第3章 第1节 铁及其化合物（教师用书Word）-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中化学必修第一册（人教版 2019）
第一节 铁及其化合物
[学习目标]
1．结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铁及其重要化合物的主要性质，了解这些物质在生产生活中的主要应用。(科学探究与创新意识)
2．认识铁及其化合物的多样性，结合实例认识铁及其化合物之间的转化关系。(宏观辨识与微观探析)
3．通过实验探究，掌握Fe2＋和Fe3＋的检验方法。(科学探究与创新意识)
铁的存在与性质
1．铁的存在
铁Error!
含量：在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝，居第四位。
2．铁的物理性质
状态 | 颜色 | 密度 | 熔点 | 沸点 | 导电、导热性 | 延展性 | 特性 |
固体 | 银白色，有金属光泽 | 7.86 g/cm3 | 1 535 ℃ | 2 750 ℃ | 良好，导电性不如铜 和铝 | 良好 | 能被磁铁吸引 |
3.铁的化学性质
(1)在一定条件下，铁作为还原剂能与某些非金属单质、酸和盐溶液反应。铁与氧化性较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜等)反应，铁原子失去2个电子生成＋2价铁的化合物(Fe2＋在溶液中呈浅绿色)；与氧化性较强的氧化剂(如氯气等)反应，铁原子则失去3个电子生成
＋3价铁的化合物(Fe3＋在溶液中呈棕黄色)。
化学性质 | 化学方程式 |
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Fe与非金属单质反应 | ①在O2中燃烧： |
②与Cl2反应： | |
Fe与非金属单质反应 | ③与硫单质反应： |
Fe与非氧化性酸反应 | ④与盐酸反应： |
Fe与盐溶液反应 | ⑤与硫酸铜反应： |
(2)铁与水蒸气的反应
实验 装置 |
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实验 操作 | ①在如图所示装置的试管中依次放入湿棉花和还原铁粉，加热。把生成的气体通入蒸发皿中的肥皂液中，一段时间后，再用坩埚钳夹取燃着的火柴点燃蒸发皿中的肥皂泡，观察现象 ②实验结束后，先从肥皂液中撤出导管，再移走燃着的酒精灯 |
实验 现象 | 蒸发皿中产生肥皂泡，用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了 |
实验 结论 | 在高温条件下铁能与水蒸气反应，化学方程式为 |
实验 说明 | ①湿棉花的作用是在受热时提供反应所需的水蒸气。 ②酒精灯的火焰用铁丝网罩住，可以使加热效果更好。 ③铁不能与冷水、热水反应，只能在高温下与水蒸气反应 |
铁的氧化物
名称 | 氧化亚铁 | 氧化铁 | 四氧化三铁 |
化学式 | FeO | Fe2O3 |
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存在 | 不稳定，在空气中 | 赤铁矿 | 磁铁矿 |
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| 受热易被氧化成 |
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俗名 |
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| 磁性氧化铁 |
Fe的化合价 | ＋2 | ＋3 |
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颜色、状态 | 黑色粉末 |
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溶解性 | 都不溶于水 | ||
与酸反应的离子方程式 | FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O |
| Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O |
用途 |
| 油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料 | 炼铁、磁性材料 |
铁的氢氧化物
名称 | 氢氧化亚铁 | 氢氧化铁 |
化学式 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
色态 | 白色固体 |
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溶解性 | 难溶于水 | 难溶于水 |
制法 | 可溶性亚铁盐与碱反应：FeSO4＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋Na2SO4 | 可溶性铁盐与碱反应：FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl |
稳定性 | 不稳定，分解产物很复杂，在空气中易被氧化为Fe(OH)3 | 不稳定，受热易分解： |
与盐酸反应的离子方程式 |
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转化(现象) | 白色絮状沉淀迅速变成 | |
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