第三章 第一节 第1课时 铁的单质、氧化物、氢氧化物-【优学精讲】2026-2027学年高中化学必修第一册教用课件（人教版）

该高中化学课件聚焦铁的单质、氧化物及氢氧化物，从生活中铁制品应用切入，通过自主预习梳理铁的存在与冶炼，结合学思用问题搭建从物理性质到化学性质（与非金属、酸、盐、水蒸气反应）的知识支架，衔接氧化物与氢氧化物的性质对比。 其亮点在于以科学探究与实践为核心，通过铁与水蒸气反应实验、Fe(OH)₂制备改进装置培养学生探究能力，利用对比表格和问题链发展科学思维，结合工业炼铁、Fe₂O₃作颜料等实例渗透化学观念。学思用、自我诊断等环节助学生深化理解，教师可直接用于课堂，提升教学效率与核心素养落实。

第三章　铁　金属材料 第一节　铁及其化合物 第1课时　铁的单质、氧化物、氢氧化物 学习目标 1.结合生活中铁制品的应用，了解铁单质、铁的氧化物的性质及用途。　2.通过探究实验，认识铁单质与水蒸气反应的条件。　3.通过实验掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。 返回导航 内 容 索 引 知识点一 1 1 知识点二 2 课堂检测 巩固落实 3 知识点一　铁的单质 第一部分 5 自主预习 1．铁的存在和冶炼 (1)铁的存在 ＋2价和＋3价　 氧、硅和铝 返回导航 (2)铁的冶炼 工业炼铁的原理是用____的方法把铁从铁矿石中提炼出来。 2．铁的物理性质 纯铁具有____色金属光泽。铁有延展性和导热性。铁能导电，但其导电性不如铜和铝。铁能被磁体吸引。 银白 还原 返回导航 　1.为什么铁片是银白色的，而铁粉却是黑色的？ 答案：铁片表面光滑，吸收一部分可见光，将另一部分可见光镜面反射出来，显出银白色；金属小颗粒能反射光线，但小颗粒的分布是非常混乱的，所以不能像镜面一样把入射光线定向地反射回去，入射光线照到金属小颗粒中，就像进入了“迷魂阵”，从一个小颗粒反射到另一个小颗粒，这样反射过来又反射回去，光线越来越弱，很少按入射方向反射回去，因此铁粉看上去是黑色的。 学思用 返回导航 3．铁的化学性质 (1)与非金属单质反应 ①与O2反应：点燃条件下，化学方程式为________________________________________；常温下，铁在空气中缓慢氧化生成铁锈(主要成分是_________________)。 ②与Cl2反应：化学方程式为_______________________________________。 ③与S反应：化学方程式为_______________________________________。 (2)与盐酸、稀硫酸反应：离子方程式为____________________________。 Fe2O3·xH2O Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ (3)与盐溶液反应：如与硫酸铜溶液反应，离子方程式为_______________________。 Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋ 返回导航 (4)与水反应 ①常温下，铁与水不发生反应，但在空气中O2、H2O(g)的作用下，易腐蚀。 ②铁与水蒸气反应的实验探究 实验装置 实验现象 试管中得到黑色固体，用燃着的火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声 实验结论 在高温下，铁能与水蒸气发生反应生成Fe3O4和 _____，化学方程式为_______________________________________________________________________ 注意事项 湿棉花的作用：____________；肥皂液的作用：收集______ H2 提供水蒸气 氢气 返回导航 　2.在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分干燥处理，其原因是_____________________________________。 学思用 在高温下，铁能与水发生反应。 返回导航 自我诊断 × × √ × 返回导航 对点演练 1．下列关于铁单质的说法不正确的是(　　) A．金属铁可以被磁铁吸引 B．铁丝可以在氧气中剧烈燃烧 C．铁有良好的导电性和导热性 D．铁丝在氧气中燃烧生成Fe2O3 解析：金属铁可以被磁铁吸引，A项正确； 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体Fe3O4，B项正确，D项错误； 铁有良好的导电性和导热性，C项正确。 D 返回导航 2．(2026·恩施高一阶段练习)下列物质中，在一定条件下能与铁反应且铁元素的化合价变为＋3价的是(　　) A．硫单质 B．硫酸铜溶液 C．氯气 D．稀盐酸 C 返回导航 解析：A项，硫单质与铁反应生成硫化亚铁，铁元素的化合价变为＋2价，不符合题意； B项，硫酸铜溶液与铁反应生成硫酸亚铁和铜，铁元素的化合价变为＋2价，不符合题意； C项，氯气具有强氧化性，能把变价金属氧化为最高价，氯气与铁在加热条件下反应生成氯化铁，铁元素的化合价变为＋3价，符合题意； D项，稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气，铁元素的化合价变为＋2价，不符合题意。 返回导航 B 返回导航 解析：铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2，A项正确； 铁与水蒸气的反应需在高温条件下进行，将酒精灯移至湿棉花下方，铁粉处达不到反应所需的温度，B项错误； 反应生成的氢气可吹出肥皂泡，用火柴点燃肥皂泡，可听到尖锐的爆鸣声，C项正确； 由于反应需在高温条件下进行，故需使用耐高温的硬质玻璃试管盛装还原铁粉，D项正确。 返回导航 知识点二　铁的氧化物、氢氧化物 第二部分 18 自主预习 1．