第3章 第1节 第1课时 铁的单质 铁的氧化物-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第一册五维课堂同步课件PPT（人教版2019）

人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 学业水平目标 学科核心素养 1.能够通过对教材演示实验的探究，了解铁及其氧化物的性质 2．能够从物质分类的角度理解三种氧化物的性质差异，从铁元素价态的变化，分析其氧化性和还原性 3．能举例说明生产、生活中常见的铁的氧化物，认识其用途 4．初步学会从资源利用的视角研究铁及其氧化物的利用价值 1.能从物质类别和铁元素化合价的角度认识铁及其化合物的性质，理清铁元素不同价态之间的转化关系。增强“证据推理与模型认知”的能力 2．通过实验探究活动，促进学生建立实验目的、实验证据、实验结果之间联系，提升“证据推理与模型认知”及“科学探究与创新意识”化学学科核心素养水平 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 　 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 　　 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 人教化学·必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课后素养提升练 随堂自测夯基础 第一节　铁及其化合物 第1课时　铁的单质　铁的氧化物 1．铁元素的存在 (1)含量：铁元素在地壳中的含量处于第四位，仅次于　氧　、　硅　和　铝　。 (2)存在形态 ①游离态：如　陨铁　。 ②化合态：主要以　＋2　价和　＋3　价化合物的形态存在。 [基础梳理] 铁的存在及性质 2．炼铁 (1)人工冶铁：我国最早的人工冶铁制品是春秋初年秦国的　铜柄铁剑　。 (2)工业炼铁 原理：用　还原　的方法把铁从　铁矿石　中提炼出来。 3．铁的性质 (1)物理性质：铁有　延展　性和　导热　性；铁的导电性不如铜和铝；铁能被　磁铁　吸引。 (2)化学性质：铁的化学性质活泼，能与许多物质发生化学反应。 ①Fe―→Fe2＋：Feeq \o(――→,\s\up7(　弱　氧化剂如HCl、CuSO4等))＋2价化合物，Fe－2e－===Fe2＋。 ②Fe―→Fe3＋：Feeq \o(――→,\s\up7(　强　氧化剂如Cl2等))＋3价化合物，Fe－3e－===Fe3＋。 铁与水蒸气的反应 1．在常温下，铁与水不发生反应。 2．在高温下，红　热　的铁能与水蒸气发生反应。 (1)现象：加热时试管内铁粉　红热　，点燃从试管中逸出的气体可听到　爆鸣声　。 (2)反应：生成　四氧化三铁　和　氢气　，反应的化学方程式为　3Fe＋4H2O(g)eq \o(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2　。 铁的氧化物 1．物理性质 名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 化学式 　FeO　 　Fe2O3　 　Fe3O4　 俗名 　铁红　 　磁性氧化铁　 铁的化合价 　＋2　 　＋3　 　＋2、＋3　 颜色、状态 黑　色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 溶解性 都 不 溶于水 2.化学性质 (1)稳定性：FeO不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成　Fe3O4　。 (2)与酸反应：FeO和Fe2O3属于　碱性　氧化物，与盐酸反应的离子方程式分别为　FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O　，　Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O　。 3．主要用途 Fe2O3常用作　油漆　、涂料、油墨和橡胶的红色颜料。赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁原料。 [预习质检] 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)Fe在氧气中燃烧的产物是FeO。( × ) (2)磁铁矿的主要成分是Fe3O4。( √ ) (3)在自然界中，不可能有游离态的铁存在。( × ) (4)铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在。( × ) (5)铁与过量的硫粉共热产物是Fe2S3。( × ) (6)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2。( × ) (7)向含CuCl2的废液中加铁屑可以回收铜。( √ ) (8)赤铁矿的主要成分是Fe3O4。( × ) (9)Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3。( × ) (10)铁锈的主要成分是Fe2O3。( × ) 铁的化学性质 1．铁的化学性质 2．