第三章 第一节 第1课时 铁及铁的氧化物、氢氧化物-【导与练】2023-2024学年高中化学必修第一册同步全程学习全书word（新教材，人教版）

课程标准要求 学科核心素养 1.能依据物质类别和元素价态列举铁元素的典型代表物。 2.能列举、描述、辨识铁及其化合物的物理和化学性质及实验现象。能用化学方程式、离子方程式正确表示这些典型物质的主要化学性质。 3.能从物质类别、元素价态的角度,依据复分解反应和氧化还原反应原理,预测物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。 4.能利用铁及其化合物的性质和反应,设计常见物质制备、分离、提纯、检验等简单任务的方案。能从物质类别和元素价态变化的视角说明物质的转化路径。 5.能说明常见铁及其化合物的应用对社会发展的价值。 1.科学探究与创新意识:发展物质性质及物质转化的实验探究能力,从单一物质的多角度性质探究到一组物质的多角度性质及物质转化的探究。能针对物质性质及物质转化的探究问题,提出有依据的假设,选取试剂,设计实验方案并实施,基于实验事实得出结论。 2.科学态度与社会责任:深刻认识化学对创造更多物质财富和精神财富、满足人民日益增长的美好生活需要的重大贡献;具有安全意识和严谨求实的科学态度,具有探索未知、崇尚真理的意识;具有节约资源的意识,能参与有关化学问题的社会实践活动。 第一节　铁及其化合物 第1课时　铁及铁的氧化物、氢氧化物 1.通过实验探究认识铁单质与水蒸气反应的条件,能辨识铁及其重要化合物的重要物理性质、化学性质及实验现象。 2.通过学习氢氧化亚铁的性质,能设计其制备方案。 3.通过生活中的铁制品的应用,能了解单质铁、铁的氧化物的性质及用途。 学习任务1　探究单质铁的性质 1.存在和冶炼 (1)存在:铁在自然界中可以以单质形态(陨铁)存在,但主要以+2价和+3价化合物的形态存在于矿石中,在地壳中的含量居第四位,仅次于氧、硅和铝。 (2)冶炼:炼铁高炉内的反应(以Fe2O3为例)。 3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑;3CO+Fe2O32Fe+3CO2。 2.物理性质 具有金属的通性:银白色金属,有延展性、导热性、导电性(导电性弱于Cu、Al),熔、沸点较高(熔点1 535 ℃、沸点2 750 ℃),密度大(7.86 g/cm3),纯金属硬度小、柔韧性好。 特性:能被磁铁吸引。 3.化学性质 (1)与非金属单质反应。 在氧气中燃烧:3Fe+2O2Fe3O4, 与氯气反应:2Fe+3Cl22FeCl3, 与S反应:Fe+SFeS。 (2)与酸反应。 与盐酸的反应:化学方程式为Fe+2HClFeCl2+H2↑,离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑。 (3)与盐溶液反应(写离子方程式)。 与CuSO4溶液的反应:Fe+Cu2+Fe2++Cu。 (4)铁粉与水蒸气的反应。 化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。 结论:铁有较强的还原性,易失去2个或3个电子,与较强的氧化剂如Cl2等反应时,铁被氧化到+3价,与较弱的氧化剂如S、HCl、CuSO4等反应时,铁被氧化到+2价。 下列关于铁与水的反应的描述中,不正确的是　　　　(填序号)。  ①常温下铁与水不反应;②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;③铁与水蒸气的反应是氧化还原反应;④铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe2O3;⑤在潮湿的空气中铁被氧化生成铁锈;⑥等质量的铁分别与足量的水蒸气、盐酸反应失去电子数目相等。 提示:④⑥ 探究　铁与水蒸气的反应 问题1:实验分析 (1)湿棉花的作用是什么? (2)酒精灯上加的铜网罩的作用是什么? (3)反应开始时,应先点燃哪只酒精灯,其目的是什么?若点燃顺序反了,可能有什么影响? 提示:(1)受热时提供反应所需的水蒸气。 (2)保证集中加热,以达到较高的反应温度。 (3)先点燃湿棉花处的酒精灯,用水蒸气排装置内的空气。若点燃顺序反了:①Fe与O2生成氧化物,无法与水蒸气反应;②Fe与水蒸气反应生成H2,H2在高温下与空气中的O2反应可能发生爆炸。 问题2:对比铁、钠分别与水反应的现象,是否能证明钠的还原性更强? 提示:铁与水需要在高温下才能发生反应,钠与水在常温下即可剧烈反应,更易发生,故可以证明钠的还原性更强。 问题3:在钢铁厂的生产中,炽热的铁水或者是钢水注入模具之前,模具必须进行充分的干燥,这样操作的原因是什么? 提示:避免高温下铁与水蒸气反应,生成四氧化三铁和氢气,氢气在高温下与氧气混合可能会发生剧烈反应。 钠和铁与水反应的对比 项目 钠与水反应 铁与水反应 条件 常温 高温 试剂 液态水 水蒸气 产物 氢氧化物(氢氧化钠) 氧化物(四氧化三铁) 原理 置换水中的氢 置换水中的氢 结论:钠比铁活泼,还原性强,更易与水反应,反应更剧烈 1.运用所学知识,找出金属钠与金属铁的共同性质,下列说法正确的是(　D　) A.都能从硫酸铜溶液