第3章 第1节 第1课时 铁的单质、氧化物和氢氧化物(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学必修第一册（人教版2019 SDHN版）

第三章 铁　金属材料 第一节　铁及其化合物 课标要求 重点难点 1.结合真实情境中的应用实例或实验探究，了解铁及其重要化合物的主要性质及在生产、生活中的应用。 2.了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用的重要价值。 重点 铁盐与亚铁盐的转化、Fe3＋的检验。 难点 1.制备Fe(OH)2的实验设计。 2.Fe、Fe2＋、Fe3＋的转化关系模型建构。 第1课时　铁的单质、氧化物和氢氧化物 新知探究(一)——铁的单质、铁的氧化物 (一)铁单质 1．铁的存在与性质 (1)铁元素的存在 存在 游离态 如陨铁 形态 化合态 主要以＋2、＋3价化合物的形态存在于矿石中 地壳中 含量 含量仅次于氧、硅、铝，居第四位 (2)铁的冶炼 ①我国在西周晚期已掌握了冶铁技术。战国中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大的作用。 ②工业炼铁的原理是用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来，化学方程式：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2(以Fe2O3为例)。 2．铁的物理性质 铁有延展性、导热性。铁能导电，但其导电性不如铜和铝。铁还能被磁体吸引，其熔、沸点较高。 3．铁的化学性质 根据学过的铁与一些物质的反应写出有关的化学方程式，是离子反应的写出离子方程式。 (1)与某些非金属单质、酸和盐溶液反应 ①Fe与非金属单质反应 ②Fe与非氧化性酸反应(稀H2SO4) Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 ③Fe与盐溶液反应(CuSO4) Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。 (2)实验探究铁粉与水蒸气的反应 实验 装置 操作 现象 用火柴点燃肥皂液，听到爆鸣声，证明生成了H2 实验 结论 在高温下，铁能与水蒸气反应，化学方程式为 [微点拨] ①铁的变价 ②铁在潮湿的空气中生锈(Fe2O3·xH2O)。 ③铁在常温下与浓H2SO4、浓HNO3发生“钝化”形成致密的氧化膜。 (二)铁的氧化物 1．三种氧化物的比较 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 — 铁红 磁性氧化铁 颜色和状态 色粉末 红棕色粉末 色晶体 铁的价态 ＋2价 ＋3价 ＋2价、＋3价 水溶性 不溶 不溶 不溶 稳定性 空气中受热生成Fe3O4 稳定 稳定 2．三种氧化物与盐酸反应的离子方程式 FeO：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O； Fe2O3：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O； Fe3O4：Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。 [微点拨] ①Fe3O4有磁性，可被磁铁吸引。 ②Fe3O4可以看作FeO·Fe2O3，＋2价与＋3价铁的个数比为1∶2，不属于碱性氧化物。 ③FeO、Fe2O3分别属于Fe(OH)2、Fe(OH)3的碱性氧化物；具有碱性氧化物的通性：与酸反应生成盐和水，与酸性氧化物反应生成盐。 [题点多维训练] 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)由于铁性质比较活泼，所以自然界中没有游离态的铁单质(×) (2)氯化亚铁既可由铁与盐酸反应制取也可由铁与氯气化合制取(×) (3)Fe投入稀H2SO4中生成Fe3＋，Fe投入CuSO4溶液中生成Fe2＋(×) (4)铁与H2O(g)的反应中生成Fe2O3和H2(×) (5)磁铁矿的主要成分是Fe3O4(√) (6)FeO在空气中加热生成Fe2O3(×) (7)Fe3O4与稀H2SO4反应可生成两种盐(√) 2．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·Fe2O3 解析：选C　FeO·3Fe2O3中铁原子和氧原子的个数比为7∶10，故A不符合题意；FeO·2Fe2O3中铁原子和氧原子的个数比为5∶7，故B不符合题意；2FeO·3Fe2O3中铁原子和氧原子的个数比为8∶11，故C符合题意；2FeO·Fe2O3中铁原子和氧原子的个数比为4∶5，故D不符合题意。 3．[双选]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，放出的气体点燃时不能发出爆鸣声 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：选BC　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描述错误；Fe与水