3.1 铁及其化合物（知识梳理+当堂作业）-2023-2024学年高一化学同步课时知识梳理+分层训练（人教版2019必修第一册）

第三章 铁 金属材料 第一节 铁及其化合物 学习目标 1.了解铁元素在自然界中的存在形态、与人体健康的关系，体会化学对人类生活的重要意义;从我国古代应用铁的化学史感受中华民族在科技发展进程中的贡献，增强文化自信。 2.能用氧化还原反应原理进一步认识铁的化学性质，基于实验事实写出铁与水蒸气反应的化学方程式，并用于解释生产中简单的化学问题，培养安全意识。 3.实验探究铁的氢氧化物的性质，并能用方程式表示。 4.通过实验探究铁盐和亚铁盐的化学性质，并能用化学方程式或离子方程式正确表示。体会实验对认识和研究物质性质的重要作用,形成证据意识。 5.通过学习铁及其化合物，学会从物质类别和元素价态的视角认识具有变价元素物质间的转化关系，并建立认识模型，丰富研究物质的思路和方法。 6.结合应用实例，将铁及其化合物性质的知识运用于解决生产、生活中简单的化学问题，强化性质决定用途的观念。 知识梳理 一．铁的单质 1.铁元素在自然界中的存在形态 (1)人类最早使用的铁是来自太空的陨铁。陨铁中的铁以 形态存在。 (2)主要是以 价和 价 的形态存在于矿石中； 铁元素在地壳中的含量仅次于 、 和 ，居第四位。 (3)铁矿石的主要成分是 ，丹霞地貌的岩层因含 而呈红色。 2．铁的应用历史 (1)我国在 初年就掌握了冶铁技术。 中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大的作用。 (2)现代工业炼铁的原理是用 的方法把铁从铁矿石中提炼出来。 化学方程式为 。 3．物理性质 纯净的铁是光亮的银白色金属，密度较大，熔点为1 535℃，沸点为2 750℃。纯铁的抗蚀力很强，它有良好的延展性、导热性和导电性，导电性比铜、铝差，能被磁铁吸引。 二．铁单质的化学性质 1.与非金属单质反应 (1)与O2反应 点燃(化学方程式)： ；现象：剧烈燃烧，火星四射。 常温：铁在潮湿的空气中易被腐蚀，生成铁锈，其主要成分为Fe2O3·xH2O。 (2)与Cl2反应(化学方程式)： ；现象：剧烈燃烧，棕红色烟。 注意：铁在氯气中燃烧，只生成FeCl3，与反应物量比无关。 (3)与S反应(化学方程式)： 。 氧化性：Cl2 > S，铁与Cl2反应被氧化为＋3价，与S反应被氧化为＋2价。 2.与水反应 常温下，铁与水是不反应的。 但高温下可与水蒸气反应(化学方程式)： 。 实验装置 操作现象 用火柴点燃肥皂液，听到 声，证明生成了 实验中湿棉花的作用是提供 。 实验结论 在高温下，铁能与水蒸气反应生成H2，化学方程式为 。 3.与酸反应 与非氧化性酸，如盐酸、稀硫酸反应的离子方程式： 。 4.与盐溶液反应 (1)置换反应 与CuSO4溶液反应(离子方程式)： 。 (2)与FeCl3溶液反应(离子方程式)： 。 【总结】 在一定条件下，铁作为 能与 、 和 反应。 (1)铁与 的氧化剂(如盐酸、硫酸铜等)反应，铁原子失去 个电子生成 铁的化合物。 (2)铁与 的氧化剂(如氯气等)反应，铁原子则失去 个电子生成 铁的化合物。 (3)红热的铁能与水蒸气发生反应，生成 和 。化学方程式：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 三．铁单质的冶炼 铁单质冶炼的原理就是利用还原剂将铁从矿石中还原出来。 如高炉炼铁： (1)设备：炼铁高炉；原料：铁矿石、焦炭、空气等。 (2)主要反应 ①还原剂的生成。 a．生成CO2：C＋O2CO2 b．生成CO：CO2＋C2CO ②铁的生成：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 四．铁的氧化物 化学式 FeO Fe2O3