3.1.1铁单质 课件 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

高中化学必修第一册(2019人教版) 第三章 铁 金属材料 第一节 铁及其化合物 第1课时 铁单质 新课导入 课堂探究 【思考1】Fe在自然界中以什么形式存在？ 0 +2 +3 陨铁 菱铁矿 FeCO3 黄铁矿 FeS2 Fe 赤铁矿 Fe2O3 磁铁矿 Fe304 人类最早使用的铁，是来自太空的陨铁 游离态 主要以+2价和+3价化合物的形态存在于矿石中 化合态 课堂探究 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 【思考2】Fe在地壳中的含量远远大于铜，为什么人类是先使用铜，而不是先使用铁呢？ 铁的金属活动性比铜强。金属越活泼，越以化合物形式存在，提炼出单质的条件越高。 认识铁的冶炼过程 【思考3】怎么把铁从矿石中提炼出来？ Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2 高温 用热还原法把铁从铁矿石中提炼出来 认识铁的物理性质 【活动1】根据已学知识并结合铁在生活中的用途，归纳出铁的物理性质。 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 认识铁的化学性质 【活动2】根据已学知识以及铁的分类，推测铁可能具有哪些化学性质？ 与非金属单质反应， 如O2 、Cl2 、S 与非氧化性酸反应， 如盐酸、稀硫酸 与氧化性酸反应， 如稀浓硝酸、浓硫酸 与某些盐反应， 例如CuSO4溶液 2Fe＋3Cl2===2FeCl3 Fe + CuSO4 = Cu+ FeSO4 Fe +2HCl = FeCl2 + H2 ↑ 还原性 Fe3+ 强氧化剂 Fe2+ 弱氧化剂 S、H+、Cu2+等 稀HNO3、Cl2等 Fe＋S===FeS 3Fe＋2O2 Fe3O4 Fe +4HNO3 = Fe(NO3)3 + NO↑+2H2O 【思考】这三个反应中，铁的化合价的变化有什么异同？为何有这种异同？ 注意：铁遇到冷的浓硫酸、浓硝酸时，产生钝化现象 即：浓硫酸、浓硝酸将铁的表面氧化成一层致密的氧化膜，这层氧化膜阻止了酸与内层金属的进一步反应 认识铁的化学性质 【思考4】金属单质钠能与水反应，那么金属单质铁能不能与水反应？请同学们根据生活经验，推测铁是否具备与水反应的可能性？ 【思考5】为什么将高温红热的铁放入水中，水中会出现火焰？ 用铁锅烧水、煮饭。 说明铁与水在温度较低时不反应。 资料卡片： 水的分解温度高达2000℃以上；而红热的铁只有1000多℃ 认识铁的化学性质 【活动3】利用所学知识和材料信息，推测铁与水作用的产物？ 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 + H2O(g) → Fe3O4 + H2 高温 如何验证气体产物？ 认识铁的化学性质 【思考与讨论】有人设计了如图3-5所示的装置，进行还原铁粉与水蒸气反应的实验。请讨论该装置的实验原理，并根据实验现象，分析可能的生成物。 图3-5 铁粉与水蒸气反应 ①棉花的作用： 。 ②酒精灯的火焰可用防风罩套住，____________________。 ③肥皂液的作用： 。 ④结束时，先_________，再_________。 提供水蒸气 收集氢气 思考交流 提高温度，加热效果更好 撤导管 移酒精灯 11 认识铁的化学性质 课堂探究 3Fe＋4H2O(g) ====Fe3O4＋4H2 高温 2、实验结论： 1、实验现象： 加热时试管内生成黑色固体，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。 高温 水蒸气 在 下铁可与 反应： Fe3O4中铁元素的化合价：+2、+3 可将Fe3O4看成Fe2O3·FeO 学以致用 钢水注入干燥的模具 【问题】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。这是为什么呢？ 课堂练习 1、下列关于铁的叙述，错误的是(　　) A．纯净的铁是光亮的银白色金属 B．铁能被磁铁吸引，在磁场作用下，铁自身能产生磁场 C．铁是地壳中含量最多的金属元素，所以分布在地壳中的铁有游离态也有化合态 D．纯铁的抗腐蚀能力强，在干燥空气中不易被氧化 C 课堂练习 2、下列有关铁及其化合物的说法中正确的是 ( ) A.铁在自然界中全部以化合态形式存在 B.铁与硝酸银反应所得产物中铁元素的化合价为+3价 C.铁在氯气中燃烧所得产物中铁元素的化合价为+3价 D.工业上用CO2在高温条件下还原含Fe2O3 的铁矿石炼铁 3、下列既能由金属和氯气直接制取，又能由金属和盐酸直接制取的是（ ） A．FeCl2 B．AlCl3 C．FeCl3 D．CuCl2 C B 课堂练习 4、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 课堂练习 A．反应生成FeO B．湿棉花的主要作用是冷却试管，防止炸裂 C．肥皂液的主要作用是检验生成的H2 D．铁粉与水蒸气反应后，可立即用磁铁将剩余铁粉分离出来 5、还原铁粉与水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法正确的是( ) C Lavf57.62.100 $$