3.1.1 铁的单质和氧化物 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 铁 金属材料 第一节 铁及其化合物 课时1 铁的单质和氧化物 亮亮图文旗舰店 https://liangliangtuwen.tmall.com 课堂导入 课堂学习 铁的存在形式 游离态(0价) 化合态(+2 +3价) 赤铁矿(Fe2O3) 菱铁矿(FeCO3) 黄铁矿(FeS2) 磁铁矿(Fe3O4) 课堂学习 铁的物理性质 颜色 状态 熔点 沸点 质地 密度 导电、导热性 延展性 银白色 固态 1535℃ 2750℃ 软 大 (7.86 g·cm-3) 良好 好 铁能被磁铁吸引。 金属通性 铁的特性 课堂学习 还记得我们可以怎么预测新物质的性质的吗？ 铁的化学性质 预测性质 物质类别 金属单质 与非金属单质反应 与酸反应 与盐反应 原子结构 暂不讨论 元素价态 最低价，具有还原性 与氧化剂反应 课堂学习 与非金属单质反应 铁的化学性质 从所给反应方程式来看，Fe的价态均上升，表现出还原性，但反应过后的价态却不固定，这是什么原因呢？ 与氧气反应：3Fe + 2O2 = Fe3O4 与氯气反应：2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 与硫反应：Fe + S = FeS 与酸反应：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑ 与盐反应：Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu 课堂学习 铁的化学性质 与氯气反应：2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 与硫反应：Fe + S = FeS Fe - 2e- → Fe2+ Fe - 3e- → Fe3+ 氧化性 Cl2＞S Fe2+ Fe3+ Fe 弱氧化剂 强氧化剂 与酸反应：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑ Fe与酸反应变为+2价，说明酸的氧化性较弱，是否所有的酸氧化性都较弱呢？ 课堂学习 Fe + 4HNO3(稀) = Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O 铁的化学性质 当少量的Fe与稀HNO3反应时会被氧化到+3价，原因是什么？ Fe与稀HNO3反应时表现氧化性的是硝酸中的N元素，而不是H元素，因此硝酸属于强氧化性酸。 与碘单质反应：Fe + I2 = FeI2 与溴单质反应：2Fe + 3Br2 = 2FeBr3 根据反应产物可以判断得出Br2属于强氧化剂，而I2属于弱氧化剂。 课堂学习 关于金属单质我们之前学习过钠，钠非常活泼，甚至可以和水反应，铁也属于活泼金属，那铁能和水反应吗？ 铁的化学性质 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 生活经验告诉我们铁和水是不能反应的，但是在钢铁厂的生产中，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，这说明铁和水很有可能在高温下会发生反应。如果发生反应的话，产物会是什么，又怎么样设计实验验证？ 课堂学习 课堂学习 为什么要在试管底部放一团棉花？ 铁的化学性质 作为水蒸气的产生装置，提供水蒸气，思考棉花还可以用什么代替。 用燃着的木条点燃肥皂泡，能够发现肥皂泡燃烧，听到爆鸣声，能够说明产生了H2，那怎么样证明固体产物的成分呢？ 根据生成固体为黑色可以判断为Fe3O4或FeO，再根据磁性判断产物为Fe3O4。 实验结论：3Fe + 4H2O(g) = Fe3O4 + 4H2 课堂学习 铁是目前使用最广泛的金属，也是一种极其重要的合金材料，且铁的使用最早可以追溯到春秋时期，到战国时期铁的冶炼与使用就已经相对成熟了。 铁的用途 现在我们是如何将铁从矿石中冶炼出来的呢？ 初中接触过的高炉炼铁 课堂学习 高炉炼铁：利用还原性气体(CO)将铁从矿石中还原出来。 铁的冶炼 赤铁矿炼铁：Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 CO产生原理：C + O2 = CO2 CO2 + C = 2CO 铝热反应：Fe2O3 + 2Al = 2Fe + Al2O3 课堂巩固 正误判断 1. 铁的性质比较活泼，所以只以化合态存在于自然界中。 4. 1mol铁与水蒸气在高温下完全反应，转移了3mol电子。 2. 铁会与硝酸银、氯化锌等盐溶液发生置换反应生成Fe2+。 3. 分离铁粉和铜粉时，只能选择加入酸溶液等化学方法。 × × × × 课堂学习 铁有几种氧化物，各自有什么样的性质和用途？ 铁的氧化物 Fe2O3 Fe3O4 FeO 铁锈，中药名，又名铁衣，为铁置于空气中氧化后生成的红褐色锈衣。全国各地均产，具有清热解毒，镇心平肝之功效，主治疔疮肿毒，漆疮，口疮，重舌，疥癣，烫伤，毒虫螫伤，脚气，癫痫。 课堂学习 铁的氧化物 物质 氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4) 俗称 - 铁红 磁性氧化铁 色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性) 溶解性 不溶于水，也不与水反应 铁的价态 +2 +3 +2、+3 与酸反应 FeO + 2