Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Основа всего мира.
«Железо не только основа всего мира, самый главный металл окружающей нас природы, оно – основа культуры и промышленности, оно – орудие войны и мирного труда. И трудно во всей таблице Менделеева найти другой элемент, который был бы так связан с прошлыми, настоящими и будущими судьбами человечества». А. Е. Ферсман.
Железо: ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.
Особенности строения атома железа Fe 26 2е 8е 14е 2е 1 s 2 2s 2 2 р 6 3s 2 3 р 6 3d 6 4s 2 возможные степени окисления: +2 и +3
Физические свойства железа серебристо-серый тугоплавкий (Т пл.=1535 0 C) Тяжелый (плотность=7,8 г\см 3) ковкий; обладает магнитными свойствами
Железо сегодня Гидроэлектро- станции и опоры линий электропередач Трубопроводы для воды, нефти и газа Автомобили, Тракторы, Подводные лодки, Бытовые приборы, Другие предметы
Железо как материал искусства
Железо как материал искусства
Железо как материал искусства
Железо Химически чистое (0,01% примесей) Технически чистое (0,02-0,04% примесей)
Железо +2 +3 S, HCl , H 2 SO 4 , растворы солей. O 2 , H 2 O +2, +3 Cl 2 , HNO 3
Химические свойства Реакции с простыми веществами Железо сгорает в чистом кислороде при нагревании:3 Fe + 2 O 2 =Fe 3 O 4 Реагирует с порошком серы при нагревании: Fe +S = FeS Реагирует с галогенами при нагревании:2 Fe + 3Cl 2 =2FeCl 3
Химические свойства Реакции со сложными веществами С кислотами: А) с соляной кислотой 2 HCl + Fe = FeCl 2 + H 2 Б) с серной кислотой H 2 SO 4 + Fe = FeSO 4 + H 2 С солями: Fe + CuSO 4 = Cu + FeSO 4 С водой (при высокой температуре): 3 Fe + 4H 2 O=Fe 3 O 4 +4H 2 (железная окалина)
Железо разрушается под действием окружающей среды, т.е. подвергается коррозии – «ржавлению». При этом на поверхности образуется «ржавчина». 4Fe + 2 Н 2 О + ЗО 2 = 2(Fe 2 O 3 Н 2 О)
Реагенты Fe 1 Кислород + 2 Неметаллы: Cl 2 , S, C + 3 Вода + 4 Растворы солей + 5 Растворы кислот + 6 Конц. Кислоты 7 Щелочи 8 Это восстановитель + 9 Атом имеет степень окисления +3 10 Тип кристаллической решетки- металлическая + 11 Металл относится к тугоплавким металлам + 12 Металл используется для получения других металлов в металлургии
Железо в организме Железо в виде ионов присутствует в организмах всех животных и, конечно же, человека. Основная биологическая функция железа – участие в транспорте кислорода ко всем органам и окислительных процессах. В организме человека с массой тела прниблизительно70 кг содержится 4,2 г железа, а в 1 л крови – 450 мг. При недостатке железа в организме развивается железистая анемия. Перенос железа в организме осуществляет важнейший белок –гемоглобин, в котором находится больше половины всего железа организма.
Основная роль железа в организме – участие в «рождении» красных (эритроцитов) и белых (лимфоцитов) кровяных клеток. Эритроциты содержат гемоглобин - переносчик кислорода, а лимфоциты ответственны за иммунитет. Почти 60%, поступающего в организм железа расходуется на синтез гемоглобина. Некоторое количество (примерно 20%) - откладывается в мышцах, костном мозге, печени и селезенке. Еще 20% его используется для синтеза различных ферментов.
