3.1.1 铁的单质 课件 2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

第三章 铁 金属材料 铁及其化合物 第一节 第1课时 铁的单质 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。 2、铁元素在自然界的存在形式 ①游离态的铁： 能在陨石中得到。 1、地壳中的含量： 仅次于氧、硅和铝，居第四位 陨铁 ——铁矿石 ②化合态的铁： 如：赤铁矿( )，磁铁矿( )， 分布在地壳中 Fe2O3 Fe3O4 丹霞地貌的岩层因含Fe2O3而呈红色 一、铁在自然界中的存在 点燃 (1) C + O2 === CO2 高温 (2)C + CO2 === 2CO ⑶ Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2 高温 将铁矿石中的SiO2转变为炉渣 ① 产生C0 ；② 提供热量 CaCO3 === CaO + CO2 高温 CaO + SiO2 = CaSiO3 CO、CO2、N2等 二、铁的冶炼方法 你还记得炼铁高炉内发生的化学反应吗？ 铁有延展性 导热性 导电性。 但其导电性不如铜和铝 熔、沸点较高 。 熔点:1 535 ℃、沸点:2 750 ℃。 密度: 7.86 g·cm-3。 铁的特性：能被磁铁吸引。 1.物理性质 铁片 铁丝 铁粉 铁是一种有金属光泽的银白色金属，粉末为黑色 三、铁的单质 由于金属内部原子以最紧密堆积状态规则排列，且存在自由电子，所以当光线照射到金属表面时，自由电子可以吸收所有频率的光并很快放出，使金属不透明且具有金属光泽。 而金属在粉末状态时，晶格排列不规则，吸收可见光后反射不出去，所以金属粉末常呈暗灰色或黑色。 三、铁的单质 (1)与非金属单质(O2、Cl2 、S等)反应 Fe+Cu2+=Fe2++Cu 如Fe与CuSO4溶液反应: (3)与某些盐反应 Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑ (2)与盐酸、稀硫酸反应: 2Fe+3Cl2 2FeCl3 3Fe + 2O2 ==== Fe3O4 点燃 Fe + S FeS 曾青得铁则化为铜 硝酸、浓硫酸为强氧化性酸，后续再进行学习 现象：剧烈燃烧、火星四射，放出大量的热、生成黑色固体 2.化学性质 回顾：我们已经学习过铁能与哪些物质反应？ 【思考与讨论】 分析下列四个反应中，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 2Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ Fe+CuSO4=FeSO4+Cu +3 +2 +2 与较强的氧化剂(如Cl2、Br2等)反应 与较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜等)反应 +3价铁的化合物 +2价铁的化合物 Fe 0 3Fe + 2O2 ==== Fe3O4 点燃 +2、+3 O2 Fe3O4 (+2、+3) (4）铁和水的反应探究 凭生活经验，你觉得铁和水会反应吗？ 2.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，不得留有水。这是为什么呢？ 铁与冷水 铁与热水 X X 铁水冲入含有水的模具中， 铁易与高温水蒸气反应并发生爆炸 【思考与讨论】 对比钠与水反应，猜测铁与水蒸气反应的产物。 Fe + H2O(g) Fe(OH)3 +H2 ? 高温 2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ 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(OH)3 Fe2O3 （500℃以上分解） Fe+H2O Fe3O4+H2↑ ？ 思考与讨论 如何设计实验验证你的想法？ 实验现象： 蒸发皿中产生大量肥皂泡，试管中固体仍呈黑色。 3Fe +4H2O(g) Fe3O4 +4H2 高温 s:固态 l:液态 (不要符号) 回 顾： 3Fe + 2O2 (纯氧) === Fe3O4 点燃 Mg＋2H2O(热水)==Mg(OH)2＋H2↑（缓慢反应） Δ 2Al＋6H2O(沸水)====2Al(OH)3＋3H2↑ ( 极困难) 煮沸 镁、铝与水的反应 ［小结］根据金属活动顺序表，金属与水反应有何规律？ 【知识拓展】 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au →金属与水反应的规律： 与H2O(g)反应， 产生氧化物和H2 冷水 热水 沸水 不能与水反应 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，有 的现象。 肥皂液的作用： 。 ⑤结束时，先撤_______，再撤_________。 提供水蒸气 收集氢气 提高温度，加热效果更好 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 实验装置1： 水蒸气的发生装置 水蒸气与铁粉反应装置 产物收集装置 (1)A 装置的作用是 ，烧瓶底部放碎瓷片的作用是 。 (2)玻璃管中石棉绒是作为铁粉的载体，其目的是_____________________； (3)D的作用是 。 (4)E中的实验现象是 。 (5)A 、B两个装置中应先点燃 处的酒精灯(或酒精喷灯 ) ， 点燃 E处酒精灯之前应进行的操 作是 。 收集H2并检验其纯度 产生水蒸气 防止暴沸 吸收未反应的水蒸气，干燥H2 黑色固体变成红色，玻璃管内壁上有水珠生成 A 增大铁粉与水蒸气的接触面积 16 铁的性质 二、化学性质 一、物理性质： 银白色，有金属光泽的固体，导电、导热性良好延展性良好 1、与非金属单质反应 2、与酸，某些盐溶液反应 3、与水蒸气的反应 课堂小结 、S等 单质铁的化学性质 B 随堂演练 Lavf57.25.100 $