第三章铁 金属材料 章末复习课件 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 章末复习 壹 贰 叁 铁及其化合物 金属材料 物质的量在化学方程式计算中的应用 知识导航 本节重点 本节难点 2、铁的化学性质 【思考与交流】 1.在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前必须进行充分的干燥处理，不得留有水，这是为什么呢？ 2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑ 金属性越强，越容易与水反应，反应越剧烈 2.比较钠和铁分别与水的反应，总结金属与水的反应规律 3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2 避免高温下铁与水反应，生成四氧化三铁 探究课堂 【实验探究】铁与水蒸气的反应 现象：加热时试管内铁粉红热，生成黑色固体，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。 ①试管口略向下倾斜； ②酒精灯先加热湿棉花，有水蒸气后，再移至铁粉位置； 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。 3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2 探究课堂 FeO 是一种黑色粉末，不稳定 6FeO + O2 2Fe3O4 Fe2O3 是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作油漆、涂料等的红色颜料 Fe3O4 是具有磁性的黑色晶体，俗称磁性氧化铁 二、铁的氧化物 探究课堂 名称 （俗称） 氧化亚铁 氧化铁 （铁红） 四氧化三铁 （磁性氧化铁） 化学式 色态 溶解性 稳定性 氧化物类别 碱性氧化物 碱性氧化物 复杂氧化物 化学性质 Fe3O4( FeO▪ Fe2O3) Fe2O3 FeO 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 均不溶于水 不稳定 稳定 稳定 FeO +2HCl=FeCl2+H2O Fe2O3+6HCl= 2FeCl3+3H2O Fe3O4+8HCl= 2FeCl3+FeCl2+4H2O 二、铁的氧化物 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色态 水溶性 制法 稳定性 在空气中易转化为Fe(OH)3 与酸反应 转化 现象 白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变为红褐色 白色固体 红褐色固体 不溶于水 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 == Fe2O3 + 3H2O Fe2++2OH— =Fe(OH)2↓ Fe3++3OH— =Fe(OH)3↓ Fe(OH)2 +2H+ = Fe2+ +2H2O Fe(OH)3+ 3H+ = Fe3++ 3H2O 三、铁的氢氧化物 四、铁盐和亚铁盐 1．Fe2＋、Fe3＋的检验方法 (1)观察法：Fe2+ 的溶液呈浅绿色；Fe3+ 的溶液呈棕黄色。 (2)加NaOH 溶液 加NaOH溶液 白色沉淀 灰绿色 红褐色 Fe2+ 红褐色沉淀 Fe3+ Fe3+ + 3OH— == Fe(OH)3↓（红褐色） Fe2+ + 2OH— == Fe(OH)2↓（白色沉淀） 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3（红褐色） 探究课堂 （3）加 KSCN 溶液和氯水 Fe3+ KSCN 溶液呈红色 Fe2+ KSCN 溶液无变化 氯水 溶液呈红色 Fe3+ + 3SCN– = Fe(SCN)3 2Fe2+ + Cl2 = Fe3+ + 2Cl- 血红色溶液 探究课堂 还原剂：金属单质，如铁、铜、S2-、I- 等 氧化剂：Cl2、H2O2、 O2 、 HNO3、浓H2SO4 、 KMnO4 、 Fe2+ Fe3+ 氧化剂 还原剂 2Fe3++ Fe = 3Fe2+ 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 2Fe2++Cl2 = 2Fe3+ +2Cl— 还原性 氧化性 探究课堂 【思考1】 1.如何保存Fe2+？ 2.如何制备得到纯净的Fe(OH)2？ 使用的亚铁盐要现用现制，蒸馏水煮沸除氧气；制备时，要隔绝氧气 加铁粉 探究课堂 学以致用1——印刷电路板 制作过程： 　先在塑料板上镀上一层铜，然后在设计好的铜线路上涂上一层石蜡，把板浸到氯化铁溶液中，没有被石蜡覆盖住的铜就被反应掉。 