гречка говядина печень белая капуста хлеб грубого помола и черный хлеб бобы и курага орехи мясо кур яблоки Продукты, богатые Железом
При анемии, для приготовления пищи, рекомендуется использовать чугунную посуду. Как показали эксперименты, приготовление и кипячение соуса на протяжении 20 минут в такой посуде, способствует увеличению количества железа в 9 раз. Людям с пониженным гемоглобином необходимо чаще бывать на свежем воздухе. Будьте внимательны к своему здоровью: наличие достаточного количества гемоглобина – это наша жизнь!!! При анемии (недостатке гемоглобина) увеличьте в своем рационе количество нежирного говяжьего мяса и печени, красной икры, а также яичных желтков.
Слайд 1
РАЗРАБОТКА ТЕМЫ 9 КЛАССА: «ЖЕЛЕЗО И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ
Работу выполнили: Учителя химии ГБОУ СОШ № 1465 имени Н.Г.Кузнецова Попова Светлана Анатольевна и ГБОУ СОШ № 880 Гершановская Евгения Владимировна Город Москва
Слайд 2
С О Д Е Р Ж А Н И Е
Положение В периодической системе
НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ
ОТКРЫТИЕ И ПОЛУЧЕНИЕ
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ЖЕЛЕЗО В ОРГАНИЗМЕ И ЕГО РОЛЬ
СОЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗА И ИХ СВОЙСТВА
ПРИМЕНЕНИЕ ЖЕЛЕЗА И ЕГО СПЛАВОВ
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
П Р О В Е Р К А ф о л ь к л о р
Слайд 3
Fе элемент № 26
элемент 4- ого периода
четвертый по распространенности в земной коре, второй среди металлов
элемент 8 группы побочной подгруппы
ставшее международным, латинское название «Ferrum», от греко-латинского «быть твердым»
Слайд 4
Электронное строение атома железа
Fe +26 2е 8е 14е 2е
1S22S22P63S23P63D64S2 возможные степени окисления +2 и +3
Слайд 5
Нахождение в природе
В земной коре на долю железа приходится около 4,1% массы земной коры (4-е место среди всех элементов, 2-е среди металлов). Известно большое число руд и минералов, содержащих железо.
Оно бывает в виде различных соединений: оксидов, гидроксидов и солей. В свободном виде железо находят в метеоритах, изредка встречается самородное железо (феррит) в земной коре как продукт застывания магмы.
Слайд 6
Первое металлическое железо, попавшее в руки человека, имело, явно, метеоритное происхождение. Руды железа широко распространены и часто встречаются даже на поверхности Земли
Железные изделия из метеоритного железа найдены в захоронениях, относящихся к очень давним временам (IV - V тысячелетиях до н.э.), в Египте и Месопотамии
Слайд 7
Наиболее распространенные и добываемые руды и минералы
магнитный железняк (магнетит - Fe3O4; содержит 72,4 % Fe),
бурый железняк (лимонит - Fe2О3*пН2О; содержит до 65% Fe)
красный железняк (гематит - Fe2O3; содержит до 70 % Fe)
железный шпат (сидерит – FeCO3 содержит до 48% Fe)
Слайд 8
Люди впервые овладели железом в 4-3 тысячелетиях до н. э., подбирая упавшие с неба камни - железные метеориты, и превращая их в украшения, орудия труда и охоты. Их и сейчас находят у жителей Северной и Южной Америки, Гренландии и Ближнего Востока, а также при археологических раскопках на всех континентах. Самый древний способ получения железа основывается на его восстановлении из оксидных руд. В 19 веке были разработаны современные способы: мартеновские печи, электросталеплавильные процессы и другие методы…
История получения железа
Слайд 9
Физические свойства железа
серебристо-серый
тугоплавкий (Т пл.=15350C)
Тяжелый (плотность=7,8 г\см3) ковкий; обладает магнитными свойствами
Слайд 10
Химические свойства Реакции с простыми веществами
Железо сгорает в чистом кислороде при нагревании:4Fe +3O2=2Fe2O3
Реагирует с порошком серы при нагревании:Fe +S = FeS
Реагирует с галогенами при нагревании:2Fe + 3CL2=2FeCL3
Слайд 11
Химические свойства Реакции со сложными веществами
С кислотами: А) с соляной кислотой 2HCL + Fe = FeCL2 + H2 Б) с серной кислотой H2SO4 + Fe = FeSO4 + H2 С солями: Fe + CuSO4= Cu + FeSO4 С водой(при высокой температуре): 3Fe + 4H2O=Fe3O4 +4H2 (железная окалина)
Слайд 12
Железо разрушается под действием окружающей среды, т.е. подвергается коррозии – «ржавлению». При этом на поверхности образуется «ржавчина».
