3.1铁及其化合物 课件 2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

该高中化学课件围绕铁及其化合物，呈现铁的存在、冶炼、物理及化学性质，通过陨铁、我国铁文化导入，结合金属活动性顺序构建冶炼知识，从物质类型和价态角度搭建化学性质分析框架，帮助学生形成知识脉络。 其亮点在于融合科学探究与实践，如铁与水蒸气反应的装置设计及改进实验，培养科学思维；通过金属活动性顺序解释铁器时代早晚，体现性质决定用途的化学观念。采用问题驱动和实验分析，学生提升探究与联系实际能力，教师可借助结构化资料高效教学。

第三章 铁 金属材料 第一节 铁及其化合物 学习目标 1. 了解铁元素在自然界中的存在形态，知道铁的物理性质； 2. 能用氧化还原原理进一步认识铁的化学性质，基于实验事实写出铁与水蒸气反应的化学方程式，并解释生产中的化学问题； 3. 了解铁单质的冶炼方法，将铁的性质知识运用于实际生产生活。 自然界中的铁元素 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 铁在自然界中可以以游离态(陨铁)存在，但主要以化合态(+2价和+3价)存在。 教材P68第1自然段 地壳中各元素百分比 O Si Al Fe Ca Na 其他 0.4806 0.263 0.0773 0.0475 0.0345 0.0274 0.0697 自然界中的铁元素 陨铁 铁单质 丹霞地貌的岩石 赤铁矿(氧化铁Fe2O3) 磁铁矿(四氧化三铁Fe3O4) 化合态 我国的“ 铁文化 ” 甘肃灵台出土的春秋初年秦国的铜柄铁剑 铁质农具 古代冶铁 战国时期最大的铁器 —长方形铁炉 铁的冶炼 思考1：为什么铁器时代晚于铜器时代？ （1）自然界中铁单质储量少于铜单质 （2）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。 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2 高温 用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来 Fe2O3 + 2Al === 2Fe + Al2O3 高温 铁单质的物理性质 教材P69第1自然段 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 铁粉的晶体几何形状被破坏，铁粉没有吸收完的光被漫反射，能够进入人眼的可见光很少，所以呈黑色。 铁粉 铁单质的化学性质 教材P69第2自然段 Fe 物质类型角度 元素价态角度 强还原性 金属单质 +3 强氧化剂 +2 弱氧化剂 与非金属单质反应 与酸溶液反应 与某些盐溶液反应 S、H+、Cu2+等 Cl2等 金属通性 教材P69思考与讨论 与非金属单质反应 (1)与O2反应 3Fe＋2O2===Fe3O4 点燃 剧烈燃烧，火星四射 铁在潮湿的空气中易被腐蚀，生成铁锈 点燃: 常温： (2)与Cl2反应 剧烈燃烧，生成棕褐色烟 Fe2O3·xH2O。 (3)与S反应 Fe＋S===FeS 铁单质有还原性，一般遇弱氧化剂(如盐酸、硫酸铜等)被氧化为＋2价，遇强氧化剂(如氯气等)被氧化为＋3价。 生成黑褐色固体 2Fe＋3Cl2===2FeCl3 (3)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2(　　) (2)根据铁与Cl2、S反应的条件可以判断Cl2、S的氧化性强弱(　　) 1.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)FeS、FeCl2、FeCl3均可以通过单质化合得到(　　) × × [解析] FeCl2不能通过单质化合得到。 × [解析]铁与氯气在点燃条件下反应生成氯化铁，铁与硫加热反应生成硫化亚铁，根据反应产物可判断Cl2、S的氧化性的强弱。 [解析] 铁与氯气反应只能生成FeCl3,与氯气的用量无关。 课堂练习 与水蒸气反应 思考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。这是为什么呢？ 我们用铁锅烧水、煮饭。说明铁与冷水、热水都不反应。 钢水注入干燥的模具 ①从理论上来说，铁是否具备与水反应的可能性？ ②利用所学知识，推测铁与水反应的产物？ 与水蒸气反应 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 相关资料： 高温 Fe + H2O(g) → Fe3O4 + H2 思考与讨论 ①如何验证气体产物？ ②进行还原铁粉与水蒸气反应并验证气体产物，其实验装置应有几部分构成？ 与水蒸气反应 水蒸气的产生装置 水蒸气与铁粉的反应装置 气体产物检验装置 现象：铁粉逐渐红热，烧杯中产生大量的肥皂泡，点燃气泡会发出爆鸣声，反应后试管内固体为黑色。 与水蒸气反应 教材P70思考与讨论 ①湿棉花的作用： 。 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_________。 爆鸣 H2 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 停止加热 与水蒸气反应 改进点：1.改变水蒸气的生成方式 2.氢气的收集、检验方式 生成水蒸气 排水法收集H2 向下排空气法 排空法收集H2 思考3：从水蒸气生成方式和氢气的检验方式角度思考，如何改进实验装置？ 人体中的铁元素 铁是人体必需的微量元素中含量最多的一种（约4~5克） 缺铁会导致人的记忆能力、免疫能力和对温度的适应能力等生理功能下降 教材P70资料卡片 生活中的铁元素 金属及其化合物研究方法 金属单质 金属氧化物 碱 盐 FeO Fe2O3 Fe3O4 Fe Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe3+ Fe2+ 课堂练习 1、铁有+2、+3价两种价态,单质铁与　　　　反应时只生成+3价铁;与　　 　　反应时只生成+2价铁;与　　　　反应时既生成+2价铁也生成+3价铁。  所选试剂:①Cl2　 ②O2　 ③H2O(g)　 ④S　 ⑤盐酸　 　 ⑦稀硫酸　 ⑧CuSO4溶液　 ① ④⑤⑦⑧　 ②③ 2、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 高温 B (1)A 装置的作用是 ，烧瓶底部放碎瓷片的作用是 。 (2) 写出装置B中发生反应的化学方程式： 。 (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 。 3.某化学兴趣小组利用如图装置(铁架台及夹持装置已省略)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： 收集H2并检验其纯度 产生水蒸气 防止加热时液体暴沸 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 $