3.1 铁及其化合物（第1课时）-【赢在课堂】2023-2024学年高一化学同步精品课件（人教版2019必修第一册）

人教版2019必修第一册 第三章 铁 金属材料 第1节 铁及其化合物 第一课时 1.能准确描述铁单质的化学性质，利用离子反应、氧化还原反应等概念对含铁单质的相关反应进行分类和分析说明，并建立物质类别和元素价态两个认识视角。 2.能运用氧化还原反应的相关原理进一步认识铁的化学性质，正确书写铁的相关化学性质的化学方程式，并应用于化学问题的解释。 3.基于物质类别、元素价态，依据物质的分类和氧化还原反应原理，预测铁单质的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。 学习目标 2 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 本节重难点 铁与水蒸气的反应； 基于物质类别和元素价态认识物质性质的模型。 本节重点 本节难点 铁的化学性质及其相关的化学方程式； 基于物质类别和元素价态认识物质性质的模型。 情境导入 长方形铁炉 我国目前发现最早的人工冶铁制品是甘肃灵台出土的春秋初年秦国的铜柄铁剑，这表明春秋初年我国已掌握了冶铁技术。战国中期以后，铁质工具在社会生产中发挥了巨大作用。 自然界中有游离态的铁吗？ 铜柄铁剑 人类最早使用的铁，是来自太空的陨铁 赤铁矿 （Fe2O3） 菱铁矿 （FeCO3） 磁铁矿 （Fe3O4） 黄铁矿 （FeS2） 常见的铁矿石 资料卡片 铁元素在自然界中主要是以+2价和+3价化合物的形态存在于矿石中，游离态的单质铁只存在于陨铁中。铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，局第4位。 高炉炼铁 物理性质 状态 密度 熔点 沸点 金属共性 特性 固体 7.86g/cm3 1535℃ 2750℃ 导热、导电、延展性 能被磁铁吸引 铁有延展性和导热性。铁能导电，但其导电性不如铜和铝。铁能被磁体吸引。 元素价态 化学性质 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；而铁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。 表现出较强的还原性 Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑(置换反应) 铁作为还原剂与某些非金属单质、酸和盐溶液反应 与非金属单质反应 与酸反应 与盐溶液反应 铁与水蒸气的反应 用小试管收集一试管气体，点燃，听到轻微“噗”声，产生淡蓝色火焰，证明生成了H2 实验操作及现象 实验结论 铁能与水蒸气反应，并有H2生成，反应的化学方程式为 3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2 实验装置 1 铁与水蒸气的反应 实验装置 2 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了H2 实验操作及现象 实验结论 铁能与水蒸气反应，并有H2生成，反应的化学方程式为 3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2 ①湿棉花的作用是在受热时提供反应所需的水蒸气； ②酒精灯的火焰用防风罩套住，可以使加热效果更好； ③肥皂液在该实验中可以起到“收集”氢气的作用 铁单质的价类二维图 类别 化合价 单质 氧化物 盐 0 +2 +3 Fe3O4 Fe3+/Fe +3 Fe2+/Fe +2 强氧化剂 弱氧化剂 H2O/O2 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 — 铁红 磁性氧化铁 颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 (有磁性) 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁的化合价 ＋2 ＋3 ＋2，＋3 1．铁的氧化物 铁的氧化物与铁的氢氧化物 认识元素及其化合物性质的视角 物质类别 元素价态 试预测Fe2O3具有的化学性质？ 属于金属氧化物/碱性氧化物 铁元素的化合价为+3价 Fe2O3 + 6H+ 2Fe3+ + 3H2O 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O △ Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 高温 认识元素及其化合物性质的视角 物质类别 元素价态 试预测FeO具有的化学性质？ 属于金属氧化物/碱性氧化物 铁元素的化合价为+2价 FeO + 2H+ Fe2+ + H2O 氧化性 FeO + CO Fe + CO2 高温 还原性 6FeO + O2 2Fe3O4 △ 认识元素及其化合物性质的视角 物质类别 元素价态 试预测Fe3O4具有的化学性质？ 属于金属氧化物 氧化性 Fe3O4 + 8H+ Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2 高温 2．铁的氢氧化物 （1） Fe(OH)3的制备 Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓ 有红褐色沉淀 实验原理 实验装置图 实验现象 2．铁的氢氧化物 （1） Fe(OH)2的制备 实验原理 实验装置图 实验现象 Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓ 白色沉淀 灰绿色 红褐色 4Fe(OH)2＋O2＋2