4Fe + 2Н2О + ЗО2 = 2(Fe2O3 Н2О)
Слайд 13
Слайд 14
Соли (+2) (+3)- растворимые и нерастворимые: Fe(NO3)2, FeCL3, Fe2(SO4)3 , FeS…..
оксиды: FeO, Fe2O3 Fe3O4
гидроксиды: Fe(OH)2 Fe(OH)3
Слайд 15
ОКСИДЫ ЖЕЛЕЗА
FeO - основный оксид
Fe2O3- слабовыраженный амфотерный оксид
Fe3O4- смешанный оксид (FeO и Fe2O3)
Слайд 16
Химические свойства FeO с кислотами: FeO + 2HCL=FeCL2 + H2O 2) с более активными металлами: 3FeO + 2Al = 3Fe + Al2O3
Химические свойства Fe2O3 1) с кислотами: Fe2O3 + 3H2SO4=Fe2(SO4)3 + 3H2O 2) с более активными металлами Fe2O3 + 3Mg=3MgO +2Fe
Химические свойства Fe3O4 1) с кислотами Fe3O4 + 8HCL=FeCL2 +2FeCL3 + 4H2O 2) также с более активными металлами Fe3O4 +4 Zn=4 ZnO +3Fe
Слайд 17
ГИДРОКСИДЫ ЖЕЛЕЗА
Fe(OH)2 и Fe(OH)3
Окисление: 4Fe(OH)2+ O2 +2H2O=4Fe(OH)3
Слайд 18
Fe(OH)3 реагирует с конц. щелочами Fe(OH)3 + 3NaOH=Na3(Fe(OH)6)
1)Реагируют с кислотами: Fe(OH)2 + 2HNO3= Fe(NO3)2 + 2H2O Fe(OH)3 + 3HCL=FeCl3+3H2O 2)Разлагаются при нагревании: 2Fe(OH)3 = Fe2O3+3H2O Fe(OH)2=FeO + H2O
Слайд 19
Соли железа
Реагируют с щелочами: FeCL2 + 2NaOH= Fe(OH)2 + 2 NaCL Реагируют с более активными металлами: FeCL2 + Mg= MgCL2+ Fe Реагируют с другими солями: Fe2(SO4)3 + 3BaCL2=3BaSO4 + 2FeCL3 Реагируют с кислотами: FeS + 2HCl=FeCL2 + H2S
Слайд 20
КАЧЕСТВЕННАЯ РЕАКЦИЯ НА Соли железа (+2) и (+3)
Реакция со щелочью
FeCl2 + 2NaOH= =Fe(OH)2 +2NaCL Fe2+ +2CL- + 2Na+ + 2OH-=Fe(OH)2 + 2Na+ + 2OH- Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2
FeCL3+3KOH= =Fe(OH)3+3KCL Fe3+ +3CL- +3K+ +3OH-=Fe(OH)3 +3K+ +3OH- Fe3+ +3OH- =Fe(OH)3
Слайд 21
FeCL2 FeCl3 NaOH
Fe(OH)2 -осадок темно-зеленого цвета
Fe(OH)3 - осадок коричневого цвета
Слайд 22
Железо в организме
Железо в виде ионов присутствует в организмах всех растений и животных и, конечно же, человека, но в растениях и животных в малых количествах (в среднем 0,02%). Основная биологическая функция железа – участие в транспорте кислорода ко всем органам и окислительных процессах. В организме человека с массой тела прниблизительно70 кг содержится 4,2 г железа, а в 1 л крови – 450 мг. При недостатке железа в организме развивается железистая анемия. Перенос железа в организме осуществляет важнейший белок –гемоглобин, в котором находится больше половины всего железа организма.
