3.1.1铁的单质和氧化物 课件 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

高中化学必修一第三章 第一节 铁及其化合物 第1课时 铁的单质铁的氧化物 核心素养发展目标 能依据物质类别和元素价态掌握铁元素的典型代表物。 通过实验探究铁与水蒸气的反应，分析可能的产物，培养科学探究的能力。 了解铁的氧化物的性质及应用。 存在，人类最早使用的铁，是来自太空的陨铁 自然界存在单质铁吗？主要是单质还是化合态？ 社会责任 ① C + O2 CO2 ② C + CO2 2CO ③ Fe2O3 + 3CO 2 Fe + 3CO2 如何炼铁，高炉炼铁的原理？ 社会责任 通过观察，请描述铁的颜色、状态、金属物理通性 铁是银白色金属，导热性、延展性、导电性（不如Al和Cu） 铁粉是黑色 宏观辨析 1.纯铁的物理性质有 (　　) ①光亮的银白色　②黑色　③在潮湿的空气中易被腐蚀 ④有延展性　⑤能导电导热　⑥硬而脆　 ⑦能被磁铁吸引,易被磁化　　　　　　　　　　　　　　　　 A.①③④⑤⑦ B.①④⑤⑦ C.①③⑤⑦ D.全部 B ①与非金属的反应： ②与酸的反应： ③与某些盐的反应： 3Fe+2O2 Fe3O4 点燃 Fe + Cu2+ Cu+Fe2+ Fe + 2H+ Fe2++H2↑ 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 点燃 金 属 单 质 从物质类别角度来看，铁属于哪类物质，能与哪些物质反应？铁的化合价变化有何异同？为什么有这样的异同？ 课本P65 与弱氧化剂反应 与强氧化剂反应 ｛ 模型构建 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 铸造工艺往往将炽热的铁水注入设计好的模具中生产铸铁用品。在钢铁厂的生产中 ，炽热的铁水或者是钢水注入模具之前，模具必须进行充分干燥，这样操作的原因是什么？ 从理论看，铁是否具备与水反应的可能性？ 铁若能与水蒸汽反应，产物可能是什么？ 课本P66思考与讨论 科学精神 3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2 实验结论： 在高温下铁可与水蒸气反应： 铸造工艺往往将炽热的铁水注入设计好的模具中生产铸铁用品。在钢铁厂的生产中 ，炽热的铁水或者是钢水注入模具之前，模具必须进行充分干燥，这样操作的原因是什么？ 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。 铁与水蒸汽反应实验现象是什么？试着写出反应的方程式 实验现象： 科学精神 如何验证铁与水蒸气反应的固体是Fe3O4 参考方法： 试管冷却后，利用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。 证据推理 课本P66思考与讨论 棉花的作用： 。 实验时，先加热 （填湿棉花/还原铁粉) 酒精灯的火焰可用防风罩套住，作用是____________________。 点燃肥皂液时，能有 的现象。 肥皂液的作用： 。 结束时，先_________，再_________。 提供水蒸气 收集氢气 提高温度，加热效果更好 撤导管 移酒精灯 能燃烧且发出爆鸣声 湿棉花 铁与水蒸气反应此装置有什么缺点？如何改进？ 改进点：1.改变水蒸气的生成方式 2.氢气的检验方式 科学精神 改进装置一 改进装置三 改进装置二 铁与水蒸气反应此装置有什么缺点？如何改进？ 证据推理 14.用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验(提示:碱石灰的主要成分是NaOH和CaO),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 Fe2O3+3H2↑ C.装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰 D.点燃D处的气体前必须检验气体的纯度 B a．实验现象是红热的铁与水蒸气反应，放出 气体，这种气体点燃时能燃烧且发出爆鸣声， 有关反应的化学方程式是 _____________________________。 b．干燥管内可装入的试剂是________________， 其作用是_____________，使收集的氢气易点燃。 c．玻璃管中石棉绒是作为铁粉的载体，其目的是_____________________； 实验开始时应先点燃_ 处酒精灯，实验结束时应先熄灭_ 处酒精灯。 3.在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气。用试管收集产生的经过干燥的气体，并靠近火焰点燃。 3Fe＋4H2O(g) ====Fe3O4＋4H2 高温 碱石灰 吸收水蒸气 增大铁粉与水蒸气的接触面积 A B 红砖和青砖/黛瓦都是生活中用到的建筑材料。他们是由黏土中含有的铁元素经过不同工艺煅烧得到，你认为中他们分别含有什么氧化物呢？ 故宫红砖 苏州黛瓦 红砖中含的是Fe2O3 青砖/黛瓦中含的是Fe3O4或FeO 为什么氧化亚铁很少？ 氧化亚铁不稳定 社会责任 Fe3O4是纯净物，有固定的组成，可以看成FeO·Fe2O3。 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 色态 俗名 铁的价态 水溶性 不溶 不溶 不溶 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 — 铁红 磁性氧化铁 +2 +3 +2、+3 铁的氧化物有哪些物理性质(颜色/溶解性/俗名)？能与谁反应? 阅读教材P67填写表格 宏观辨析 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 稳定性 与酸反应的离子方程式 类别 氧化性 用途 FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O Fe3O4 + 8H+ = Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O 稳定 稳定 红色油漆、涂料、炼铁 磁性材料 碱性氧化物 碱性氧化物 当成(FeO·Fe2O3) 不稳定 在空气中受热，能迅速被氧化成Fe3O4 均能被C、CO、H2等还原成Fe 铁的氧化物有哪些物理性质(颜色/溶解性/俗名)？能与谁反应? 阅读教材P67填写表格 宏观辨析 1、司南是中国古代劳动人民在长期的实践中对磁石磁性认识的发明，《论衡》中记载有“司南之杓（sháo），投之于地，其柢（chí）指南”。下列说法正确的是( ) A.“杓”的主要成分是四氧化三铁 B. 纯净的铁在常温下与水反应可得到磁性氧化铁 C. 磁性氧化铁为Fe2O3和FeO的混合物 D. Fe、Fe2O3、Fe3O4均具有磁性 A 例题 6.关于Fe2O3和FeO的下列叙述中不正确的是 (　　)A.都是碱性氧化物 B.都能与酸反应生成盐和水C.都能与水反应生成氢氧化物 D.都能被CO还原为铁 C 笔记整理 一、铁 1、铁元素 存在形态： 在地壳中的含量： 位列第四（O Si Al Fe Ca） 2、铁的冶炼： ① C + O2 CO2 ② C + CO2 2CO ③ Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 有单质（陨铁），主要为化合态 笔记整理 一、铁 2、铁的化学性质（还原性）： 1）与强氧化剂反应： ①与O2： 在纯氧中燃烧 3Fe+2O2 == Fe3O4 点燃 在空气中缓慢氧化 4Fe+3O2= 2Fe2O3 ②与Cl2： 2Fe + 3Cl2 == 2FeCl3 点燃 2）与弱氧化剂反应： ①与S： Fe + S== FeS Δ ②与H+： Fe＋2H+==Fe2+＋H2↑ ③置换出其他金属： Fe＋Cu2+==Fe2+＋Cu 1、铁的物理性质： 2、铁的化学性质： 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 3Fe + 4O2 Fe3O4 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2 银白色金属 3、铁的氧化物： 课堂小结 物质类别（x) 单质 氧化物 碱 盐 元素 价态(y) 0 +2 +3 Fe(OH)3 Fe3+ Fe(OH)2 Fe2+ FeO Fe Fe3O4 Fe2O3 $$