3-1-1 铁的单质 课件 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第一节 铁单质 第1课时 第三章 Fe 学 习 目 标 通过铁元素在自然界中的存在形态、与人体健康的关系，了解单质铁性质及用途，增强化学服务社会的责任意识。 从物质类别视角认识铁及其化合物的转化关系，培养认知模型。 结合实例，将铁系物质的性质运用并解决生产、生活中简单的化学问题。 创设情境 创设情境 你知道人类最早使用的铁来自哪里吗？ 人类使用最早的铁来自太空 陨铁——铁的单质 1 认识铁单质 （1）铁的存在 铁元素在自然界中既有游离态又有化合态 陨铁 赤铁矿Fe2O3 方铁矿FeO 磁铁矿Fe3O4 铁在自然界中可以以 形态(陨铁)存在，但主要是以 价和 价化合物的形态存在于矿石中。铁元素在地壳中的含量居第四位，仅次于 、 和 。 单质 ＋2 ＋3 氧 硅 铝 典型的丹霞地貌，因土壤含Fe2O3呈红色 1 认识铁单质 （2）人类对铁的应用和生产历史 玉柄铁剑 铁制农具 高炉炼铁 西周晚期 战国中期 现代工业 铁是目前产量最大、使用最广泛的金属 1 认识铁单质 （3）铁的冶炼 用化学方程式表示高炉炼铁的原理。 同时思考炼铁的本质是什么？（从元素价态的角度） Fe2O3 + 3CO == 2Fe + 3CO2 高温 Fe3O4 + 4CO == 3Fe + 4CO2 高温 炼铁实质：将高价的铁还原为铁单质 我国目前发现最早的人工冶铁制品是河南三门峡出土的西周晚期的玉柄铁剑，这说明西周晚期我国已掌握了冶铁技术。战国中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大的作用。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。 2 铁的物理性质 【阅读展示】阅读教材68到69页，回答下列问题。 状态 颜色 熔点 沸点 密度 金属共性 特性 1535 ℃ 2750 ℃ 7.86 g/cm3 固态 银白色金属光泽 延展性、 导电性、 导热性 磁性 铁丝 铁块 铁制回形针 铁粉 2 铁的物理性质 银白色金属光泽的固体 铁粉为黑色 铁能被磁体吸引 铁有 性、 性、 性，但其导电性不如铜和铝，铁还能被 吸引，其熔、沸点较 。 【阅读展示】阅读教材68到69页，回答下列问题。 延展 高 导热 导电 磁体 3 铁的化学性质 【思考讨论】Fe可能具有哪些化学性质？从哪些角度思考? Na的化学性质 与非金属单质反应 与水反应 与酸反应 与盐反应 Na + Cl2 == 2NaCl 2Na + O2 == Na2O 2Na + O2 == Na2O2 2Na + 2HCl ==2NaCl +H2 Na + CuSO4 + H2O== Cu(OH)2 + Na2SO4 + H2 2Na + 2H2O== 2NaOH+H2 ↑ ↑ ↑ ↓ 点燃 △ 3 铁的化学性质 【思考讨论】Fe可能具有哪些化学性质？从哪些角度思考? Na的化学性质 与非金属单质反应 与水反应 与酸反应 与盐反应 Na + Cl2 == 2NaCl 2Na + O2 == Na2O 2Na + O2 == Na2O2 2Na + 2HCl ==2NaCl +H2 Na + CuSO4 + H2O== Cu(OH)2 + Na2SO4 + H2 2Na + 2H2O== 2NaOH+H2 ↑ ↑ ↑ ↓ 点燃 △ 角度1：物质类别 Fe为金属单质 （1）与非金属单质反应 （2）与酸反应 （3）与盐反应 回顾已学知识，写出下列有关反应的化学方程式或离子方程式。比较不同反应，铁的化合价的变化有何异同，为什么会有这样的异同？ （1）Fe与非金属单质反应（Cl2、O2) （2）Fe与非氧化性酸反应（稀H2SO4、盐酸） （3）Fe与盐（CuSO4）反应 3 铁的化学性质 铁 钠 非金属单质 酸 盐 水 2Na + O2 == Na2O 2Na + O2 == Na2O2 Na + Cl2 == 2NaCl 点燃 2Na + 2HCl ==2NaCl +H2 ↑ 2Na + 2H2O== 2NaOH+H2 ↑ ↑ Na + CuSO4 + H2O== Cu(OH)2 + Na2SO4 + H2 ↓ 2Fe +3Cl2 ==== 2FeCl3 点燃 3Fe +2O2 ==== Fe3O4 点燃 Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu Fe + 2HCl === FeCl2 + H2↑ ？ 【思考】对比钠和铁的反应，从化合价的变化，你能得出什么结论？ +3 +2 +2 Fe3+ Fe2+ Fe -2e- -3e- 弱氧化剂 强氧化剂 角度2：元素价态 3 铁的化学性质 【思考讨论】Fe可能具有哪些化学性质？从哪些角度思考? 