3.1 第1课时 铁单质、氧化物、氢氧化物课件 2026-2027学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

该高中化学课件围绕铁的单质、氧化物及氢氧化物性质展开，以丹霞地貌成因、陨铁等生活问题导入，通过铁的存在冶炼、物理化学性质，到氧化物氢氧化物的对比与实验，构建连贯知识支架。 其亮点在于结合实验探究（如铁粉与水蒸气反应、Fe(OH)₂制备改进）和科学思维（对比表格归纳性质规律），落实化学观念。学生通过真实情境问题提升探究能力，教师可借助结构化内容和评价反馈优化教学。

四川大学附属中学 高一化学备课组 第三章　第一节 铁及其化合物 第1课时　铁的单质、氧化物和氢氧化物 丹霞地貌岩层呈红色的原因 你知道吗？ 人类使用最早的铁来自太空 我国发现最早的冶铁制品 提出问题 0.9%指是 什么物理量？ 核心问题： 联系生活实际、结合实验，多角度探究铁单质、铁的氧化物和氢氧化物的性质 1．铁的存在和冶炼 重要的铁矿石主要成分：赤铁矿——Fe2O3 磁铁矿——Fe3O4 (矿石中+2价和+3价） 菱铁矿——FeCO3 黄铁矿——FeS2 化合态 (1)存在 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。 陨铁 单质 ＋2 ＋3 游离态 解决问题 一、认识铁的单质及其性质 1．铁的存在和冶炼 (2)含量 (3)冶炼 工业炼铁的原理是用还原法把铁从铁矿石中提炼出来，化学方程式 (以Fe2O3为例)： Fe2O3 +3CO ==== 2Fe+3CO2 高温 地壳中的含量居第四位 O、Si、Al、Fe、Ca…… 2．铁的物理性质 颜色、状态 导电、导热、延展性 熔、沸点 特性 银白色固体 良好，但导电性不如铜和铝  高 被磁体吸引 下图利用了铁的哪些物理性质？铁还有哪些物理性质？ 2Fe +3Cl2 ==== 2FeCl3 △ Fe +S === FeS ①Fe与非金属单质反应 3Fe +2O2 ==== Fe3O4 点燃 3．铁的化学性质 4Fe +3O2 ==== Fe2O3 Fe +I2 === Fe I2 ②Fe与非氧化性酸反应(如盐酸) Fe + 2H+ === Fe2++ H2↑ ③Fe与盐溶液反应(如CuSO4溶液) Fe + Cu2+ === Cu + Fe2+ 上述反应中，铁的化合价的变化有何异同？为什么会有这样的异同？ 在一定条件下，铁作为还原剂能与某些非金属单质、酸和盐溶液反应。 铁与弱氧化剂(如盐酸、CuSO4等)反应，生成+2价铁的化合物， 而与较强的氧化剂(如Cl2等)反应，生成+3价铁的化合物。 铁与氧化性酸反应 （1）与稀硝酸反应 Fe粉过量：3Fe + 8H+ + 2NO3-==== 3Fe2+ + 2NO↑ + 4H2O Fe粉少量：Fe + 4H+ + NO3-==== Fe3+ + NO↑ + 2H2O （2）常温下，Fe与浓硝酸、浓硫酸发生钝化（表面形成一层致密的氧化膜） 拓展知识 在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，模具为什么必须进行充分的干燥处理？ 提示　在高温下，铁能与水发生反应。 探究讨论 用燃着的火柴去点肥皂泡，观察到的现象是 ，证明生成了 ， 则该反应的化学方程式为 ________________________________________。 肥皂泡燃烧，听到爆鸣声 3Fe＋4H2O(g) ==== Fe3O4＋4H2 高温 ④实验探究铁粉与水蒸气的反应 H2 注意事项： ①：使用还原性铁粉，普通铁粉不反应 ②：湿棉花需挤至半干（不流水） ③：试管口略向下，防止冷凝水倒流炸裂试管 ①湿棉花的作用 ②还原铁粉处酒精灯为什么配用金属套筒？ ③先点燃哪个酒精灯？为什么？ ④肥皂液的作用是什么？ ⑤原铁粉加热一会儿后，再将导管插入肥皂水中，点燃肥皂泡，为什么？ ⑥实验结束后，先从肥皂水中撤出导管？还是先移走酒精灯？ ⑦如何快速检验试管中的混合物中的四氧化三铁？ 聚集火焰，提高温度。 受热时提供反应所需的水蒸气 先加热湿棉花，再加热铁粉，排除装置中的空气（氧气），防止铁粉氧化 收集气体，方便检验 先撤出导管，再移走酒精灯，防止倒吸 用铁片靠近，观察铁片上是否有固体物质吸附 防止收集到的气体是试管中的空气，干扰实验判断 探究讨论 0.9%指是 什么物理量？ 铁的化学性质 归纳总结 氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4) 1．铁的氧化物 二、认识铁的氧化物和氢氧化物及其性质   氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4) 俗称 — 颜色、状态 溶解性 铁的价态 1．铁的氧化物 铁红 磁性氧化铁 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性) 不溶于水 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 ✪ Fe3O4是纯净物，而非混合物；是一种复杂的化合物 氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4) 与H＋反应的离子方程式 稳定性 与CO、C、H2反应 用途 FeO＋2H＋=== Fe2＋＋H2O 6H＋＋Fe2O3=== 2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋=== 2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O 稳定 稳定 生成单质铁及CO2或H2O 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)是炼铁的原料 Fe3O4录音磁带和电讯材料，打印机或复印机的墨粉 铁的氧化物与氧化性酸、还原性酸的反应 （1）与稀硝酸反应 （2）与浓硝酸反应 FeO Fe2O3 Fe3O4 （3）与氢碘酸反应 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 拓展知识 (1)铁的氢氧化物的制备 2．