3.1.1铁的单质 课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第三章·第一节·铁及其化合物 第1课时 人教版高中化学 必修第一册 铁的单质 2018年，网上流传出一段视频，有网友竟用吸铁石从麦片中吸出了铁粉。这是不是不法商家添加的呢？ 配料表中的还原铁是不是铁的单质呢？该如何验证？ 一、铁的存在 1、以单质形态存在：如陨铁 2、以化合物存在：如矿石中的铁元素：主要以+2、+3价 （1）存在形式 （2）地壳中含量 （二)铁的发现 1、最早人工冶铁制品：春秋初年秦国的铜柄铁剑。 2、战国中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大作用。 (三)铁的冶炼 【回顾】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。你还记得炼铁高炉内的化学反应吗？ ①有延展性和导热性。 ②能导电，但其导电性不如铜和铝。 ③能被磁铁吸引。 ④熔点：1535℃； 沸点：2750℃； 密度：7.86g/cm3。 二、铁的物理性质 经查证，部分营养麦片中的确添加了铁粉。那么营养麦片中添加铁粉的目的是什么呢？ ——铁的特性 导热性 延展性 磁铁吸引 三、铁的化学性质 （1）与非金属单质反应 ——较强的还原性 铁与氧气反应 铁与氯气反应 铁与硫的反应 铁丝剧烈燃烧，产生棕色的烟 2Fe + 3 Cl2 === 2 FeCl3 点燃 3Fe + 2O2 === Fe3O4 点燃 Fe + S === FeS 加热 缓慢氧化4Fe+3O2= 2Fe2O3 铁与盐酸的反应 （2）与非氧化性酸反应 铁与硫酸的反应 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 离子方程式:Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 铁与CuSO4的反应 （3）与盐的反应 铁与AgNO3的反应 Fe + 2AgNO3 = Fe(NO3)2 + 2Ag Fe + CuSO4 = Cu +FeSO4 学生实验 【思考与讨论】 在铁与氯气的反应，铁与盐酸的反应，铁与硫酸铜溶液的反应中，铁的化合价的变化有何异同？为什么会有这样的异同？ 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。 【思考与讨论】 性质决定用途，你认为营养麦片中添加铁粉的目的是什么呢？ 1. 抗氧化，保持麦片新鲜。（利用铁粉与氧气的反应） 2. 补铁。 （铁粉和胃酸发生反应，生成亚铁离子，被人体吸收） 【专家建议】 1. 因为添加铁粉的含量极少，所以抗氧化效果并不佳。 2. 通过吃铁粉补充铁元素的做法并不科学，因为胃酸浓度不高，铁粉并不能完全被溶解，吸收率很低。 结论，营养麦片中添加适量铁粉不存在危害。但益处不大。这是商家的营销手段而已。 【思考】如何合理补铁？ 【资料卡片】 人体中的铁元素 铁在成人体中的含量为4~5g，是人体必需微量元素中含量最多的一种。人体内的含铁化合物主要分为两类，即功能性铁和储存铁。功能性铁参与氧的运输，其余的铁与一些酶结合，分布于身体各器官。体内缺铁将会导致人的记忆能力、免疫能力和对温度的适应能力等生理功能下降。如果体内的铁不足以供给生命活动的需要，就会发生贫血。 为了满足生理需要，成人每天铁的适宜摄入量为15~20mg。动物内脏、肉类、鱼类、蛋类等动物性食物中的铁容易被吸收。一般蔬菜中铁的含量较少，吸收率也低，但我国膳食中一般食用蔬菜量很大，仍为铁的重要来源。我国已经实施在某些酱油中加入铁强化剂的措施，以减少缺铁性贫血问题的发生。 必要时，我们可以根据医生建议补充一些补铁口服液。 材料：在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，不得留有水(如图3~4)。 生活经验告诉我们，在常温下，铁与水是不发生反应的。根据材料，在高温下，铁可能与水发生反应。 （4）与水的反应 【思考】 若铁在高温下能与水反应，可能生出什么呢？ 1.铁粉有还原性，水会被还原生成氢气。铁被氧化，可能产生铁的氧化物。 2.根据钠和水的反应，产物可能为氢气和氢氧化铁。 3. 如何设计实验验证你的想法？ 有人设计了如图3-5所示的装置，进行还原铁粉与水蒸气反应的实验。请讨论该装置的实验原理，并根据实验现象，分析可能的生成物。 试管底部放入湿棉花，加热湿棉花产生水蒸气。中部放入铁粉装好装置，加热，使水蒸气与铁粉在高温下反应。 装置末端将产生的气体导入肥皂液中是为了产生气泡，便于通过点燃验证产物中的气体。 现象：蒸发皿中产生大量的肥皂泡，放出的气体能点燃，或会发出爆鸣声，反应后试管内固体仍为黑色。 分析：气体为氢气； 固体为黑色，不是氧化铁或氢氧化铁，可能是四氧化三铁