3.1铁及其化合物 （第一课时） 课件 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

3.1 铁及其化合物（第一课时） 第三章 铁 金属材料 学习目标 1、 能依据物质类别和元素价态掌握铁元素的典型代表物。 2、掌握铁单质、铁的氧化物的性质及用途。 人类使用铁的历史 公元前2500年人类已发现和使用铁 约公元前2000年人类发明了用铁矿石冶炼铁的方法 陨铁 （Fe单质） 赤铁矿 （Fe2O3） 磁铁矿 （Fe3O4） 菱铁矿 （FeCO3） 黄铁矿 （FeS2） 地壳中的元素含量（质量分数） 氧硅铝铁钙 高炉炼铁 Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 其中生成CO的反应是 C + O2 ==== CO2 CO2 + C ==== 2CO 高温 高温 甘肃灵台山出土的春秋初年秦国的铜柄铁剑 战国时期最大的铁器——长方形铁炉 丹霞地貌的岩石 丹霞地貌的岩层因Fe2O3而呈红色。 2010年，“中国丹霞”获批世界自然遗产 资料卡片 人体中的铁元素 铁在人体中的含量为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 功能性铁 储存铁 参与氧的运输 与一些酶结合 缺铁会造成 记忆力、免疫力、对温度适应力下降、贫血 铁是典型的变价金属元素 金属单质 Fe FeO Fe3O4 Fe2O3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe2+ Fe3+ 金属氧化物 碱 盐 金属及其化合物的研究方法 8 ①铁有银白色金属光泽，粉末为黑色。 ②铁有良好的导热性和延展性。 ③铁能导电，但其导电性不如铜和铝。 ④铁能被磁铁吸引。 化学性质比较活泼，它能与许多物质发生化学反应。 一、铁的物理性质 二、铁的化学性质 1. 铁与非金属反应 ① Fe与O2：3Fe + 2O2 Fe3O4 ② Fe与Cl2：2Fe + 3Cl2 2FeCl3 ③ Fe与S：Fe + S FeS 现象：剧烈燃烧、火星四射、放出大量的热、生成黑色固体 现象：产生棕黄色的烟 还原性 二、铁的化学性质 2. Fe与非强氧化性酸反应 3. 与盐溶液（如硫酸铜）反应 Fe＋2H+===Fe2+＋H2↑ Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu 非强氧化性酸：HCl、稀硫酸、CH3COOH 强氧化性酸：HNO3、浓硫酸、HClO，后续学习 曾青得铁则化为铜 Fe与浓硫酸常温下不反应，Fe表面生成一层致密的氧化物薄膜而钝化 课堂练习 1、判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)自然界中不存在单质铁(　　) (2)地壳中含量最高的金属元素是铁( 　) (3)铁和稀硫酸反应：2Fe＋6H＋ 2Fe3＋＋3H2↑(　　) (4)铁和氯气反应：Fe＋Cl2 FeCl2(　　) (5)Fe与热水发生反应生成Fe2O3(　　) 点燃 钢水注入干燥的模具 在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，为什么模具必须进行充分的干燥处理？ 铁粉与水蒸气反应 水蒸气发生器 主反应装置 除杂收集检验装置 方案评价 4. Fe与水蒸气的反应 实验装置 操作及现象 实验结论 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，反应后试管内固体仍为黑色 红热的铁能与水蒸气反应： 3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2 为什么放一团湿棉花？ 产生水蒸气，与铁粉反应 为什么不加“↑”符号呢？ 肥皂泡的作用是什么？ 储存H2，点火时有爆鸣声，证明产生H2，方便检验产物 4. Fe与水蒸气的反应 3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2 实验注意点： 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,防止倒吸。 思考：将试管中铁粉与水蒸气加热，肥皂液冒泡，能说明铁与水蒸汽在加热条件下发生了反应吗？ 因试管中气体受热膨胀，也会导致肥皂液冒泡，故不能说明铁与水蒸气发生了反应 练习：某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验，并检验产物的性质，请回答下列问题： (1)A装置的作用是_________， B中反应的化学方程式为 _______________________。 (2)D的作用是_________________________。 (3)E中的现象是_________________________________________。 (4)A、B两个装置中应先点燃__________________处的酒精(喷)灯，点燃E处酒精灯之前应进行的操作是______________________。 产生水蒸气 吸收未反应 的水蒸气 黑色固体变为红色，右端管壁有水珠生成 收集H2，并检验其纯度 A　 课堂练习 2、市售的食品包装中常带有一小包铁粉，并标有“吸氧剂”字样，这是利用了铁粉的(　　) A．氧化性 B．还原性 C．吸水性 D．导电性 3、下列有关金属及其化合物的说法正确的是(　　) A．钠在空气中燃烧生成白色固体Na2O2 B．过量铁粉在氯气中燃烧，可以生成FeCl2 C．铁在高温下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2 D．铁在潮湿的空气中不发生任何反应 B C 课堂练习 4、某学习小组进行了下图所示的实验，实验后组员之间的交流不合理的是(　　) A．甲同学认为试管b中收集到的气体可点燃，且产生淡蓝色火焰 B．乙同学认为试管a中生成的黑色固体可能为四氧化三铁 C．丙同学认为将少量还原性铁粉放入试管中，加适量的水，加热也可实现该反应 D．丁同学认为用盐酸溶解固体生成所得溶液有颜色 C Fe +弱氧化剂 Fe +强氧化剂 +O2或H2O(g) Fe3O4 Fe +2 FeS、FeSO4等 FeCl3等 还原剂 + 氧化剂 氧化产物 + 还原产物 化学 性质 还原性 +3 常见的强氧化剂：Cl2、O2、HClO、浓硫酸、硝酸、高锰酸钾溶液等； 常见的弱氧化剂：S、盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液等 物质 FeO Fe2O3 Fe3O4 来源、俗名 —— 赤铁矿、铁红 磁铁矿、磁性氧化铁 色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 水溶性 不溶 不溶 不溶 二、铁的氧化物性质总结 活动5 请预测Fe2O3的化学性质，说出依据 Fe2O3 +3 物质类别： 氧化性 Fe2O3 + 6H+ 2Fe3+ + 3H2O Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 高温 元素价态： 碱性氧化物 FeO +2 物质类别： 氧化性 FeO + 2H+ Fe2+ + H2O FeO+CO Fe+CO2 高温 元素价态 碱性氧化物 还原性 △ 6FeO+O2 2Fe3O4 Fe3O4 物质类别： 氧化性 元素价态： 特殊氧化物 Fe3O4 + 8H+ Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2 高温 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 分类 色、态 铁的价态 水溶性 稳定性 氧化性 与盐酸反应 用途 +2 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 铁红 磁性氧化铁 不溶 FeO+2H+ = Fe2++H2O Fe2O3+6H+ = 2Fe3++3H2O 涂料等 Fe3O4 + 8H+ = Fe2++2Fe3+ + 4H2O +3 +2 、+3 碱性氧化物 碱性氧化物 （FeO·Fe2O3） 做磁铁 稳 定 稳 定 二、铁的氧化物 6FeO+O2=2Fe3O4 不溶 不溶 高温时都能被CO还原为Fe 课堂小结：铁及其化合物（1） 单质 氧化物 碱 盐 Fe Fe2O3 Fe(OH)3 Fe2+ Fe3+ Fe3O4 类别 FeO 价 态 性质 转化 3Fe＋4H2O(g)eq \o(=====,\s\up18(高温))Fe3O4＋4H2 $$