3.1.1 铁的性质 课件 2024-2025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 容山中学 化学科组 第一节 铁及其化合物 第1课时 铁的单质 主讲人：郭 静 目 录 CONTENTS 1 2 铁的存在 铁的性质 新课导入 请你判断！ 一位病人的化验单上显示指标如下，你是医生得出什么结论？ 判断其为缺钙，同时缺铁性贫血 铁是人体必需的微量元素中含量最多的一种，人体含铁量是多少呢？ 【资料卡片】P70 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。主要分为功能性铁和储存铁。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。 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。 【思考】如何合理补铁？ 新课导入 生活中的富铁食品 必要时，我们可以根据医生建议补充一些补铁口服液。 铁从哪儿来呢？ 任务一 铁的存在与发现 丹霞地貌因岩层含Fe2O3而呈红色 菱铁矿（主要成分是FeCO3) 磁铁矿（主要成分是Fe3O4) 赤铁矿（主要成分是Fe2O3) +3 Fe +2 Fe 0 Fe 来自太空的陨铁 任务一 铁的存在与发现 铁在自然界中可以以游离态(陨铁)存在， 但主要以化合态(+2价和+3价)存在。 1、存 在 2、含 量 铁元素在地壳中的含量排在第四位， 仅次于氧硅铝，是含量第二多的金属元素 氧硅铝铁钙 一、铁的存在 任务一 铁的存在与发现 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。 春秋战国时期最大的铁器—铁火盆 任务一 铁的存在与发现 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？ 点燃 C + O2 ==== CO2 CO2 + C ==== 2CO 高温 Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2 高温 铁的性质如何？ 任务一 铁的存在与发现 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？ “燕麦片中是否真的含有铁粉” 【思考】配料表中的还原铁是不是铁的单质呢？该如何验证？ 任务二 铁的性质 颜色 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/ (g·cm-3) 延展性 导热性 导电性 导磁性 　 银白色，有金属光泽 1535 2750 7.86 良好 良好 良好 良好 铁粉 金属导电性顺序：铅<铁<铝<金<铜<银 四、铁的物理性质 任务二 铁的性质 五、铁的化学性质 经查证，部分营养麦片中的确添加了铁粉。营养麦片中添加铁粉的目的是什么呢？ Fe 物质类型角度 元素价态角度 金属单质 强还原性 非金属单质 酸溶液 某些盐溶液 Fe3+ 强氧化剂 Fe2+ 弱氧化剂 S、H+、Cu2+等 Cl2等 任务二 铁的性质 五、铁的化学性质 1.铁与非金属单质反应 O2 S Cl2 2Fe+3Cl2 2FeCl3 △ 现象：剧烈燃烧、火星四射、放出大量的热、生成黑色固体 现象：剧烈燃烧、产生棕褐色的烟 现象：生成黑色物质 +2、+3 +3 +2 氧化性强弱： Cl2>O2>S 任务二 铁的性质 五、铁的化学性质 2.铁与酸反应 非强氧化性酸 硝酸、浓硫酸为强氧化性酸，后续再进行学习 微提醒 注意：铁遇到冷的浓硫酸、浓硝酸时，产生钝化现象 任务二 铁的性质 五、铁的化学性质 3. 铁与盐反应 Fe＋CuSO4 = FeSO4＋Cu （1）与硫酸铜溶液反应 曾青得铁则化为铜 Fe＋Cu2＋ = Fe2＋＋Cu Fe＋2Fe3＋ = 3Fe2＋ （2）与FeCl3溶液反应 Fe＋2FeCl3= 3FeCl2 任务二 铁的性质 为什么有的化学方程式中铁的化合价变成+2，有的变成+3？ 在一定条件下，铁作为还原剂能与某些非金属单质、酸和盐溶液反应。 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。 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。 Fe-2e-→Fe2+ Fe-3e-→Fe3+ Fe Fe2+ Fe3+ 强氧化剂 弱氧化剂 Cl2、HNO3等 S、H+、Cu2+等 课堂小结 元素 价态 0 +2 +3 Fe3+ Fe2+ Fe Fe3O4 HCl、S、I2、Cu2+、 加弱氧化剂 Cl2、Br2、 加强氧化剂 O2 物质类别 单质 氧化物 碱 盐 铁的化学性质 学习评价 1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)铁具有导电、导热、延展性及被磁体吸引的特性 ( ) (2)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同 ( ) (3) 已知铁和S反应得到FeS，根据Cl2、S与铁的反应可以判断氯元素和硫元素的非金属性弱 ( ) 2.