Железо — элемент и простое вещество

Знаком с металлом этим был даже древний человек,
До нашей эры начался и продолжается его, бесспорно, век.
И в наше время успешно использует везде его
наш современный человек.
Руда его нам издавна известна
И выплавкой могучих сплавов нам интересна.
Сегодня он – от транспорта до тонкой техники,
От иголки и до космических кораблей,
Во многих областях металла нет нужней.
Поэтому в металлургии сей металл
Одним из главных стал.
А в организме важен содержащий его белок,
Он переносит кислород, и человек жить без него б не смог.
Ведь кислород необходим всем нам на свете –
Об этом знают даже маленькие дети.
О каком металле идет речь?
Э Т О
Ж Е Л Е З О
Fe

С О Д Е Р Ж А Н И Е
Положение В периодической системе
И строение его атома
НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ
история ПОЛУЧЕНИя
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ЖЕЛЕЗО В ОРГАНИЗМЕ И ЕГО РОЛЬ
ПРИМЕНЕНИЕ ЖЕЛЕЗА И ЕГО СПЛАВОВ

элемент № 26 в периодической системе
элемент 4- ого периода
элемент 8 группы побочной подгруппы
четвертый по распространенности в земной коре, второй среди металлов
Fe

Fe
+26
2е 8е 14е 2е
1S22S22P63S23P63D64S2
возможные степени окисления
+2 и +3
строение
атома железа

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.
Железо в природе

Первое металлическое железо, попавшее в руки человека, имело, явно, метеоритное происхождение.
Железные изделия из такого железа относятся к 4-5 тыс.до н.э. в Египте и Месопотамии.

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)
Наиболее
распространенные
и добываемые
руды и минералы

Железо в морской воде
Морскую воду иногда называют жидкой рудой: в ней содержится около 80 элементов, есть в ней и железо, но, конечно, в очень малой концентрации.
И все-таки, если извлечь все железо, растворенное в морской воде, то его придется 35 т на каждого жителя планеты…

Наибольшее внимание ученых и инженеров привлекает сейчас океанское дно - минеральные богатства донных осадков, которое устлано на площади в сотни миллионов квадратных километров сплошным слоем железо-марганцевых конкреций - минеральных образований в виде небольших шариков или лепешек с высоким содержанием железа (до 15%) и марганца (до 20%).
Ядром или центром концентрации минералов обычно служат раковины, кости и другие предметы.
Так, в Индийском океане в ядрах конкреций найдены зубы давно вымерших гигантских акул.

История получения железа
Люди впервые овладели железом в 4-3 тыс.
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.

Уравнения реакций, лежащие в основе получения железа из руд.
Используются в основном руды: гематит и магнетит
Углеродный способ:
Восстановление углеродом (коксом) –
Fe2O3 +3C = 3CO + 2Fe
2. Алюминотермия
3Fe3O4 + 8Al = 4Al2O3 +9Fe
3. Водородный способ:
Fe2O3 + 3H2 = 3H2O +2Fe
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…

Физические свойства железа
серебристо-серый
тугоплавкий
(Т пл.=15350C)
Тяжелый (плотность=7,8 г\см3 )
ковкий;
обладает
магнитными свойствами

Химические свойства
Реакции с простыми веществами
Железо сгорает в кислороде при нагревании: 4Fe +3O2=2Fe2O3
Реагирует с порошком серы при нагревании:Fe +S = FeS
Реагирует с галогенами при нагревании:2Fe + 3CL2=2FeCL3

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 + 2AgNO3= 2Ag + Fe(NO3)2
С водой(при высокой температуре):
3Fe + 4H2O=Fe3O4 +4H2
(железная окалина)

4Fe + 2Н2О + ЗО2 = 2(Fe2O3•Н2О)
Железо разрушается под действием окружающей среды, т.е. подвергается коррозии – «ржавлению».
При этом на поверхности образуется коричневый налет -«ржавчина».
ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ, ЧТО ПРОИСХОДИТ С железоМ
В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ?