Слайд 23
Основная роль железа в организме – участие в «рождении» красных (эритроцитов) и белых (лимфоцитов) кровяных клеток. Эритроциты содержат гемоглобин - переносчик кислорода, а лимфоциты ответственны за иммунитет.
Почти 60%, поступающего в организм железа расходуется на синтез гемоглобина. Некоторое количество (примерно 20%) - откладывается в мышцах, костном мозге, печени и селезенке. Еще 20% его используется для синтеза различных ферментов.
Слайд 24
гречка говядина печень белая капуста
хлеб грубого помола и черный хлеб
бобы и курага орехи мясо кур яблоки
Продукты, богатые Железом
Слайд 25
Будьте внимательны к своему здоровью: наличие достаточного количества гемоглобина – это наша жизнь!!! При анемии (недостатке гемоглобина) увеличьте в своем рационе количество нежирного говяжьего мяса и печени, красной икры, а также яичных желтков.
Э Т О В А Ж Н О И П О Л Е З Н О З Н А Т Ь!!!
Слайд 26
Слайд 27
Чистое железо имеет довольно ограниченное применение. Его используют при изготовлении сердечников электромагнитов, как катализатор химических процессов, для некоторых других целей. Находят широкое применение и многие соединения железа. Так, сульфат железа (III) используют при водоподготовке, оксиды и цианид железа служат пигментами при изготовлении красителей и так далее.
Но сплавы железа - чугун и сталь - составляют основу современной техники
Слайд 28
С П Л А В Ы Ж Е Л Е З А
Чугун Fe - 90-93% C - 2-4,5% хрупкость
Сталь Fe - 95-97% C - 0,3-1,7% ковкость
Слайд 29
Железо сегодня
Гидроэлектро- станции и опоры линий электропередач
Трубопроводы для воды, нефти и газа
Автомобили, Тракторы, Подводные лодки, Бытовые приборы, Другие предметы
Слайд 30
Ф О Л Ь К Л О Р о Ж Е Л Е З Е
Слайд 2
Слайд 3
Слайд 4
В земной коре железо распространено достаточно широко.
На его долю приходится:
Около 4,1% массы земной коры (4-е место среди всех элементов, 2-е среди металлов). Известно большое число руд и минералов, содержащих железо. По запасам железных руд Россия занимает первое место в мире.
В морской воде 1·10–5 - 1·10–8% железа.
Слайд 5
Слайд 6
Слайд 7
Слайд 8
Железо содержится в крови – гемоглобине, а именно в красных кровяных тельцах – эритроцитах.
Слайд 9
Железо влияет на процесс фотосинтеза.
Слайд 10
Из железа изготавливают различные виды транспорта
Слайд 11
Слайд 12
В истории железо известно очень давно. из него изготовляли многое. Например доспехи, латы, оружие и т. д.
