Презентация по химии на тему "Железо и его соединения"

• 1 слайд

  ЖЕЛЕЗО
  

• 2 слайд

  Положение железа
  в Периодической системе химических элементов
  Д. И. Менделеева
  

• 3 слайд

  Строение атома железа
  1s2 2s2 2р6 3s2 3р6 3d6 4s2
  
  Запомни!
  Особенностью электронного строения элементов побочных подгрупп является заполнение электронами не последнего, а предпоследнего энергетического уровня.
  

• 4 слайд

  Физические свойства железа
  Серебристо-серый металл,
  ковкий, пластичный, плотность 7,87г/см3;
  tпл.=1539°С;
  tкип.=2740°С;
  хорошо проводит тепло и электричество,
  обладает магнитными свойствами
  

• 5 слайд

  Нахождение в природе
  Красный железняк Fe2O3 (гематит)
  Магнитный железняк Fe3O4 или FeO·Fe2O3 (магнетит)
  Пирит FeS2.
  

• 6 слайд

  Химические свойства железа
  1. Железо реагирует с простыми веществами неметаллами
  - с галогенами: 2 Fe+3Cl2 = 2FeCl3.
  Менее активный йод окисляет железо до степени окисления +2. Fe + I2 = FeI2
  C серой: Fe+S = FeS - сульфид железа
  С фосфором: Fe+P = FeP - фосфид железа
  С азотом: 4Fe + N2 = 2Fe2N – нитрид железа
  С углеродом: 3Fe + C = Fe3C – карбид железа
  - При высокой температуре порошок железа сгорает с образованием железной окалины: 3 Fe+ 2O2 = Fe3O4
  - При пропускании кислорода через расплавленное железо образуется оксид железа (II): 2Fe+O2 = 2FeO
  

• 7 слайд

  Железо реагирует со сложными веществами
  -С водой: 3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2  (900 0C)
  - С минеральными кислотами:
  Fe+H2SO4 (разбавл.) =FeSO4+H2
  Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
  2Fe+6H2SO4 (конц.) = Fe2(SO4)3+3SO2 + 6H2O (t)
  При обычных условиях не реагирует с HNO3(конц.)(t) из-за пассивации. При нагревании
  Fe + 6HNO3 (конц.)= Fe(NO3)3+3NO2 + 3H2O
  - с растворами солей менее активного металла:
  Fe + CuSO4 = Fe SO4 + Cu
  
  

• 8 слайд

  Соединения железа
  Оксид железа (II) FeО – твёрдое, нерастворимое в воде вещество чёрного цвета. Основный оксид.
  Способы получения
  1. Частичное восстановление оксида железа (III) водородом:
  Fe2O3 + H2 = 2FeO + H2O
  2. Частичное восстановление оксида железа (III) угарным газом: Fe2O3 + СО= 2FeO + СO2
  3. Разложением Fe(OH)2 при нагревании:
  Fe(OH)2 FeO + H2O
  При взаимодействии основного оксида FeO с кислотными оксидами образуются соли: FeO + SO3 = FeSO4
  

• 9 слайд

  Оксид железа (III)
  
  
  
  Твёрдое, нерастворимое в воде вещество красно-коричневого цвета. Амфотерный оксид.
  Способы получения:
  Окислением оксида железа (II)
  4FeO + O2 = 2Fe2O3
  2. Разложением гидроксида железа (III) при нагревании
  2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O
  
  

• 10 слайд

  Оксид железа (II,III)
  Способы получения
  Горение железа на воздухе:
  3Fe + 2O2 = Fe3O4
  2. Частичным восстановлением оксида железа (III) водородом или угарным газом:
  3Fe2O3 + H2 = 2Fe3O4 + H2O
  3. При высокой температуре раскалённое железо реагирует с водой, образуя двойной оксид железа (II,III):
  3Fe + 4H2O(пар) = Fe3O4 + 4H2
  

