Железо и его соединения

Кадр 1

ЖЕЛЕЗО И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ Диафильм по химии для IX класса

Кадр 2

Железо—элемент 4-го периода VIII группы периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. Вместе с кобальтом и никелем оно образует побочную подгруппу этой группы.

Кадр 3

Железо является первым d-элементом VIII группы, так как оно заполняет свой 3-d электронный подуровень. Оно является и первым членом триады сходных по свойствам элементов — Fe, Co, Ni.

Кадр 4

Участие в реакциях различного числа электронов приводит к возникновению соединений железа с разной степенью окисления.

Кадр 5

Природное железо состоит из 4 изотопов. В ядре атома любого изотопа железа содержится 26 протонов, а число нейтронов различно. Сколько нейтронов в ядрах изотопов: ⁵⁴Fe; ⁵⁶Fe; ⁵⁷Fe; ⁵⁸Fe?

Кадр 6

Согласно современным представлениям, железо появляется во Вселенной при взрывах сверхновых звезд. Среднее содержание Fe во Вселенной–10⁻²%.

Кадр 7

Конденсируясь, железо переходит в состав планет. В слое земной коры толщиной всего 1 м содержится около 20 биллионов тонн железа!

Кадр 8

Основные руды железа. Обычно железо входит в состав минералов. На Земле известно более 300 минералов, содержащих железо.

Кадр 9

ЖЕЛЕЗО КАК ПРОСТОЕ ВЕЩЕСТВО

Кадр 10

По своим физическим свойствам железо—типичный металл.

Кадр 11

Железо является проводником. Оно также обладает магнитными свойствами (может намагничиваться и притягиваться магнитом). При нагревании магнитные свойства исчезают.

Кадр 12

Железо существует в виде нескольких аллотропных модификаций. Для каких других элементов вам известно явление аллотропии?

Кадр 13

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗА Fe +2; Fe SO₄ · 7H₂O. железный купорос K₄[Fe(CN)₆] жёлтая кровяная соль Fe +3 : NH₄(SO₄)₂ · 12H₂O железоаммонийные квасцы K₃[Fe(CN)₆] красная кровяная соль Как известно, железо в соединениях может проявлять различные степени окисления. Но наиболее характерными для него являются состояния со степенями окисления +3 и +2. Чем это вызвано? Определите степень окисления железа в сидерите Fe CO₃.

Кадр 14

В сухом воздухе железо не взаимодействует с кислородом, поэтому антенны корабля покрывают защитными оболочками. Активное взаимодействие с кислородом в условиях атмосферы является причиной практически полного отсутствия на Земле чистого самородного железа.

Кадр 15

Взаимодействие железа с углеродом А. Образование растворов Б. Химическое соединение до 4% — чугун. 3 Fe + C = Fe₃C (цементит) до 2% — сталь, Придает стали твердость. менее 0,2% — мягкое железо. С углеродом железо образует ряд твердых растворов и химических соединений.

Кадр 16

В взаимодействии железа с кислотами было известно еще алхимикам. Разбавленные кислоты растворяют железо (реакции а и б), а концентрированные пассивируют — поверхность металла покрывается защитной пленкой. Вот почему серную кислоту можно перевозить в железных цистернах.

Кадр 17

Сплавы железа с другими металлами обладают ценными свойствами. Добавка к Fe: Mn придает сплаву упругость и прочность, Ni—малый коэффициент теплового расширения (инвар), Cr—жаропрочность, Cr+Ni—стойкость к коррозии («нержавеющая сталь») твердость при высоких температурах («быстрорежущие стали»).

Кадр 18

Взаимодействие железа с солями А. С раствором медного купороса Б. С раствором азотнокислого серебра (ляписа) Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu Fe + AgNO₃ = ? Железо может взаимодействовать с солями металлов, стоящих правее водорода в электрохимическом ряду напряжений, вытесняя эти металлы в свободном виде. Что образуется при реакции Б?

Кадр 19

СОЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗА Двухвалентное железо

Кадр 20

Соли железа (III) более подвержены гидролизу, чем соединения железа (II). Напишите уравнения реакций в полном виде.

Кадр 21

Качественные реакции на катионы Fe⁺² и Fe⁺³

Кадр 22

В промышленных масштабах железо получают в виде чугуна. Наиболее распространен доменный способ получения чугуна.

Кадр 23

Традиционными способами получения стали являются кислородно - конвертерный (бессемеровский) и мартеновский. Более современный способ получения стали — в электрических печах.

Кадр 24

Метод прямого восстановления железных руд. Кроме того, существует метод прямого восстановления железа из руд. Сущность его заключается в том, что во вращающуюся печь непрерывно загружается смесь руды с топливом. Двигаясь навстречу потоку воздуха, она за 6—8 часов восстанавливается до металла.

Кадр 25

Железо и его сплавы — основа технической мощи современной цивилизации. Сотни миллионов тонн железа ежегодно потребляются в самых различных отраслях хозяйства.

Кадр 26

В общем машиностроении,

Кадр 27

в автомобилестроении.

Кадр 28

в железнодорожном транспорте.

Кадр 29

в энергетике,

Кадр 30

в химическом машиностроении,

Кадр 31

в сельскохозяйственном машиностроении,

Кадр 32

в крупных научных исследованиях

Кадр 33

И во многих других сферах человеческой деятельности.

Кадр 34

Структура оксидной пленки на железе К сожалению, металлическое железо способно к самопроизвольному окислению, что лишает его большинства ценных свойств. Это происходит при коррозионных процессах (ржавлении).

Кадр 35

Коррозионным процессам активно способствуют обычные компоненты внешней среды: воздух и вода. Из 20 млрд. тонн железа, выплавленного за всю историю цивилизации, ржавчина съела около 14 млрд. тонн.

Кадр 36

Применяются различные способы борьбы с коррозией: легирование, нанесение разнообразных защитных покрытий, обработка окружающей среды. Какие из них представлены в кадре? Что еще можно сделать для борьбы с коррозией?

Кадр 37

Широкое применение находят соединения железа в народном хозяйстве. Как ядохимикат используется железный купорос, железо входит в состав микроудобрений.

Кадр 38

Используются и строительные материалы, содержащие железо, и в первую очередь кирпич.

Кадр 39

Вид современных электронных приборов. Электронная схема с ферритовым сердечником. Железо в составе ферритов используется в радиоэлектронике для изготовления ферритовых стержней, а также для получения магнитной пленки.

Кадр 40

Железо—важный компонент биосферы. Оно содержится в организмах всех животных и в растениях. Без него невозможен синтез хлорофилла.

Кадр 41

Богаты железом продукты: печень, мясо, яйца, бобовые, хлеб, крупы, шпинат, свекла, яблоки. В организм животных и человека железо поступает с пищей. Организм взрослого человека содержит до 3 г железа (из них около 2 г входят в состав крови).

Кадр 42

Вы познакомились с железом, его свойствами, способами получения, областями применения. Какую бы сферу деятельности Вы ни выбрали, Вам неизбежно придется иметь дело с железом и его соединениями. Возможно, Вы откроете такие свойства железа, которые помогут людям двигаться по пути прогресса в гармоническом согласии с окружающей природой. И, если Вы поняли всю важность этого элемента для человека и хотите познакомиться с ним подробнее, начните с «Популярной библиотеки химических элементов».

Кадр 43

Диафильм сделан по программе, утвержденной Министерством просвещения СССР Автор кандидат технических наук Ю. ЛЕБЕДЕВ Художник-оформитель И. ШАТАЛОВА Редактор Т. РАЗУМОВА