О таком страшном враге – «ржавчине» говорит даже народная мудрость. Боритесь с ней в жизни и не попадайтесь в ее «сети»:
«Человека губит горе, железо портит влага» (турецкая)
«Сердца ржавеют, как ржавеет железо» (арабская)
«Ржавчина не железе, а неправда в человеке не утаится» (не надо обманывать, все выплывет наружу…)
«Хорошее железо не ржавеет» (хороший человек – это навсегда!!!)
(русские)

«Ржавое железо не блестит» (никчемность и бездеятельность человека портит!!!)
«Куй железо, пока горячо» (делай все вовремя!!!, не пропусти момент!!!)
«Без разума сила все равно, что железо гнило» (главное в человеке - разумные и осмысленные поступки!!!)
Издавна метких изречений и умных мыслей о важности и значении железа в человеческом обиходе встречается много…

Железо в виде ионов присутствует в организме человека.
Основная биологическая функция железа – участие в транспорте кислорода ко всем органам и окислительных процессах.
При недостатке железа в организме развивается железистая анемия.
наш организм и железо
В человеке с массой тела 70 кг содержится около 4 г железа.

Перенос железа в нас осуществляет важнейший белок в котором находится больше половины всего железа организма. Как он называется?
ответ
ГЕМОГЛОБИН

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.

ЗНАЙТЕ!!!
ЭТО ВАЖНО И ПОЛЕЗНО!!!

БЕРЕГИТЕ СВОЕ ЗДОРОВЬЕ!!!
При анемии (недостатке гемоглобина) увеличьте в своем рационе количество нежирного говяжьего мяса и печени, красной икры, а также яичных желтков
…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.
ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ, ЧТО…

гречка
говядина
печень
белая капуста
хлеб грубого помола
и черный хлеб
бобы и курага
орехи
мясо кур
яблоки
ЕШЬТЕ ЭТИ Продукты, богатые Железом, БУДЕТЕ ЗДОРОВЫ!!!

Людям, у которых пониженное количество гемоглобина, рекомендуется чаще
гулять на свежем воздухе.

П Р И М Е Н Е Н И Е
Ж Е Л Е З А
И Е Г О
С П Л А В О В

Чистое железо применяется редко.
Но сплавы железа — чугун и, в большей степени, сталь — составляют основу современной техники. На долю железа приходится около 95%
мирового металлургического производства

С П Л А В Ы
Ж Е Л Е З А
Чугун
Fe - 90-93%
C - 2-4,5%
хрупкий
Сталь
Fe - 95-97%
C - 0,3-1,7%
ковкий

С П Л А В Ж Е Л Е З А - чугун
Используется в основном в машиностроении для разных отдельных деталей, в сантехнике и строительных работах.
Но самое главное, что он применяется в художественном литье для красивых решеток вокруг исторических памятников, а также для создания парковой скульптуры, надгробий, оград, садовой мебели и мелких фигурок

Гидроэлектро-
станции и опоры
линий электропередач
Трубопроводы
для воды,
нефти и газа
Бытовые приборы,
Другие предметы
Автомобили ,
Тракторы,
Подводные лодки
Железо сегодня

Использованная учебная литература:
Учебники для общеобразовательных учреждений , 9 класс - авторы: Г.Е. Рудзитис ,Ф .Г. Фельдман и автор: О.С.Габриелян
ССЫЛКИ НА ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ И ИЗОБРАЖЕНИЙ:
http://www.ukzdor.ru/ferrum.html
http://termist.com/bibliot/popular/mezenin/mezenin_046.htm
Железо: http://school.xvatit.com/images/d/db/Залізнаруда.jpg
Горная порода: http://im7-tub-ru.yandex.net/i?id=34080241-38-72&n=21
Выплавка стали: http://gazeta.a42.ru/images/lenta/18331.jpg
Чугунная решетка: http://n4.biz/image/shopping/item?img_id=53478909&fileName=%D0%9E%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%B6%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F-_%D0%B7%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%80%D1%8B-_%D1%80%D0%B5%D1%88%D0%B5%D1%82%D0%BA%D0%B8&t=1368335268307
Чугунный конь:http://profesionalnoe.narod.ru/images/mini/072.jpg
Подводная лодка: http://rnns.ru/uploads/posts/2010-03/thumbs/1267787706_holidays_professional_day_seaman_submariners_day_s.jpg
Ржавый замок:http://img-fotki.yandex.ru/get/27/65189659.32/0_84ce5_ca02d45a_XL
Гемоглобин: http://hematologiya.ru/wp-content/uploads/2009/08/gemoglobin-a.jpg
http://www.meleklermekani.com/imagehosting/84da02834a6f3c.jpg