Слайд 13
Слайд 14
Слайд 15
3Fe + 2O2 = Fe2O3 FeO (Феррит железа)
4Fe + 3О2 + 6Н2О = 4Fe(ОН)3
Слайд 16
Взаимодействие с простыми веществами:
3 Fe + 2 O2 =Fe3 O4
2Fe + 3 Cl2 = 2FeCl3
Слайд 17
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
3Fe+4Н2O=Fe3O4+4Н2
Слайд 18
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2
8Fe+30HNO3=8Fe(NO3)3+3NH4NO3+9H2O
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
М БОУ СОШ № 62 г. Тула учитель химии Кирюхина Г.Д. Железо
Вопросы для самостоятельного изучения (даётся заранее) 1. Рукководствуясь строением атомов, характеризуйте общие свойства металлов и их классификации. 2. «Почти детективная история…» Декабрь 18…г. Петербург Донесение Дохожу до вашего сведения, что все солдатские оловянные пуговицы погибли на вашем складе военного обмундирования. Сначала слегка потемнели затем потеряли блеск, а через несколько дней рассыпались в порошок. Испорченные пуговицы заражали здоровых. Разрушение распространялась как чума. Виновник не ясен. Просим помощи в расследовании преступления. Подпись и печать. 3. Металлы А и В принадлежат к одному периоду и группе. Соли металла А растворимы в воде. Растворы всех солей металла В при добавлении к соляной кислоте образуют нерастворимый осадок. Пользуясь периодической системой хим. эл. Д.И. Менделеева назовите оба элемента. 4. Химический способ распознавания полюсов источника постоянного тока заключается в том, что концы проводов прикладывают к фиолетовой лакмусовой бумажке, смоченной раствором соли. Какие именно соли можно при этом взять? Как будет меняться цвет бумаги? 5. Сколько платины в платините? 6. Какому металлу можно поставить в вину искоренение целого племени?
4 период VIII группа побочная подгруппа +26 Fe 2ē , 8ē , 14ē , 2ē Характерные степени окисления Fe +2 + 2 -1 +2 -1 FeCl 2 Fe(OH) 2 Fe +3 +3 -1 +3 -1 FeCl 3 Fe(OH) 3
Природные соединения железа - магнетит - гематит - лимонит - пирит В водах многих минеральных источников содержится гидрокарбонат железа Fe(HCO 3) 2 и некоторые другие соли железа. Далее
Магнетит (магнитный железняк) Fe 3 O 4 (Fe 2 O 3 · FeO) - содержит до 72% железа; - важнейшие месторождения в России – Южный Урал (Магнитогорск), Курская магнитная аномалия; - название – от античного города Магнесия в Малой Азии.
Гематит (красный железняк, железный блеск) Fe 2 O 3 - содержит до 65% железа; - важнейшие месторождения в России – Северный Урал, Восточное Забайкалье; - название – от греческого “ гема ” – кровь, по цвету минерала.
Лимонит (бурый железняк) - содержит до 60 % железа; - важнейшие месторождения в России – Урал, Забайкалье, Крым; - название – от греческого “ луг ” , по местонахождению в сырых местах. Fe 2 O 3 · n H 2 O
Пирит (железный или серный колчедан) - содержит до 47 % железа; - важнейшие месторождения в России – Урал; - название – от греческого “ камень, высекающий огонь ” . возврат FeS 2
Физические свойства - серебристо-белый металл, быстро тускнеющий (ржавеющий) на влажном воздухе или в воде, содержащей кислород; - железо пластично, легко подвергается ковке и прокатке, температура плавления - 1539°С; - плотность железа - 7,87 г/см 3 - обладает сильными магнитными свойствами (ферромагнетик), хорошей тепло- и электропроводностью.