铁的氢氧化物 反应原理：Fe(OH)3与Fe(OH)2分别由相应的 与 反应而制得。 可溶性盐 可溶性碱   Fe(OH)2 Fe(OH)3 操作     物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 现象 产生 絮状沉淀，迅速变为 ， 最终变为 沉淀 生成________沉淀 离子方 程式 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓； ______________________________ Fe3＋＋3OH===Fe(OH)3↓ 实验结论 很不稳定，极易转化为________ 白色 灰绿色 红褐色 红褐色 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 (1)配制NaOH和FeSO4溶液的蒸馏水要经过_________，目的是__________。  (2)在FeSO4溶液表面覆盖一层苯(一种有机溶剂，难溶于水，密度比水小) 的作用是____________________________________________________。  (3)将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液液面以下，其目的是_________________________________________________。  加热煮沸 除去溶解的氧气 隔绝空气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化 防止滴加NaOH溶液时带入空气氧化Fe(OH)2 【实验改进】 0.9%指是 什么物理量？ 原理：先打开止水夹，让产生的H2排进装置中的空气，再关闭止水夹，H2难溶于水，试管里的压强增大，将铁和稀硫酸产生的FeSO4溶液压入右边试管中，使其与NaOH混合。 【实验改进】 0.9%指是 什么物理量？ 实验室制备Fe(OH)2的关键是：防止氧气的干扰。 措施： ①在新制的硫酸亚铁溶液中加入少量铁粉 ②将配制氢氧化钠溶液等的蒸馏水煮沸，减少溶解在溶液中的氧气 ③将胶头滴管伸入到液面以下减少带入空气中的氧气 ④向盛有硫酸亚铁溶液的试管中加入密度小于水而不溶于水的有机物，如:苯、煤油，以隔绝空气 ⑤利用还原性或惰性保护气赶走制备试管中的氧气 0.9%指是 什么物理量？ (2)Fe(OH)2和Fe(OH)3的比较   Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色、状态 溶解性 与非氧化性强酸反应的离子方程式 稳定性 2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O  2．铁的氢氧化物 白色固体 红褐色固体 不溶于水 不溶于水 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O  Fe(OH)2 ===FeO＋H2O (隔绝空气) 铁的氢氧化物与氧化性酸、还原性酸的反应 （1）与稀硝酸反应 （2）与浓硝酸反应 Fe(OH)2 Fe(OH)3 （3）与氢碘酸反应 ＋2 ＋3 拓展知识 反思提升 反思提升 一、概念结论 铁单质：银白色、导电导热、有磁性；与弱氧化剂反应生成Fe²⁺，与强氧化剂生成Fe³⁺；常温下在浓硝酸、浓硫酸中钝化。 铁的氧化物：FeO（黑色，+2价）、Fe₂O₃（红棕色，+3价，铁红）、Fe₃O₄（黑色晶体，混合价态，有磁性），均能与酸反应。 铁的氢氧化物：Fe(OH)₂（白色，易被氧化为Fe(OH)₃）、Fe(OH)₃（红褐色），均为难溶性弱碱。 二、思想方法 分类观、模型认知、归纳推理 三、价值观念 系统思维与批判性思维、体会科学的有序性与实用性、科学态度与社会责任 评价反馈 1.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 √ 27 评价反馈 2.有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方法以验证其反应实质。实验时，往100 mL的大试管中先加40 mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡胶塞， 通过长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面上升至橡 胶塞，并夹紧弹簧夹(如图所示)。仔细观察，回答下 列问题： (1)大试管的下层溶液中出现的现象为______________ 产生白色絮状 沉淀 (2)装置中长颈漏斗内液面______(填“下降”或“上升”)。 上升 (3)写出钠与FeSO4溶液反应的化学方程式：____ __________________________________________。 2Na＋FeSO4＋2H2O===Fe(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑ 28 本节课结束 6FeO＋O22Fe3O4 $