Bài 44 kim loại sắt

Sắt

1


I–

SẮT

1. Vị trí của sắt trong bảng tuần hoàn
2. Cấu tạo của sắt

2


III –

SẮT

1. Tác dụng với phi kim
2. Tác dụng với axit
3. Tác dụng với dung dịch muối
4. Tác dụng với nước

3


SẮT

I – VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO

1. Vị trí của sắt trong bảng tuần hoàn

Các em nhận xét vị trí của sắt trong bảng tuần hoàn

4


SẮT

I – VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO

1. Vị trí của nhôm trong bảng tuần hoàn

VỊ TRÍ

NHÓM VIIIB

Ô THỨ 26

Sắt (Fe)

CHU KÌ 4

5


SẮT

I – VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO

1. Vị trí của sắt trong bảng tuần hoàn

Nhóm

Chu kỳ 4

IA

IIA

IIIB

IVB

VB

VIB

VIIB

VIIIB

19

20

21

22

23

24

25

26

27

K

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Kim loại chuyển tiếp

6

IB

IIB

28

29

30

Ni

Cu

Zn


SẮT

I – VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO

1. Cấu tạo của sắt
- Cấu hình electron:
26
2 2 6 2 6 6 2
6 2
Fe : 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s viết gọn [Ar]3d 4s
↑↓

[Ar]

Hay

↑
3d

-

↑

↑

↑

↑↓

6

4s

2

Khi tạo ra các ion sắt, nguyên tử Fe nhường electron ở phân lớp 4s trước phân lớp 3d.

Fe

2+

: [Ar]3d

6

Fe

2+

: [Ar]

↑↓

↑

↑
3d

Fe

3+

: [Ar]3d

5

Fe

3+

: [Ar]

↑

↑

↑

↑

6

4s

↑
3d

5

↑

0

↑

7

4s

0

SẮT

II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ

 Sắt nguyên chất là kim loại có màu trắng hơi xám, dẻo, dễ rèn.
 Sắt nóng chảy ở nhiệt độ 1540oC.
 Sắt là kim loại nặng (d= 7,9 g/cm3).
 Sắt dẫn nhiệt và dẫn nhiệt tốt (kém đồng và nhôm).
 Sắt tính chất nhiễm từ: nó bị nam châm hút và chính nó cũng trở thành nam châm.

8


SẮT

II – TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Những đặc điểm về cấu tạo và đại lượng đặc trưng của nguyên tử Fe nêu trên cho thấy tính chất hóa học
cơ bản của sắt là tính khử trung bình : Fe có thể bị oxi hóa thành Fe

2+

hoặc Fe

3+

9

SẮT

II – TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Học sinh xem đoạn phim sắt tác dụng với phi kim, với axit, với nước và với dung dịch muối
10


SẮT

II – TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1. Tác dụng với phi
kim

Fe khử nhiều phi kim thành ion âm trong khi đó Fe bị oxi hóa thành Fe

Fe + S

3Fe + 2O2

2Fe + 3Cl2

2+

hoặc Fe

3+

0

t
FeS


→
0


→
t
Fe3O
4

t0


→

2FeCl3

Học sinh xem đoạn phim sắt lần lượt tác dụng với các phi kim.
11


SẮT

II – TÍNH CHẤT HÓA HỌC

2. Tác dụng
với axit

a. Dung dịch HCl, H2SO4 loãng:
+
2+
Fe khử các ion H của những dung dịch axit này thành khí hiđro, sắt bị oxi hoá thành ion Fe :
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
0

+1

+2

0

Học sinh xem đoạn phim sắt tác dụng với axit HCl và H 2SO4 loãng.
12


SẮT

II – TÍNH CHẤT HÓA HỌC

2. Tác dụng
với axit

b. Dung dịch HNO3, H2SO4 đặc:
Sắt không tác dụng với các dung dịch axit HNO3 đặc-nguội và H2SO4 đặc-nguội vì bị thụ động hoá.
H2SO4 đặc-nóng, HNO3 đặc-nóng, HNO3 loãng oxi hoá sắt thành Fe

3+

.

Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
0

0

+5

+6

2Fe + 6H2SO4 (đặc)

+3

+2

+4

+3
t0
Fe2(SO4)3 + 6H2O + 3SO2 ↑


→

Học sinh xem đoạn phim sắt tác dụng với axit HNO3 và H2SO4 đặc.
13

SẮT

II – TÍNH CHẤT HÓA HỌC

3. Tác dụng với
dung dịch muối

Sắt có thể khử được ion của các kim loại đứng sau nó trong dãy điện hoá thành kim loại tự do và bị oxi hoá
thành Fe

2+
.
0

+2

+2

0

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

Học sinh xem đoạn phim sắt tác dụng với dung dịch đồng sunfat
14


SẮT

II – TÍNH CHẤT HÓA HỌC

4. Tác dụng
với nước

 Ở nhiệt độ thường sắt không khử được nước.
 Nếu cho hơi nước nóng đi qua sắt ở nhiệt độ cao, sắt khử hơi nước giải phóng khí hidro và sắt bị oxi hoá thành
Fe3O4 hoặc FeO.

3Fe + 4H2O

Fe + H2O

t 0 <5700 C


→
Fe3O4 + 4H2 ↑

t 0 > 5700 C


→
FeO + H 2 ↑

Học sinh xem đoạn phim sắt tác dụng với với nước ở nhiệt độ cao.
15


SẮT

IV – Trạng thái tự nhiên

1.Trạng thái tự nhiên

•
•
•

Là kim loại phổ biến sau nhôm.
Sắt ở trạng thái tự do trong các mảnh thiên thạch.
Tồn tại chủ yếu ở dạng hợp chất,trong các quặng:
+ Manhetit chứa Fe3O4
+ Hematit đỏ chứa Fe2O3 khan
+ Hematit nâu chứa Fe2O3.nH2O
+ Pirit chứa FeS2
+ Xiderit chứa FeCO3

16


SẮT

IV – Ứng dụng và sản xuất
IV – Trạng thái tự nhiên

2. Điều chế

•

Điều chế sắt tinh khiết:

to

Fe2O3 + 3H 2 
→ 2 Fe + 3H 2O
to

2 Al + Fe2O3 
→ Al2O3 + 2 Fe
2 FeSO4 + 2 H 2O 
→ 2 Fe + O2 + 2 H 2 SO4
dpdd

•

Sắt kĩ thuật:được điều chế bằng cách dùng than cốc khử sắt oxit ở trong lò cao.

17


SẮT

IV – Ứng dụng và sản xuất
IV – Trạng thái tự nhiên

3. Ứng dụng

•

Hợp chất của sắt có mặt trong hồng cầu của máu, làm nhiệm vụ chuyển tải oxi đến các tế

bào cơ thể để duy trì sự sống của người và động vật.

•

Hợp chất của sắt có vai trò hết sức quan trọng trong kĩ thuật:
+Gang xám : dùng để đúc bệ máy,vô lăng…
+ Gang trắng : luyện thép.
+Thép cứng : làm dụng cụ,kết cấu và chi tiết máy…
+Thép hợp kim : có tính chất cơ học cao,chịu nhiệt và không rỉ nên được dù làm đường
ống,các chi tiết của động cơ máy bay,máy nén…

18


Củng cố

SẮT

Bài 1
Quặng nào dưới đây có hàm lượng sắt cao nhất ?

A. Manhetit
B. Hemantit nâu
C. Hemantit đỏ
D. Xiđerit

19


Củng cố

SẮT

Bài 4/ SGK 198
Cho hỗn hợp gốm,12 gam Fe và 0,24 gam Mg tác dụng với 250ml dung dịch CuSO 4. Phản
ứng thực hiện xong, người ta thu được kim loại có khối lượng 1,88 gam. Tính nồng độ dung
dịch CuSO4 đã dùng.

20


Củng cố

SẮT

HỌC SINH THEO DÕI ĐOẠN PHIM MINH HỌA CÁC BÀI TẬP HÓA HỌC

21


Chúc các em học tốt!!!

22