Получение железа 1. Алюминотермия. Fe 2 O 3 + 2 AI = AI 2 O 3 + 2 Fe 2. Прямое восстановление железа из его оксидов. Fe 2 O 3 + 3H 2 → 2Fe + 3H 2 O 1000 o C 3 . Электролиз водных растворов солей железа. FeCl 2 = Fe 2+ + 2Cl -
Химические свойства Образование соединений железа 1. Взаимодействие с неметаллами Fe + S Fe +2 Fe +3 2. Взаимодействие с кислородом (горение) 3Fe + 2O 2 Fe 3 O 4 0 0 2 ē t FeS +2 -2 C ульфид железа (III) 2Fe + 3Cl 2 2FeCl 3 0 0 2 ē t +3 -1 Хлорид железа (III) 0 0 6 ē t FeO · Fe 2 О 3 Железная окалина
Химические свойства Образование соединений железа Fe +2 Fe +3 3. Взаимодействие с водой 4. Взаимодействие с солью 3Fe + 4H 2 O Fe 3 O 4 + 4H 2 +1 0 -2 +2 +3 -2 0 700-900 o C 8ē 0 +2 Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu -2 +2 -2 0 2ē
Химические свойства Образование соединений железа Fe +2 Fe +3 5. Взаимодействие с разбавленными растворами кислот Fe + 2H Cl → FeCl 2 + H 2 0 +1 0 -1 +2 -1 2ē Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 0 +1 +2 0 2ē
Химические свойства Образование соединений железа Fe +2 Fe +3 6. Взаимодействие с концентрированными кислотами 2Fe+6H 2 SO 4 →Fe 2 (SO 4) 3 +3SO 2 +6H 2 O +3 +4 +6 0 Fe+4HNO 3 →Fe(NO 3) 3 +NO+2H 2 O 0 +5 +3 +2 t t
Поступление железа с пищей (суточная потребность 10-20 мг) Всасывание в кишечнике (1-2 мг в день) Белок трансферрин (переносчик железа) Выводится 1-2 мг в день Другие процессы Ферритин – белок, запасающий железо в печени и других органах Костный мозг: образование гемоглобина 75% 10-20% 5-15% Распределение железа в организме
http://school-collection.edu.ru/collection/?interface=themcol#76632 Источники http://wsyachina.narod.ru/medicine/blood_3.html 3. Распределение железа в организме (слайд 15): 2. Видео опыт с кислотами (слайд 14): http://investments.academic.ru/pictures/investments/img149453_1-6_Magnetit.jpg 1. Природные соединения железа (слайды 4-7).
Нахождение в природе В земной коре железо распространено достаточно широко на его долю приходится около 4,1% массы земной коры (4-е место среди всех элементов, 2-е среди металлов). Известно большое число руд и минералов, содержащих железо. Встречается железо в виде различных соединений: оксидов, сульфидов, силикатов. В свободном виде железо находят в метеоритах, изредка встречается самородное железо (феррит) в земной коре как продукт застывания магмы.
Наибольшее практическое значение из руд и минералов имеют магнитный железняк (магнетит - Fe 3 O 4 ;магнетит содержит 72,4 % Fe), бурый железняк (лимонит -лимонит FeOOH; содержит до 65%Fe) красный железняк (гематит - Fe 2 O 3 ; содержит до 70 % Fe)гематит
Физические свойства железа Железо- сравнительно мягкий, ковкий серебристо-серый металл Температура плавления C Температура кипения C При температуре ниже C железо обладает ферромагнитными свойствами (оно легко намагничивается)
Железо в организме Железо присутствует в организмах всех растений и животных, но в малых количествах (в среднем 0,02%). Основная биологическая функция железа – участие в транспорте кислорода и окислительных процессах. Эту функцию железо выполняет в составе сложных белков – гемопротеидов. В организме среднего человека (масса тела 70кг) содержится 4,2 г железа, в 1л крови – 450мг. При недостатке железа в организме развивается железистая анемия.
Люди впервые овладели железом в четвертом- третьем тысячелетиях до н. э., подбирая упавшие с неба камни железные метеориты, и превращая их в украшения, орудия труда и охоты. Их и сейчас находят у жителей Северной и Южной Америки, Гренландии и Ближнего Востока, а также при археологических раскопках на всех континентах. История получения железа
Применение железа, его сплавов и соединений Чистое железо имеет довольно ограниченное применение. Его используют при изготовлении сердечников электромагнитов, как катализатор химических процессов, для некоторых других целей. Но сплавы железа чугун и сталь составляют основу современной техники. Находят широкое применение и многие соединения железа. Так, сульфат железа (III) используют при водоподготовке, оксиды и цианид железа служат пигментами при изготовлении красителей.
«Чистое железо способно быстро намагничиваться и размагничиваться, поэтому его применяют для изготовления сердечников, трансфо-, мембраноматоров, электромагнитов и мембран микрофонов. Больше всего на практике используют сплавы железа - чугуна и стали»