3.1.1铁的单质 课件-2026-2027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的单质性质，从人体铁元素含量、富铁食品导入，衔接自然界分布（陨铁、冶铁历史、地壳含量），过渡到物理性质（表格呈现）和化学性质（价类二维图、反应规律），构建生活联系-自然背景-化学本质的学习支架。 其亮点在于以化学观念统领，通过价类二维图和坐标轴小结构建铁的价态-类别转化网络，体现物质结构与性质关系。科学探究环节设计铁与水蒸气反应的预测-实验验证-装置改进，结合肥皂泡燃烧现象和防倒吸等注意事项，培养科学探究与实践能力。典例精讲通过正误判断（如Fe与Cl₂反应产物）强化证据推理，助力学生系统掌握知识，教师可高效实施素养教学。

第一节 铁及其化合物 课时1 铁的单质 第三章 铁 金属材料 1 新课导入 你知道吗？ 铁是人体必需的微量元素中含量最多的一种，人体含铁量是多少呢？ 【资料卡片】P70 观看 课堂思考 你知道吗？——你知道生活中的富铁食品吗？ 铁元素在自然界中的分布 1.人类最早使用的铁，是来自太空的陨铁 铁在自然界中可以像陨铁中的铁那样以单质形态存在，但主要是以+2价和+3价化合物的形态存在于矿石中 4 2.我国的“ 铁文化 ” 铁元素在自然界中的分布 我国目前发现最早的人工冶铁制品是河南三门峡出图的西周晚期的玉柄铁剑，这说明西周晚期我国已掌握了冶铁技术。 战国中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大的作用。 生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金。 生铁的含碳量为2%~4.3%; 钢的含碳量为0.03%~2%; 纯铁的含碳量小于0.02%。 铁元素在自然界中的分布 丹霞地貌的岩层因Fe2O3而呈红色 铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝， 居第四位 铁的物理性质 导电性最好的金属：Ag 颜色 状态 金属通性 熔点 沸点 密度 特性 银白色， 有金属光泽 固体 良好的导电性 良好的导热性 良好的延展性 1535℃ 2750℃ 7.86g/cm3 易被磁铁吸引 (铁粉为黑色) 导电性不如铜和铝。 课堂思考 请你回忆！ 你还记得基于物质类别研究金属单质的性质？ Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ 3Fe + 2O2 = Fe3O4 点燃 物质类别角度 金属单质 与非金属单质反应 与酸、某些盐溶液反应 与水反应 铁的化学性质 1.铁元素价类二维图 单质 氧化物 氢氧化物 盐 0 +2 化合价 +3 Fe Fe2O3 Fe3O4 FeO Fe(OH)3 Fe(OH)2 Fe3+ Fe2+ Fe FeCl3 化合价升高 0 +3 Fe FeCl2 化合价升高 0 +2 Fe 化合价升高 0 +2 FeSO4 为什么有的化学方程式中铁的化合价变成+2，有的变成+3？ 铁的化学性质 2.元素价态角度 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 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。 铁与氧化性较弱的氧化剂（如盐酸、硫酸铜等）反应，铁原子失去2个电子生成+2价铁的化合物。 铁与氧化性较强的氧化剂（如氯气等）反应，铁原子则失去3个电子 生成+3价铁的化合物。 Fe - 2e- → Fe2+ Fe - 3e- → Fe3+ Fe Fe2+ Fe3+ 强氧化剂 弱氧化剂 Cl2、HNO3等 S、H+、Cu2+等 铁的化学性质 2.元素价态角度 11 （1）与非金属单质反应 铁是一种较活泼金属，具有还原性。 3Fe + 2O2 = Fe3O4 点燃 Fe + S = FeS 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 铁的化学性质 Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑ Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+ 常温下，Fe（或Al）遇浓硫酸（或浓硝酸）会钝化，所谓金属钝化是因为金属表面形成致密的氧化膜，阻止反应的进一步发生。 常温下可以用铁桶或者铝制容器盛放浓硫酸或浓硝酸。 （2）与非氧化性酸反应 铁的化学性质 （3）与盐溶液反应 H+得电子，生成H2 典例精讲 【例1】判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (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)FeS、FeCl2、FeCl3均可以通过单质化合得到。 (4)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同。 (5)Fe是人体必需微量元素中含量最多的一种。 (6)铁的化学性质活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在。 (7)分离铁粉与铜粉的混合物时，只能用化学方法。 (8)铁与AgNO3、ZnCl2等盐溶液均能发生反应生成Fe2+。 请你思考？ 通过钠和水的反应，可知水是一种较弱的氧化剂。结合生活常识以及以下材料，预测水能氧化铁吗？ 课堂思考 铁和冷水不反应 铁和热水不反应 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？铁与水会反应吗？ 课堂思考 请你思考！ 若铁在高温下能与水反应，根据所学知识预测产物。 预测铁与水反应的产物 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 通过钠和水的反应，可知水是一种较弱的氧化剂 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au 类比钠的性质，Fe是氢之前的金属，与水反应能不能置换出氢气？ Fe+H2O Fe(OH)3+H2↑ ? 根据材料，在高温下，铁可能与水发生反应。 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 Fe(OH)3 Fe2O3 （500℃以上分解） Fe+H2O Fe3O4+H2↑ ？ （4）预测铁与水反应的产物 铁的化学性质 （4）预测铁与水反应的产物 铁的化学性质 Fe + H2O = Fe3O4+ H2 高温 3Fe + 4H2O(g) = Fe3O4 + 4H2 Very important 置换反应 观察并通过实验验证你的预测的准确性（铁与水反应的产物） 铁的化学性质 提供反应所需的水蒸气 蒸发皿中产生大量肥皂泡，点燃肥皂泡，能燃烧并发出爆鸣声 铁粉逐渐红热，反应后试管内固体仍为黑色 3Fe + 4H2O(g) = Fe3O4 + 4H2 高温 聚集火焰，提高温度 （5）铁与水蒸气的反应 铁的化学性质 现象：加热时试管内生成黑色固体，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。 Very important ①实验时，是先加热湿棉花还是先加热还原铁粉？ ②点燃肥皂液时有什么现象？ ③该实验中湿棉花的作用是什么？ 铁的化学性质 ④该实验中防风罩的作用是什么？ ①试管口略向下倾斜； ②加热一会后再将导管插入到肥皂水中； ③结束时，先撤导管，再移酒精灯。（防倒吸） 【实验注意事项】 （5）铁与水蒸气的反应 Fe3O4中铁元素的化合价：+2、+3 可将Fe3O4看成Fe2O3·FeO 试管冷却后，利用铁棒在试管外侧吸一吸。 若固体被吸引，证明固体是四氧化三铁。 【思考】如何验证固体是否是四氧化三铁？ （5）铁与水蒸气的反应 铁的化学性质 切记Fe3O4是纯净物 检验装置的气密性模板：向装置H中加入水没过导管口，连接好装置，微热装置K，若装置H中导管口出现气泡，停止加热后导管中出现一段稳定的水柱，证明装置气密性良好。 铁的化学性质 3Fe+4H2O(g) = Fe3O4+4H2 高温 作业19第八题 无气体符号！！！ （5）铁与水蒸气的反应 课堂思考 此装置有什么缺点？如何改进？ 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？ 设计铁与水反应实验装置 水蒸气发生器 改进点：1.改变水蒸气的生成方式 2.氢气的收集方式 气体检验收集装置 24 （6）铁与水反应实验装置的改进 铁的化学性质 铁粉 0价 +2价 +3价 Fe2O3 单质 氧化物 Fe3O4 O2和H2O 纯氧中燃烧 水蒸气高温 O2不足 FeO 物质的类别 元素化合价 Fe 盐 Fe2+ Fe3+ H+ H+ H+ H+ 知识小结 O2 典例精讲 【例2】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： (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 。 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 27 下课，同学们！ $