铁的氧化物 物质 氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4) 俗称 — ______ ____________ 颜色、状态 黑色粉末 ________粉末 黑色晶体(有磁性) 溶解性 ____溶于水 铁的价态 _____ _____ __________ 铁红 磁性氧化铁 红棕色 不 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 返回导航 物质 氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4) 与H＋反应 (离子 方程式) _________________________________ ____________________________________ _____________________________________________ 稳定性   稳定 稳定 与CO、C、H2反应 生成单质铁及CO2或H2O 用途 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 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋=== 2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋=== 2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O 返回导航 2.铁的氢氧化物 (1)制备 铁有两种氢氧化物，它们可以分别由相对应的可溶性盐与碱溶液反应而制得。 项目 制备Fe(OH)2 制备Fe(OH)3 实验操作 实验现象 生成白色胶状沉淀，然后迅速变成______色，最终变成______色 生成______色沉淀 灰绿 红褐 红褐 返回导航 项目 制备Fe(OH)2 制备Fe(OH)3 离子 方程式 ________________________________，_________________________________ ___________________________________ 实验 结论 白色的Fe(OH)2很不稳定，极易被溶解在溶液中的氧气氧化成红褐色的Fe(OH)3 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 Fe3＋＋3OH－=== Fe(OH)3↓ 返回导航 (2)性质 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色、状态 ______固体 ________固体 溶解性 ____溶于水 稳定性 不稳定，易被O2氧化，受热易分解，但产物复杂 不稳定，受热易分解，化学方程式为_____________________________ 与盐酸反应 的离子方程式 ______________________________________ _____________________________ 白色 红褐色 难 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 返回导航 　右图是制备氢氧化亚铁的改进装置，思考并回答 下列问题： (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 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 赶走溶解的氧气 学思用 返回导航 对点演练 1．丹霞地貌的岩层因含有某种物质而呈红色，这种物质是(　　) A．Fe(OH)3 B．Fe2O3 C．Fe(OH)2 D．FeO 解析：铁的化合物中呈红色的是Fe(OH)3和Fe2O3，Fe(OH)3不稳定，易分解为Fe2O3和H2O，故丹霞地貌的岩层因含有某种物质而呈红色，这种物质是Fe2O3，合理选项是B。 B 返回导航 2．下列关于铁及其化合物的叙述正确的是(　　) A．氢氧化铁受热分解可制得Fe3O4 B．Fe2O3、Fe3O4都有磁性 C．FeO不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化为Fe3O4 D．高温下，铁能与水蒸气反应生成Fe2O3 解析：氢氧化铁受热分解生成Fe2O3和水，A错误； Fe3O4具有磁性，Fe2O3无磁性，B错误； FeO不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化为Fe3O4，C正确； 高温下，铁能与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，D错误。 C 返回导航 3.右图所示的装置可用来制取Fe(OH)2并观察其在空气 中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑、稀硫酸和 NaOH溶液。 (1)在试管Ⅰ中加入的试剂是_____________________。 (2)在试管Ⅱ中加入的试剂是___________________。 (3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂，塞紧塞子后的实验步骤是___________________________________________________ _______________________________。 稀硫酸、铁屑 NaOH溶液 打开止水夹a，待试管Ⅰ中反应生成的氢气排尽装置中的空气后，再关闭止水夹a 返回导航 (4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，原因是_________________________________________________________________。 (5)实验完毕，拔去试管Ⅱ中的橡胶塞，放置一段时间，试管Ⅱ中发生反应的化学方程式为____________________________________。 