• 11 слайд

  Гидроксиды железа
  

• 12 слайд

  Качественные реакции
  Качественные реакции на ион Fe2+:
  +   FeCl2 →  Fe(OH)2 + 2NaCl
  
  
  
  реактив – красная кровяная соль K3[Fe(CN)6] -гексацианоферрат (III) калия
  
  

• 13 слайд

  Качественная реакция на ион Fe3+
  1) 3NaOH  +   FeCl3    →    Fe(OH)3   + 3NaCl
  
  2)реактив – желтая кровяная соль K4[Fe(CN)6];
  +3 +3 +2
  FeCl3 + K4[Fe(CN)6] —> KFe[Fe(CN)6]+3KCL
  желтая кровяная соль синий осадок
  берлинская лазурь
  3) реактив – роданид калия КNCS
  FeCl3 + 3NaCNS → Fe(CNS)3 + 3NaCl
  
  

• 14 слайд

  Способы получения железа
  Железо в промышленности получают из железной руды, гематита Fe2O3, магнетита Fe3O4 или FeOxFe2O3.
  В печь загружают руду, кокс и флюсы.
  Шихта – смесь исходных материалов, а в некоторых случаях и топлива в определённой пропорции, которую обрабатывают в печи.
  Каменноугольный кокс – это твёрдый пористый продукт серого цвета, получаемый путем коксования каменного угля при температурах 950—1100 °С без доступа воздуха. Содержит 96—98 % углерода.
  

• 15 слайд

  Флюсы – это неорганические вещества, которые добавляют к руде при выплавке металлов, чтобы снизить температуру плавления и легче отделить металл от пустой породы.
  Шлак – расплав, покрывающий поверхность жидкого металла. В печи кокс окисляется до оксида углерода (II): 2C   +  O2   →  2CO
  Затем нагретый угарный газ восстанавливает оксид железа (III): 3CO   +  Fe2O3    →   3CO2    +   2Fe
  Процесс получения железа – многоэтапный и зависит от температуры.
  Наверху, где температура обычно находится в диапазоне между 200 °C и 700 °C, протекает следующая реакция:
  3Fe2O3    +   CO   →    2Fe3O4      +    CO2
  

• 16 слайд

  Ниже в печи, при температурах приблизительно 850 °C, протекает восстановление смешанного оксида железа (II, III)  до оксида железа (II):
  Fe3O4   +   CO   →   3FeO   +   CO2
  Встречные потоки газов разогревают шихту, и происходит разложение известняка:
  CaCO3  → CaO+ CO2
  Оксид железа (II) опускается в область с более высоких температур (до 1200oC), где протекает следующая реакция: FeO   +   CO   →   Fe   +   CO2
  Углекислый газ поднимается вверх и реагирует с коксом, образуя угарный газ: CO2   + C → 2CO
  2. Также железо получают прямым восстановлением из оксида водородом: Fe2O3  + 3H2 → 2Fe  + 3H2O
  При этом получается более чистое железо.
  3. Еще один способ получения железа в промышленности – электролиз растворов солей железа.
   
  

• 17 слайд

  Биологическое значение железа
  В организме человека содержится около 5 г железа.
  Из них 57% приходится на гемоглобин крови,
  7% – на миоглобин мышц,
  16% связаны с тканевыми ферментами,
  20% – это запас, отложенный в печени, селезёнке, костном
  мозге и почках.
  

• 18 слайд

  Суточная норма потребности человека составляет около 15 мг железа.
  Много железа в сливовом соке, кураге, изюме, орехах, тыквенных и подсолнечных семечках
  В 10 г проросшей пшеницы содержится 1 мг железа. Черный хлеб, отруби, хлеб грубого помола также богаты железом.
  Следует учесть, что организмом усваивается всего лишь 10% от всего железа, получаемого с пищей.
  
  Биологическая роль железа
  

• 19 слайд

  Домашняя работа
  § 34, упр. 4, 5