3.1.1 铁单质及其氧化物（课件PPT）- 【新课程学案】新教材2022-2023学年高中化学必修第一册（人教版2019 单选版）

第一节|铁及其化合物 第1课时　铁单质及其氧化物   (一)铁的存在及性质 1．铁的存在与冶炼 铁的存在形式 人类最早使用的铁，是来自太空的 。铁在自然界中以单质形态存在于陨铁中。铁元素主要以 价和 价化合物的形态存在于矿石中 在地壳中铁元素的含量仅次于 、 和 ，居第 位。铁矿石的主要成分是 ，丹霞地貌的岩层因含 而呈红色 陨铁 ＋2 ＋3 氧 硅 铝 四 Fe2O3 Fe2O3 西周晚期 战国 还原 2Fe＋3CO2 续表 2．铁的性质 延展性 导热性 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋ 续表 (二)铁的氧化物 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 — _____ ____________ 颜色和状态 ___色粉末 _____色粉末 ___色晶体 铁的价态 ____价 ____价 ＋2价、＋3价 水溶性 _____ _____ _____ 稳定性 Fe2O3、Fe3O4较稳定；FeO不稳定，受热能氧化为Fe3O4 铁红 磁性氧化铁 黑 红棕 黑 ＋2 ＋3 不溶 不溶 不溶 续表 Fe2＋＋H2O 2Fe3＋＋3H2O Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O [新知探究(一)] 铁的主要化学性质 [探究与创新能力] [探究活动] 科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动，也是验证规律，掌握知识的有效手段，学生应勇于在探究中发现和提出有探究价值的问题，从问题和假设出发，确定探究目的、设计探究方案，进行科学探究，勇于创新。试分析下面两套铁粉与水蒸气反应装置。 1．当有1 mol还原铁粉与水蒸气完全反应时，转移的电子的个数是多少？ 2．图一能证明还原铁粉与水蒸气发生了反应的现象是什么？ 提示：肥皂泡上升，点燃有爆鸣声。 3．图一装置中湿棉花的作用与图二中A、B、C、D哪个装置的作用一样？ 提示：A装置。 4．请根据图二装置回答以下问题： (1)实验中，D处排出的气体几乎点不着，已知该装置不漏气，使用的各种药品没有质量问题，你认为气体点不着的可能原因是什么？应如何改进？ 提示：可能的原因：①产生的H2 太少，②水蒸气过多。 改正措施：①增加还原铁粉的用量，②控制烧瓶加热温度，避免产生大量水蒸气。(或增加干燥剂的用量) (2)有人建议将烧瓶中的水改用纯碱晶体(Na2CO3 ·10H2O)，你认为是否可行？ 提示：可行， Na2CO3 ·10H2O受热产生平稳的水蒸气气流，也能避免产生大量水蒸气。 (4)Cu、Hg、Ag、Pt、Au不与水反应。 活泼金属都可以与非氧化性酸中的氢离子反应，放出氢气；同样，水中的氢离子也可以与金属反应，但由于水中的氢离子的浓度比酸中的氢离子的浓度低得多，故活泼金属与水反应比与酸反应慢得多。 [跟踪训练] 1．常温下，可以用铁质容器盛装的是 (　　) A．浓盐酸　　　　　　　　 B．浓硫酸 C．稀硫酸 D．硫酸铜溶液 解析：常温下，铁与浓盐酸发生置换反应，不能用铁质容器盛放，A不符合题意；常温下，铁与浓硫酸发生钝化，阻止反应进一步进行，故铁质容器可以盛放浓硫酸，B符合题意；常温下，铁与稀硫酸发生氧化还原反应，不能用铁质容器盛放，C不符合题意；常温下，铁与硫酸铜溶液发生置换反应，不能用铁质容器盛放，D不符合题意。 答案：B　 2．下列关于铁与水反应的描述不正确的是 (　　) A．铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe3O4 B．红热的铁能与水蒸气反应，放出的气体点燃时能发出爆鸣声 C．铁与水蒸气的反应不是氧化还原反应 D．常温下，Fe与H2O不反应，但在空气中的O2、CO2、H2O的共同作用下Fe能与其发生反应 解析：铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe3O4，故A描述正确；红热的Fe与水蒸气反应生成氢气，氢气点燃时能发出爆鸣声，故B描述正确；Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应中Fe、H元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，故C描述错误；常温下，铁在潮湿的空气中易发生腐蚀，故D描述正确。 答案：C　 政府工作报告曾指出“因地制宜开展农村人居环境整治，建设美丽乡村”。位于某村庄附近的一座大型钢铁厂拆迁后，附近居民将不再受到该厂产生的棕红色烟雾的困扰，你估计这一空气污染物可能含有哪种物质？ 提示：氧化铁粉尘。 [跟踪训练] 1．铁的常见化合价有＋2价和＋3价。据研究，铁在浓硝酸中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以表示为FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物为 (　 ) A．FeO·3Fe2O3 B．FeO·2Fe2O3 C．2FeO·3Fe2O3 D．2FeO·