铁粉与水反应的实验探究 实验装置 装置1 装置2 操作及现象 用小试管收集一试管气体，点燃，听到轻微“噗”声，产生淡蓝色火焰，证明生成了H2 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了H2 实验结论 铁能与水蒸气反应，反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)eq \o(=====,\s\up17(高温))Fe3O4＋4H2 实验说明 ①湿棉花的作用是受热时提供反应所需的水蒸气； ②酒精灯的火焰用防风罩套住，可以使加热效果更好； ③肥皂液在该实验中可以起到“收集”氢气的作用 [名师提醒]　(1)Fe与H2O(g)反应的产物是Fe3O4，而不是Fe2O3。 (2)Fe不能与冷水、热水反应。 (3)铁生锈的实质是Fe与H2O、O2发生反应。 ◆[典例示范] [例1]　如图，铁与水反应的实验中，下列做法不正确的是(　　) A．试管中的铁粉用绕成团的细铁丝代替 B．将试管底部的湿棉花移到试管口部 C．将铁粉附着在石棉绒上，以增大与水蒸气的接触面积 D．点燃肥皂泡验证氢气的生成 [解析]　铁粉易堵塞导管口，可换成铁丝，铁丝与水蒸气反应的接触面积也较大，所以A项正确；湿棉花在加热时提供水蒸气，若将湿棉花移到试管口部，不能与铁充分反应，所以B项错误；将铁粉附着在石棉绒上，以增大与水蒸气的接触面积，加快反应速率，所以C项正确；该反应生成氢气，能燃烧，所以点燃肥皂泡验证氢气的生成，所以D项正确。 [答案]　B ◆[学以致用] 1．在标准状况下，将5.6 g铁和4.6 g钠分别与100 mL1 mol·L－1的盐酸反应，则放出H2的体积(　　) A．铁的多　　　　　　　 B．钠的多 C．铁和钠放出一样多 D．无法比较 解析：B　[n(HCl)＝1 mol·L－1×0.1 L＝0.1 mol，n(Fe)＝eq \f(5.6 g,56 g·mol－1)＝0.1 mol，Fe与盐酸反应的化学方程式为Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，反应后Fe过量，以HCl计算产生H2的物质的量为0.05 mol；n(Na)＝eq \f(4.6 g,23 g·mol－1)＝0.2 mol，Na与HCl反应的化学方程式为2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑，反应后Na过量，过量的Na与水发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，Na无论是与HCl反应还是与H2O反应，都存在关系：2Na～H2，生成H2的物质的量为0.1 mol；标准状况下，Na反应放出H2的体积大。] 铁的氧化物 名称(化学式) 氧化亚铁(FeO) 四氧化三铁(Fe3O4) 氧化铁(Fe2O3) 俗名 － 磁性氧化铁 铁锈 色态 黑色粉末 黑色晶体 红棕色粉末 铁的价态 ＋2 ＋2、＋3 ＋3 与盐酸反应 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O 与铝粉反应 3FeO＋2Aleq \o(=====,\s\up17(高温))Al2O3＋3Fe － 2Al＋Fe2O3eq \o(=====,\s\up17(高温))2Fe＋Al2O3 [微点拨]　FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，Fe3O4为复杂的氧化物。 ◆[典例示范] [例2]　下列叙述正确的是(　　) ①铁能被磁铁吸引　②可以通过化合反应得到FeCl2和Fe3O4　③Fe在纯氧中燃烧可得Fe2O3　④Fe2O3不可与水反应得Fe(OH)3，所以不能通过化合反应制Fe(OH)3　⑤Fe(OH)2在空气中加热，可得FeO A．①②　　　　　　　 B．②④ C．②③④⑤ D．①②⑤ [解析]　①铁能被磁铁吸引，②2FeCl3＋Fe===3FeCl2、3Fe＋2O2eq \o(=====,\s\up17(点燃))Fe3O4都属于化合反应，③中铁在纯氧中燃烧可得Fe3O4；④Fe(OH)3可通过化合反应4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3制得；⑤Fe(OH)2在空气中加热，得到的是Fe2O3。 [答案]　A ◆[学以致用] 2．下列关于铁的氧化物说法不正确的是(　　) A．铁的氧化物通常状况下都是有色固体 B．四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2＋和Fe3＋ C．氧化铁是铁锈的主要成分，因此氧化铁俗称铁锈 D．工业上常使用铁的氧化物作原料冶炼铁 解析：C　[铁的氧化物通常状况下都是有色固体，如氧化铁是红棕色，氧化亚铁和四氧化三铁都是黑色的，A项正确；四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，其中eq \f(1,3)是Fe2＋、eq \f(2,3)是Fe3＋，Fe3O4可看作是由FeO、Fe2O3形成的化合物，它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2＋和Fe3＋，B项正确；铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，C项错误；工业上常使用铁的氧化物做原料用一氧化碳冶炼铁，D项正确。] 　某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物进行了如下探究： (1)装置的连接顺序为a→　________　→　________　→　________　→　________　→b→c→f。 (2)硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接，这样做的优点是________________________________________________________________________。 (3)反应一段时间，熄灭酒精灯，冷却后，将收集器及硬质玻璃管中的物质快速转移至锥形瓶中，加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡)，充分反应后，进行如下实验： 已知KSCN溶液与Fe3＋溶液反应生成红色的络合物。 试剂X中溶质的化学式为　________　；固体产物的成分可能为　________　(填字母)。 A．Fe和FeCl3 B．FeCl2和FeCl3 C．Fe、FeCl2和FeCl3 D．Fe和FeCl2 (4)加入少许植物油的作用是____________________________， 加入新制氯水后溶液红色加深的原因：　________________　 (用离子方程式表示)。 解析：(1)浓硫酸具有吸水性，能作氯气的干燥剂，碱石灰具有碱性而吸收氯气，饱和食盐水吸收氯化氢而抑制氯气溶解。装置的连接顺序为气体的制取→洗气→干燥→氯气和铁的反应→尾气处理。 (2)Fe在氯气中燃烧生成棕黄色烟，冷却易生成固体，导气管口较细，易堵塞，所以硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接。 (3)Fe3＋和KSCN反应生成络合物而使溶液呈红色，所以试剂X为KSCN溶液；固体和氯气反应时可能没有完全反应，剩余的Fe和稀盐酸、氯化铁反应生成氯化亚铁，固体产物的成分可能为Fe和FeCl3，A选项正确。 (4)Fe2＋不稳定易被氧化，所以植物油的作用是隔绝空气，防止Fe2＋被氧化；Fe2＋被氯气氧化生成Fe3＋，从而增大了Fe3＋的浓度，Fe3＋、SCN－反应生成Fe(SCN)3，从而增大了络合物浓度，溶液颜色加深，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 答案：(1)g　h　d　e　(2)防止堵塞 (3)KSCN　A (4)隔绝空气，防止Fe2＋被氧化 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 1．下列关于铁的叙述中错误的是(　　) A．纯净的铁是光亮的银白色金属 B．铁能被磁体吸引 C．铁是地壳中含量最多的金属元素 D．铁具有延展性和导热性，可制作炊具 解析：C　[地壳中含量最多的金属元素是铝，铁次之，故选C。] 2．下列说法不正确的是(　　) A．铁与纯氧气和水蒸气反应都能生成四氧化三铁 B．铁在高温下与水蒸气的反应是置换反应 C．铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气 D．铁与盐酸或水蒸气反应，都作还原剂 解析：C　[铁能在纯氧气中燃烧，也能在高温下与水蒸气反应，二者共同产物为四氧化三铁；铁与盐酸和水蒸气发生的反应都是置换反应，在反应中铁的化合价升高，铁作还原剂；铁与盐酸反应生成氯化亚铁，而不是氯化铁。] 3．下列关于铁的说法正确的是(　　) A．铁在空气中点燃剧烈反应，火星四射 B．铁在硫蒸气中燃烧生成黑色的硫化铁 C．已知Fe和CuSO4溶液反应，推测Fe与AgNO3溶液也能反应 D．铁与过量的盐酸反应的离子方程式：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑ 解析：C　[铁在空气中不能燃烧，A项错误；铁在硫蒸气中燃烧生成黑色的硫化亚铁，B项错误；Fe与AgNO3溶液也能反应置换出银，C项正确；铁与盐酸反应的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，反应产物与量的多少无关，D项错误。] 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物所得溶液有颜色 解析：C　[铁与热水不反应，故C项中组员之间的交流不合理。] 5．某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”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装置的作用是_________________________________。 (3)E装置中的现象是_______________________________。 (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_________________________ _______________________________________________。 解析：(1)B中进行的反应是3Fe＋4H2O(g)eq \o(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2，故A为提供水蒸气的装置。 (2)装置D的作用是除去未反应的水蒸气，干燥H2。 (3)E装置中发生的反应为H2＋CuOeq \o(=====,\s\up7(△))Cu＋H2O，故现象为黑色粉末变红，同时硬质玻璃管右端会有水珠生成。 (4)应先点燃A处酒精灯，若先点燃B处酒精喷灯，B中的Fe会与空气中的O2反应；点燃E处酒精灯前要先收集H2，检验其纯度。 答案：(1)产生水蒸气　3Fe＋4H2O(g)eq \o(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2 (2)除去未反应的水蒸气，干燥H2 (3)黑色固体变为红色，右端管壁有水珠生成 (4)A　收集H2，并检验其纯度 [课堂小结] 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