下列物质中，在一定条件下与铁反应，且铁元素的化合价能变为+3价的是( ) A.氯化铁溶液 B.氯气 C.硫酸铜溶液 D.稀盐酸 B √ × √ 任务二 铁的性质 【问题解决】 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。 任务二 铁的性质 【思考与讨论】 通过钠和水的反应，可知水是一种较弱的氧化剂。结合生活常识以及以下材料，预测水能氧化铁吗？ 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。 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。 钢水注入干燥的模具 类比钠的性质， Fe是氢之前的金属，与水反应能不能置换出氢气？ 任务二 铁的性质 【思考】 若铁在高温下能与水反应，根据所学知识预测产物。 2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑ Fe+H2O Fe(OH)3+H2↑ ? 铁粉 FeO Fe2O3 Fe3O4 Fe(OH)2 Fe(OH)3 黑色 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 白色 红褐色 受热 不分解 不稳定，在高温下可被水蒸气或者O2氧化 6Fe2O3=4Fe3O4+O2↑ 高温下比Fe2O3稳定 受热易分解 500 ℃ 分解为Fe2O3 Fe(OH)3 Fe2O3 （500℃以上分解） Fe+H2O Fe3O4+H2↑ ？ 任务二 铁的性质 研究物质性质的一般程序 性质预测 设计方案 得出结论 实验探究 观察并通过实验验证你的预测的准确性（铁能与水及产物） 课本P70 任务二 铁的性质 五、铁的化学性质 ①试管口略向下倾斜； ②酒精灯先加热湿棉花，有水蒸气后， 再点燃酒精灯加热还原铁粉； ③加热一会后再将导管插入到肥皂水中； ④结束时，先撤导管，再移酒精灯。 【实验注意事项】 任务二 铁的性质 五、铁的化学性质 如何验证生成的固体是四氧化三铁？ 试管冷却后，利用磁铁在试管外侧吸一吸，若固体被吸引，证明固体是四氧化三铁。 【实验现象】 铁粉逐渐红热， 烧杯中产生大量的肥皂泡， 点燃气泡会发出爆鸣声， 反应后试管内固体为黑色。 4.铁与水蒸汽反应 学习评价 3、下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是 (　　) A．工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁 B．铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4 C．工业上可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸 D．氯化铁溶液有较强氧化性，故可用作净水剂 D 4、铁在一定条件下与Cl2、O2、S反应的产物分别为FeCl3、Fe3O4、FeS， 下列有关说法正确的是(　　) A．三种非金属单质中，S的氧化性最弱 B．等量的铁分别与Cl2、O2、S反应，转移的电子数相等 C．反应生成的三种产物都只具有氧化性 D．反应生成的三种产物都是易溶于水的固体 A 学习评价 5、用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法不正确的是(　　) A．装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气 B．装置B中反应的化学方程式是2Fe＋3H2O(g) Fe2O3＋3H2 C．装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰 D．点燃装置D处的气体前必须检验气体的纯度 B 课堂小结 物质类别角度 二、铁的化学性质 一、铁的物理性质 氧化还原 反应角度 1. 与非金属单质反应 2. 与某些盐反应 3. 与酸反应 4. 与水反应 活泼金属与水的反应 铁是银白色具有金属光泽的固体，具有延展性、导电性、 导热性，具有磁性。熔点：1535℃,沸点：2750℃ ,密度：7.86 g/cm3 。 与Cl2等强氧化剂反应Fe-3e- → Fe3+ 与盐酸、硫酸铜等弱氧化剂反应Fe-2e- → Fe2+ 3Fe＋2O2eq \o(=====,\s\up14(点燃))Fe3O4 Fe＋Seq \o(=====,\s\up14(△))FeS Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ $$