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

该高中化学课件聚焦铁及其化合物、金属材料核心内容，通过“验证麦片中还原铁粉”等真实情境任务导入，构建“单质-化合物-价态转化-实际应用”的知识链，提供实验方法、离子方程式等学习支架。 其亮点在于以任务驱动科学探究与实践，如补铁剂铁价态检验结合多种方法培养证据推理能力，价类二维图与铁三角深化物质分类及转化的化学观念。学生提升解决实际问题能力，教师可直接使用结构化任务设计。

铁 金属材料 新人教版 化学 必修第一册 本章要点 铁及其化合物 (典型金属元素) 金属材料 (化学与生产生活) 1 2 铁的单质 铁的重要化合物 铁合金 铝和铝合金 新型合金 物质的量在化学方程式 计算中的应用 第三章围绕生活中常见的金属铁及铁合金展开了讨论，铁作为典型的金属元素之一，我们认识了铁的单质，学习了铁的重要化合物，金属材料在生产生活中广泛应用，我们学习了铁合金、铝和铝合金、新型合金，同时我们还学习了物质的量在化学方程式计算中的应用。本节课我们运用所学内容和化学学科思想来解决生活中简单的化学问题。 最近某品牌燕麦片中添加还原铁粉引起了公众惊慌，（翻页） 2 请设计实验，验证麦片中是否添加还原铁粉。 任务一 如图是该麦片的配料表，其中显示添加了还原铁粉，如何设计实验判断麦片中是否添加还原铁粉呢？请同学们用1分钟的时间设计实验，验证麦片中是否添加还原铁粉。 好，思考时间到，大部分同学都想到了（翻页）铁具有铁磁性， 3 猜想：铁具有铁磁性，如果有黑色粉末，并能被磁铁吸引，可以判断含有铁粉。 任务分析 利用铁的这一特性，可以利用磁铁来判断麦片中是否含有铁粉。下面我们通过实验来进行验证。（翻页，播放视频） 4 任务分析 实验验证： 观察实验现象，可以得出结论，麦片中确实含有铁粉，那么为什么要在麦片中添加还原铁粉呢？请同学们结合所学知识进行思考，时间为1分钟。（翻页） 5 分析和解释还原铁粉的作用 任务二 好，思考时间到了。（翻页） 6 猜想：（1）铁粉可以吸收空气中的氧气和水，防止食物氧化，具有保鲜的作用。 （2）补铁，血红蛋白中含有铁元素。还原铁粉吃下去后能和胃酸反应生成二价铁。 HCl 任务分析 在初中我没学过，铁粉可以吸收空气中的氧气和水，防止食物被氧化，具有保鲜的作用。除此之外，结合生物知识，血红蛋白中含有铁元素，因此可以补铁。还原铁粉吃下去后能和胃酸反应生成二价铁，胃酸的主要成分是盐酸。 同学们一定很关心，像这样直接以铁单质的形式出现在食物里是否对身体有害。对于还原铁而言，只要在国家标准内使用就无害，所以不必担心。 麦片中加入的还原铁粉可以被人体吸收，但吸收效率不高，因此，如果是缺铁性贫血，就需要服用专门的补铁剂。（翻页） 7 设计实验检验补铁剂中铁元素的价态 任务三 补铁剂中的铁元素的价态是几价呢？请同学们结合亚铁离子和铁离子的检验方法，设计实验检验补铁剂中铁元素的价态，时间为2分钟。好，思考时间到（翻页），我们先来复习一下二价铁离子和三价铁离子的检验方法。 8 观察法 Fe2+：浅绿色 Fe3+：棕黄色 01 适合浓度较大时 Fe2+和Fe3+的检验 当溶液浓度较大时，我们可以直接观察溶液的颜色来进行判断，二价铁离子的溶液呈浅绿色，三价铁离子的颜色呈棕黄色。 9 加碱法 02 Fe2+ Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe3+ Fe(OH)3 OH- OH- O2 需要一定浓度 Fe2+和Fe3+的检验 在一定浓度下，我们还可以向铁盐溶液中加碱来进行判断，二价铁离子与碱反应，产生的沉淀颜色迅速由白色变为灰绿色，最终变为红褐色，三价铁离子与碱反应直接生成红褐色沉淀。 10 显色法 03 Fe3+ + 3SCN- ⇌ Fe(SCN)3 FeCl3 + 3KSCN ⇌ Fe(SCN)3+3KCl FeCl3溶液遇KSCN溶液变成红色 FeCl2溶液遇KSCN溶液不变色 ★ （灵敏度较高） Fe3+的检验 当浓度很低时，我们可以利用硫氰酸钾来进行检验，三价铁离子遇硫氰化钾溶液变红色，二价铁离子则不变色，这个显色反应的灵敏度较高（点），可以用来检测含量较少的三价铁离子。那二价铁离子如何检验呢？（翻页） 11 ♦氯水可替换为H2O2： 氯水 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O KSCN 无明显现象 红色 FeCl2溶液 2Fe2＋＋Cl2==2Fe3＋＋2Cl－ Fe2+的检验 从元素价态的角度考虑，二价铁离子容易被氧化成三价，因此可以先滴加硫氰化钾溶液，无明显现象，再滴加氯水或过氧化氢溶液，若溶液变为红色，则证明含有二价铁离子。涉及的反应如下。下面我们通过实验来检验补铁剂中铁元素的价态。（翻页） 12 任务分析 实验验证： 通过实验可以得出结论，补铁剂中铁元素的化合价是正二价。（翻页） 13 维生素C与本品同服，有利于本品吸收 设计实验探究维生素C的作用。 任务四 市面上常见的补铁剂是琥珀酸亚铁片，由此我们也可以知道补铁剂中铁元素的化合价是正二价，这是因为人体对二价铁的吸收利用率比三价铁好很多。再仔细阅读说明书，（点）它提到“维生素C与本品同服，有利于本品吸收”，维生素c在这里发挥了什么样的作用呢？ （点）请同学们设计实验探究维生素C的作用，时间为三分钟。好时间到了。下面我们通过实验来进行探究。（翻页） 14 实验验证： 将补铁口服液放置48小时后，滴加KSCN溶液，观察，再加入一片维生素C，观察现象。 放置 48小时 滴入 KSCN 再加入 一片Vc 任务分析 将补铁口服液放置48小时后再滴入硫酸氢钾，观察到溶液变为红色，说明补铁剂中的二价铁被氧气氧化为三价铁，再加入一片VC，发现红色褪去，说明三价铁消失了。是谁让它消失的呢？其实就是加入的维生素C，因为维生素C具有还原性，可以把三价铁离子还原为二价铁离子，所以将维生素C和补铁剂共同服用，可以防止二价铁被空气中的氧气氧化。 化学是一门以实验为基础的学科，通过实验我们更加清楚地认识了含铁元素物质间的转换，（翻页）如图是铁元素的价类二维图，横坐标是物质类别，纵坐标是元素化合价，下面请同学们从物质类别和元素价态的角度总结含铁元素物质间的转化。 15 铁元素 化合价 物质类别 单质 0 +2 +3 氧化物 氢氧化物 盐 Fe FeO Fe3O4 Fe2O3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe2+ Fe3+ 自主归纳含铁元素物质间转化的认识角度。 3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2 高温 4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3 铁元素的价类二维图 如图是铁元素的价类二维图，横坐标是物质类别，纵坐标是元素化合价，下面请同学们从物质类别和元素价态的角度总结含铁元素物质间的转化，时间为2分钟。 （点）铁的氧化物主要是氧化亚铁、四氧化三铁、三氧化二铁，铁的氢氧化物主要是氢氧化亚铁、氢氧化铁，铁盐主要是二价铁和三价铁。 在空气中铁可以缓慢氧化生成三氧化二铁，铁还可以在高温下和水蒸气反应生成四氧化三铁,化学方程式如下。 铁可以被酸、金属盐等氧化为二价铁，也可以被氯气等强氧化剂氧化为三价铁。二价铁可以被过氧化氢、氯气等氧化为三价铁，三价铁也可以被铁、铜、维生素C等还原为二价铁。二价铁和三价铁盐还可以和碱反应生成相对应的氢氧化物。氢氧化亚铁在氧气和水的共同作用下生成三氧化铁，化学方程式如下。（翻页） 16 （ O2、 Cl2、H2O2、HNO3、KMnO4等氧化剂） （铁、维生素C等还原剂） 本课件由大鹿化 Fe 还原剂 氧化剂（如H+、Cu2+等） 氧化剂（如Cl2等） 还原剂 “铁三角” 铁、二价铁和三价铁之间的转化可以归纳如下，即铁三角的基本模型。（翻页）在化学实验中，我们不仅要通过定性分析确定物质的组成，往往还需要定量分析来测定物质中特定成分的数量。通过之前的实验我们定性分析出补铁剂中含有二价铁，那如何定量检测二价铁的含量是否达标呢？（翻页）请同学们查阅资料，设计实验方案测定补铁剂中铁元素的含量。 17 设计测定补铁剂中铁元素含量的测定方案。 Fe(OH)3沉淀 称量 计算 任务六 同学们根据初中所学元素守恒的知识提出可以运用铁守恒的沉淀法，将补铁剂中的铁元素转化为沉淀，然后通过称量沉淀的质量来计算铁元素的含量，同学们非常棒。除此之外，还有氧化还原滴定法、比色法和原子发射光谱等技术和手段也可以用来定量检测铁的含量。 18 设计测定补铁剂中铁元素含量的测定方案。 氧化还原滴定法 比色法 原子发射光谱法 任务六 大部分同学根据初中所学元素守恒的知识提出可以运用铁守恒的沉淀法，将补铁剂中的铁元素转化为沉淀，然后通过称量沉淀的质量来计算铁元素的含量，同学们非常棒。 除此之外，还有氧化还原滴定法、比色法和原子发射光谱等技术和手段也可以用来定量检测铁的含量。 19 研究 化学问题 实验 定性研究：组成、性质、 转化、应用 物质类别 分类研究 元素价态 定量研究：宏观组成与 粒子数目的关系 小结 今天的探究问题来源于生活中的真实社会话题，通过化学实验从定性、定量的角度进行了研究，并且利用分类观，从物质类别和元素价态的角度系统构建了铁元素及其化合物的知识体系，实现知识的结构化。也希望同学们在今后生活中遇到与科学，特别是化学相关的社会话题时，能够遵循科学探究脉络理性思考问题，不要人云亦云以讹传讹，做一个有科学素养的公民。 今天的课我们就上到这里，同学们，再见！ 20 $