角度1：物质类别 角度2：元素价态 Fe为金属单质 （1）与非金属单质反应 （2）与酸反应 （3）与盐反应 Fe具有还原性 遇强氧化剂： 遇弱氧化剂： Fe - 3e﹣→Fe3+ Fe - 2e﹣→Fe2+ Fe什么时候变+2？什么时候变+3？ 元素价态 Fe Fe2+ Fe3+ 0 +2 +3 3 铁的化学性质 回顾已学知识，写出下列有关反应的化学方程式或离子方程式。比较不同反应，铁的化合价的变化有何异同，为什么会有这样的异同？ 2Fe +3Cl2 ==== 2FeCl3 点燃 3Fe +2O2 ==== Fe3O4 点燃 （1）Fe与非金属单质反应（Cl2、O2) 氧化性：Cl2＞O2 +3 +8/3 （2）Fe与非氧化性酸反应（稀H2SO4、盐酸） Fe + Cu2+ === Fe2++ Cu （3）Fe与盐（CuSO4）反应 Fe + 2H+ === Fe2++ H2↑ 3 铁的化学性质 【生产小知识】 （4）探究铁能否与水发生反应？ 1、铁和水在常温下能反应吗？能否与水蒸气反应？ 在钢铁厂的生产中，炙热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，不得留有水。 2、若铁能与水蒸气反应，那么产物可能是什么呢？ 3 铁的化学性质 探究铁与水的反应 1、从理论上来说，铁是否具备与水反应的可能性？（类比Na） 铁可能与水发生反应 2、铁与水反应中，铁作什么剂？水作什么剂？ 铁作还原剂，水作氧化剂 3、水的氧化性强吗？ 较弱，因此需要较强的反应条件：高温、水蒸气 4、铁与水反应，预期产物是什么？（类比Na） 高温 Fe + H2O(g) → H2？+ 含铁化合物？ 5、若要证明铁与水蒸气的反应，如何设计实验装置？ 3 铁的化学性质 现象：生成黑色固体，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。 （4）铁与水反应 ①湿棉花作用： ②肥皂液作用： ③酒精灯点燃顺序： ④实验结束后： ⑤还原铁粉处酒精灯配用金属套筒: 产生水蒸气 收集H2 先左后右 先移导管，再熄灭右边酒精灯，后熄灭左边酒精灯。 聚集火焰，提高温度 3 铁的化学性质 铁粉 FeO Fe2O3 Fe3O4 Fe(OH)2 Fe(OH)3 黑色粉末 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 白色 红褐色 具有磁性，受热不分解 不稳定，高温下可被水蒸气或者O2氧化 6Fe2O3=4Fe3O4+O2↑ 具有磁性，高温下比Fe2O3稳定 500 ℃ 分解为Fe2O3 黑色固体是什么？ 受热 易分解 【设计实验】如何证明反应产生的黑色固体是四氧化三铁？ （4）铁与水反应 现象：生成黑色固体，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。 3 铁的化学性质 【设计实验】如何证明反应产生的黑色固体是四氧化三铁？ 用磁铁吸引，若固体能全部被吸上来说明产物是Fe3O4 【写一写】写出铁与水反应的化学方程式，指出氧化剂与还原剂 还原剂 氧化剂 3Fe + 4H2O(g) ======= Fe3O4 + 4H2 高温 3 铁的化学性质 2Na +2H2O=2NaOH+H2 ↑ 小结：金属和水的反应规律 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H） Cu Hg Ag Pt Au 冷水 可溶性碱和氢气 水蒸气 不溶性氧化物和氢气 和水不反应 注：Mg与冷水反应缓慢、与沸水反应较快，AI很难和冷水反应生成难溶性碱和氢气。 金属活动性顺序表中，金属越活泼，越容易与水反应，反应越剧烈。 Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2↑ Al+6H2O==2AI(OH)3+3H2 ↑ 热水 难溶性碱和氢气 3Fe + 4H2O(g） ======= Fe3O4+4H2 高温 枫 (枫) - 4 铁的用途 铁在生产生活中的应用广泛 性质决定物质的用途，铁具有哪些用途？ 课堂练习 1、指定条件下，以铁为原料，不能一步制得的是（ ） √ 产物Fe3O4 课堂练习 2．下列关于铁与水蒸气反应的描述中，不正确的是（ ） A．铁与水蒸气的反应是氧化还原反应 B．铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe2O3 C．红热的铁能与水蒸气反应，放出的气体点燃时能发生爆鸣声 D．常温下，铁与H2O不反应，但在空气中O2、H2O共同作用下能发生反应 B 课堂小结 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 A.FeFeCl3 B.FeFe2O3 C.FeFeCl2 D.FeFeSO4 $$