2Fe3+＋Cu == 2Fe2+ ＋Cu2+ 探究课堂 Fe FeCl2 Fe3O4 H2O（g）或O2 FeCl3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe2O3 Cl2 HCl NaOH NaOH FeO HCl HCl HCl O2+H2O 氯水 Fe △ HCl Fe(SCN)3 KSCN 白色沉淀 红褐色沉淀 血红色 灰绿色 2、铁合金 生铁 钢 （含碳量在2％～4.3％之间,还含硅锰及少量磷 ） 碳素钢 低碳钢 （含碳0.3％～0.6％ ） 高碳钢 （含碳0.03％～0.3％ ） 中碳钢 （含碳0.6％～2％ ） 合金钢 不锈钢 超级钢 在碳素钢中加入铬 锰 钨 镍 钼 钴 硅 等合金 铁和碳的合金 含碳量越高硬度越大，含碳量越低韧性越强 二、铝、氧化铝的化学性质 1．铝的化学性质 探究课堂 2．氧化铝的化学性质 Al2O3是_____氧化物，与_____或_____溶液都能反应生成盐和水。 两性 酸 碱 Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O 2Al2O3（熔融） ==== 4Al + 3O2↑ 电解 探究课堂 3．氢氧化铝的化学性质 ①两性 Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O ②不稳定性 △ 2Al(OH)3 ==== Al2O3＋3H2O Al(OH)3是一种两性氢氧化物 ③氢氧化铝的制备 AlCl3+3NH3·H2O = Al(OH)3↓+ 3NH4Cl NaAlO2+CO2+2H2O = Al(OH)3↓+NaHCO3 探究课堂 二、铝的重要化合物 胃液中含有盐酸，胃酸过多的人常有胃疼烧心的感觉，易吐酸水，服用适量的小苏打（NaHCO3），能治疗胃酸过多，请写出其反应的离子方程式： 如果病人同时患胃溃疡，为防胃壁穿孔，不能服用小苏打，原因是： 此时最好用含氢氧化铝的胃药（如胃舒平）离子方程式： H++ HCO3- == H2O +CO2 ↑ 探究课堂 O2 H+ H+ H+ H+ AlO2 Al(OH)3 Al3+ Al Al2O3 思考： Al3＋、 AlO2-在溶液中能否大量共存？ Al3＋ ＋ 3 AlO2-＋6H2O ＝ 4Al(OH)3↓ 探究课堂 探究课堂 化学方程式各物质的化学计量数之比等于物质的量之比。 结论： 2Na　 ＋ 2H2O　 === 2NaOH　＋　H2↑ 化学计量数之比 2 ： 2 ： 2 ： 1 扩大6.02×1023倍 2×6.02×1023 ： 2×6.02×1023 ： 2×6.02×1023 ： 1×6.02×1023 物质的量之比 2 mol ： 2 mol ： 2 mol ： 1 mol 探究课堂 化学计量数之比 2 ： 1 物质的量之比 2 mol ： 1 mol 气体体积之比 44.8 L ： 22.4 L 2H2 + O2 2H2O 对于有气体参与的反应，在同温同压下各气体的化学计量数之比等于体积之比。 结论： 1 0.5 mol n(Fe) n(H2SO4)=cV液 =2 mol/L×0.25 L = 0.5 mol 答：参与反应铁屑的物质的量为0.5 mol 反应方程式：Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑ 1 n(Fe) 1 0.5 mol = 【例1】250 mL 2 mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反应。计算： （1）参加反应的铁屑的物质的量;（2）生成H2的体积（标准状况）。 计算出参加反应的H2SO4的物质的量： 写 设 标 列 解 解得：n(Fe)=0.5 mol 转 答 n(H2SO4)=cV液 =2 mol/L×0.25 L = 0.5 mol 反应方程式：Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ 【例】250 mL 2 mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反应。计算： （1）参加反应的铁屑的物质的量;（2）生成H2的体积（标准状况）。 计算出参加反应的H2SO4的物质的量： 1mol 22.4L 0.5 mol V(H2) 1mol 22.4L 0.5 mol V(H2) = V(H2)= 11.2 L 答：生成H2的体积在标准状况下是11.2 L。 上下一致 左右相当 随堂练习 B B 随堂练习 3、4.6 g钠在空气中久置，最终得到Na2CO3的质量是 g。 解：钠在空气中最终转化为Na2CO3的过程中钠的原子个数不变，可得关系式： 2Na　　～　　Na2CO3 2×23 106 4.6 g m(Na2CO3) 10.6 THANKS $$