试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入 4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3 返回导航 课堂检测 巩固落实 第三部分 1．(2026·北京房山区高一期末)铁是人类应用早、用量大的金属。下列有关铁及其化合物的说法正确的是(　　) A．Fe粉可作保存食品的脱氧剂 B．FeO、Fe2O3、Fe3O4均能与水反应生成相应的碱 C．过量的Fe与Cl2点燃生成FeCl2 D．工业炼铁的原理是用氧化剂将铁元素从铁矿石中氧化出来 A 返回导航 解析：Fe粉具有还原性，可与O2反应而被氧化，可作保存食品的脱氧剂，A正确； FeO、Fe2O3、Fe3O4均不溶于水，也不与水反应，B错误； 无论Fe是否过量，Fe与Cl2点燃只生成FeCl3，C错误； 工业炼铁的原理是用还原剂将铁元素从铁矿石中还原出来，D错误。 返回导航 2．下列离子方程式正确的是(　　) A．将四氧化三铁加入足量稀硫酸中：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O B．将氧化铁加入稀盐酸中：Fe2O3＋6H＋＋2Cl－===2Fe2＋＋Cl2↑＋3H2O C．铁粉与稀硫酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑ D．向氢氧化铁中加入足量稀盐酸：H＋＋OH－===H2O A 返回导航 解析：氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，离子方程式为Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，B错误； 铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，C错误； 氢氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水，氢氧化铁难溶于水，应写化学式，离子方程式为Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O，D错误。 返回导航 3．(2026·宣城高一期末)打铁花是国家级非物质文化遗产之一。工匠们在表演打铁花时，用特制的“花棒”敲击高温铁水。铁水被敲击成炽热的液滴四处飞溅，液滴表面形成液态氧化亚铁膜，液滴中的碳在高温下与氧气反应产生的CO将氧化亚铁还原为单质铁。随后被还原的铁再次被氧化，又再次被还原，形成了“氧化－还原”反应的循环。当液滴表面的氧化亚铁膜无法限制越来越多的气体时，液滴会突然发生爆裂，形成绚丽夺目的铁花。下列说法正确的是(　　) A．打铁花使用的原材料是纯铁 B．高温时铁与水反应生成氧化铁 C．绚丽夺目的铁花是铁的焰色 D 返回导航 解析：由题意可知，打铁花使用高温铁水，其中含有碳，A不正确； 高温时铁与水反应生成四氧化三铁(Fe3O4)，B不正确； 铁花是高温铁水爆裂形成的火花，并非铁的焰色反应(铁无显著焰色)，C不正确。 返回导航 4．(2026·深圳高一期末)一种制备Fe(OH)2的改进装置如下图所示。下列说法正确的是(　　) A．保存FeSO4溶液时加入铁粉是为了 防止FeSO4被还原 B．实验时先注入稀硫酸，再注入NaOH 溶液和FeSO4溶液 C．装置N的唯一作用是判断装置M中的空 气是否排尽 D．用铁粉代替Na2CO3粉末，也能排尽装置内空气 B 返回导航 解析：FeSO4容易被氧化，加入铁粉是为了防止FeSO4被氧化，A错误； 实验时先注入稀硫酸，等二氧化碳排出锥形瓶内的空气后再注入NaOH溶液和FeSO4溶液，生成氢氧化亚铁，B正确； 烧杯内紫色石蕊溶液变红，说明锥形瓶内空气完全排出，同时装置N可以防止空气进入锥形瓶，起到液封作用，C错误； 氢气的密度比空气的小，用铁粉代替Na2CO3粉末，不能排尽装置内的空气，D错误。 返回导航 5．金属单质A可发生以下反应。试推断： (1)A、B、C、D、E分别是(写化学式，B写主要成分)：A________、B________、C________、D________、E________。 解析：结合B、C的颜色及单质A能与CuCl2溶液、盐酸反应的性质可推知，A为Fe，B为Fe2O3，C为Fe3O4，D为Cu，E为H2。 Fe Fe2O3 Fe3O4 Cu H2 返回导航 (2)写出反应③和⑤的离子方程式： ③____________________________________________________________； ⑤_____________________________________________________________。 解析：反应③和⑤的离子方程式分别为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 返回导航 (3)在常温下，A与水不发生反应，但在高温下，A与水蒸气发生反应，生成C和E。 ①反应的化学方程式为__________________________________，作为氧化剂的物质是__________，铁元素被________(填“氧化”或“还原”)。 ②若消耗3 mol A，则生成氢气的体积为________L(标准状况)，转移电子的物质的量是________mol。 H2O　 氧化　 89.6　 8 返回导航 ②Fe3O4可看作FeO·Fe2O3，根据化学方程式可知，Fe元素化合价由0价升高到＋2、＋3价，故3 mol Fe参加反应失去8 mol电子，生成4 mol H2，在标准状况下的体积为4 mol×22.4 L/mol＝89.6 L，转移电子的物质的量是8 mol。 返回导航 3Fe＋2O2Fe3O4 2Fe＋3Cl22FeCl3 Fe＋SFeS 3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2 6FeO＋O22Fe3O4 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 $