锈,不仅外表美观,而且经久耐用。顾名思义,不锈钢不容易生锈,这与不锈钢的成分有很大的关系。不锈钢的成分中除了铁外,还有铬、镍、铝、硅等。一般的不锈钢含铬不少于12,高的甚至达到18。钢加入铬等元素后,就能使钢的结构更均匀,从而改变钢的性能,并容易在钢的表面生成一层致密的氧化物保护膜,从而大大提高不锈钢耐腐蚀的能力。所以,不锈钢能抵抗大气、水、酸、碱和各种溶液对它的腐蚀而不生锈。科学家发现,钢的内部结构越均匀,各种组织成分就联系的越紧密,腐蚀物入侵就越困难,再加上不锈钢表面又附着一层氧化物保护膜,就像给钢铁穿了一件盔甲一样,自然就不容易生锈了。,不锈钢会生锈吗,但是,生锈与不生锈都是相对而言的,不存在绝对不生锈的金属,就连最不容易生锈的金和铂,碰上了溶解金属能力特别强的氰化物溶液、王水3份盐酸加1份硝酸等不是也能被腐蚀吗不锈钢一般只在氧化性条件下才比较稳定,在非氧化性条件下,就变得不够稳定了它能耐浓硫酸和浓硝酸的腐蚀,但不耐盐酸、稀硫酸这类非氧化性酸的腐蚀;此外,不锈钢中铬等元素的含及其加工过程中的热处理是否适当,也直接影响它的抗腐蚀能力。可见,不锈钢不生锈并不是绝对的,在特定条件下它也会生锈。摘自十万个为什么,返回目录,小百科,返回,许多人都认为铝不容易生锈,事实上铝比铁还容易生锈不过铝生了锈,不像铁生了锈那样满身是疤,仍是漂漂亮亮的。生锈,本质上大多是金属被潮湿空气中的氧气氧化了。氧气对于金属来说,就像是吸血的蚊子。铁器生锈后,由于铁锈是疏松的,氧气可以乘虚进攻。铝却不然,铝很容易与氧气化合生成铝锈三氧化二铝,或简称氧化铝。这层氧化铝紧紧地贴在铝的表面,可以防止里层的铝与氧气化合,就像一顶蚊帐似的,把蚊子拒之门外。不过,这层氧化膜既怕酸又怕碱,所以铝锅只宜煮饭,不宜放酸性或碱性的物质。,为什么铝不容易生锈,常有人嫌铝锅不光亮,老是用草木灰或沙子去擦。因为沙子通过摩擦,能够很好地去掉锅上的氧化膜,而草木灰含有碳酸钾等碱性物质,能够借化学作用溶解氧化膜。但是,这样做完全得不偿失,是一种很不科学的做法。因为当你刚刚擦掉了一层氧化膜,铝锅亮了一些,没多久,铝因为没有氧化膜的保护,又继续氧化了,重新披上了一层氧化膜,使铝锅看上去照旧是灰蒙蒙的。而且,每次氧化铝膜层被擦去后,铝锅显然就薄了一些,使用寿命就会缩短。氧化膜很薄,它只有0.00001毫米那么一点点厚。在工业上,为了使铝制品更经久耐用,常常把做好的铝制品浸在含有20硫酸钠与10硝酸的溶液里,使这层氧化膜更加厚一些。新的钢精器皿,表面都是灰白色的或浅黄色的,就是因为经过加厚处理的缘故。摘自十万个为什么,返回目录,小百科,,,,,1、填空题1人们习惯上把元素周期表中第ⅢB族到ⅡB的10个纵行所包含的元素称为。2铁位于元素周期表中第周期,第族。铁原子在化学反应中容易失去个或个电子,生成价或价的阳离子,因此,铁的常见化合价是价和价。38.56g某三价金属氢氧化物,煅烧后生成6.4g氧化物。由此可推算出该金属氢氧化物的摩尔质量为,该金属的原子量是,它是元素。,1铁和铁的化合物,过渡元素,4,VIII,2,3,2,3,2,3,107,56,铁,2MOH3M2O33H2O2X3172X488.566.4,2、选择题1下列各物质中,不能由组成它的两种元素的单质直接化合而得到的是2将铁片放入下列溶液中,充分反应后溶液质量减小的是AFeCl3溶液B稀H2SO43在下列各溶液中分别放入铁片,反应一段时间后取出,使“铁片”质量增大的溶液是4下列各反应中,Fe2被还原的是,1铁和铁的化合物,AFeSBFe3O4CFeCl3DFeCl2,AFeSBFe3O4CFeCl3DFeCl2,CCuSO4溶液D浓HCl,CCuSO4溶液D浓HCl,AFeCl3B稀H2SO4CCuSO4D浓HCl,AFeCl3B稀H2SO4CCuSO4D浓HCl,A2Fe2Br22Fe32BrB2FeOSi2FeSiO2C2FeCl2Cl22FeCl3DFeO2HFe2H2O,A2Fe2Br22Fe32BrB2FeOSi2FeSiO2C2FeCl2Cl22FeCl3DFeO2HFe2H2O,3、写出铁跟下列物质起反应的化学方程式或离子方程式1氧气2稀硫酸3硫酸铜溶液4水蒸汽,1铁和铁的化合物,3Fe2O2Fe3O4,Fe2HFe2H2,FeCu2Fe2Cu,3Fe4H2O气Fe3O44H2,FeH2SO4FeSO4H2,FeCuSO4FeSO4Cu,4、为什么铁跟硫起反应生成的是硫化亚铁,而跟氯气起反应生成的却是氯化铁而不是氯化亚铁写出有关反应的化学方程式。5、用什么方法可以检验Fe3的存在,写出有关反应的离子方程式。,答硫的氧化性较弱,只能夺得铁原子中的2个电子而使铁显2价,因此Fe跟S反应时生成FeS;而氯气是一种比硫更强的氧化剂,能夺取铁原子中的3个电子,使铁显3价,所以铁与氯气反应时生成FeCl3。,答可以采用如下两种方法①加入NaOH溶液,有红褐色沉淀产生,说明含Fe3。②加入KSCN溶液,溶液呈血红色,说明含Fe3。,FeSFeS2Fe3Cl22FeCl3,,Fe3SCN[FeSCN]2Fe33OHFeOH3,6、用化学方程式表明下列的变化FeCl2FeOH2FeSO4FeFeCl3FeOH3Fe2SO43,,,,,1铁和铁的化合物,1、Fe2HClFeCl2H2↑,2、FeCl22NaOHFeOH22NaCl,2、Fe22OHFeOH2,3、FeOH2H2SO4FeSO42H2O,3、FeOH
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