3.1.1 铁的单质和氧化物课件2026-2027学年高一上学期人教版（2019）化学必修一

见 微 知 著 化 育 万 物 预习提纲 ① 铁在自然界中既有游离态又有化合态，为什么陨铁中的铁能以单质形式存在？ ② 铁在氧气中燃烧、在盐酸中溶解，产物中铁的化合价相同吗？这说明了什么？ ③ 炽热的铁水注入模具前，模具为什么必须进行充分干燥？ 铁的单质和氧化物 人教版高中化学必修第一册　第三章　第一节　铁及其化合物 第1课时 见 微 知 著 化 育 万 物 1．通过观察铁矿石、铁制品与铁粉样品，归纳铁的存在形态和物理性质，掌握铁与氧气、氯气、硫、酸、盐溶液的反应，提高宏观辨识与微观探析素养。 2．通过铁粉与水蒸气反应的实验探究与装置分析，掌握反应条件、产物和方程式书写，提高科学探究与创新意识素养。 3．通过比较 FeO、Fe2O3、Fe3O4 的组成、价态与性质，建构“价—类”认识模型，提高证据推理与模型认知素养。 重点：铁与氧气、氯气、水蒸气、酸和盐的反应 难点：铁的变价：氧化剂强弱决定产物是 Fe2+ 还是 Fe3+ 学习重难点 学习目标 见 微 知 著 化 育 万 物 环节一：从陨铁到铁锅 铁的存在与冶炼 磁铁矿（Fe3O4） 高炉炼铁 铁水浇铸 存在形态　游离态：陨铁中的铁以单质形式存在； 化合态：赤铁矿 Fe2O3、磁铁矿 Fe3O4、黄铁矿 FeS2；地壳中含量第四位。 Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 高温 见 微 知 著 化 育 万 物 环节二：银白色还是黑色 铁的物理性质 铁锅（导热性） 物理性质　银白色光泽，有延展性、导热性、导电性；能被磁体吸引，熔点 1 538 ℃。 思考　铁片银白色，铁粉为什么呈黑色？ 提示　块状表面对光定向反射；粉末颗粒排列杂乱，反复反射、吸收，故呈黑色。 见 微 知 著 化 育 万 物 环节三：与非金属的反应 铁与氧气的反应 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： Fe2O3·xH2O。 铁丝在氧气中燃烧 见 微 知 著 化 育 万 物 环节三：与非金属的反应 铁与氯气、硫的反应 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 点燃 Fe + S = FeS 加热 反应规律　强氧化剂 O2、Cl2 使铁显 ＋3 价，弱氧化剂 S 只到 ＋2 价。 铁丝在氯气中燃烧 铁丝与硫磺的反应 见 微 知 著 化 育 万 物 环节四：与酸、盐的反应 铁与酸的反应 与盐酸、稀硫酸反应：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑ 2Fe + 6H2SO4(浓) == Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O △ Fe + 6HNO3(浓) == Fe (NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O △ 常温下，发生钝化 与浓硝酸、浓硫酸反应 加热后可以反应 现象　产生气泡，溶液变为浅绿色，试管壁发热 见 微 知 著 化 育 万 物 环节四：与酸、盐的反应 铁与硫酸铜溶液的反应 Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 现象　铁片表面析出红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色。 从价态看本质　Fe → Fe2+　　弱氧化剂：H+、Cu2+、S、I2 Fe → Fe3+　　强氧化剂：Cl2、Br2、HNO3 铁具有较强的还原性，产物价态由氧化剂的强弱决定。 见 微 知 著 化 育 万 物 环节五：铁与水蒸气的反应 铁粉与水蒸气的反应探究(一） 3Fe + 4H2O(g) = Fe3O4 + 4H2 高温 产物是 Fe3O4 而不是 Fe2O3，这是最易写错的一处。 见 微 知 著 化 育 万 物 环节五：铁与水蒸气的反应 铁粉与水蒸气的反应探究(一） 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 聚集火焰，提高温度 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。 见 微 知 著 化 育 万 物 环节五：铁与水蒸气的反应 铁粉与水蒸气的反应探究(一） 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】 Fe3O4中铁元素的化合价：+2、+3 可将Fe3O4看成Fe2O3·FeO 切记Fe3O4是纯净物 见 微 知 著 化 育 万 物 环节五：铁与水蒸气的反应 铁粉与水蒸气的反应探究(二） 装置与作用　 A：圆底烧瓶加热水，提供水蒸气； B：铁粉与高温水蒸气反应； C：干燥管（碱石灰），干燥生成的 H2； D：点燃 H2，肥皂泡燃烧并发出爆鸣声。 见 微 知 著 化 育 万 物 环节六：铁的三种氧化物 FeO、Fe2O3、Fe3O4 的比较 氧化物 颜色、状态 铁元素价态 性质与主要用途 FeO　氧化亚铁 黑色粉末 ＋2 碱性氧化物，溶于酸得亚铁盐 Fe2O3　氧化铁 红棕色粉末 ＋3 碱性氧化物；颜料“铁红” Fe3O4　四氧化三铁 黑色晶体 ＋2、＋3 复杂氧化物 FeO·Fe2O3，有磁性 FeO 不稳定，加热被氧化：6FeO＋O2 —加热→ 2Fe3O4；三种氧化物均不溶于水。 见 微 知 著 化 育 万 物 环节六：铁的三种氧化物 氧化物与酸的反应 青砖（含 Fe3O4） FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O Fe3O4 + 8H+ = Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O Fe3O4 与酸反应时，Fe2+ 和 Fe3+ 同时进入溶液，不能只写一种产物。 红砖含 Fe2O3，青砖含 Fe3O4：砖坯在充足空气中烧成红色，封窑还原后变为青灰色。 见 微 知 著 化 育 万 物 环节七：从性质到用途 铁及其化合物的应用 补铁食品（血红素铁） 磁性材料（Fe3O4） 高炉炼铁 用途与性质对应　补铁剂、铁强化酱油：利用 Fe2+ 易被吸收； Fe2O3 俗称铁红，用作红色涂料、颜料； Fe3O4 有磁性，用于磁带、磁芯；高炉炼铁用 CO 还原 Fe2O3。 见 微 知 著 化 育 万 物 例题精讲 例题 铁与盐酸的反应 【题目】5.6 g 铁粉与足量稀盐酸充分反应。求：(1) 消耗 HCl 的物质的量；(2) 标准状况下生成 H2 的体积；(3) 生成 FeCl2 的物质的量。 【分析】n(Fe) ＝ m ÷ M ＝ 5.6 g ÷ 56 g·mol-1 ＝ 0.1 mol Fe ＋ 2HCl ＝ FeCl2 ＋ H2↑ 【解】n(HCl) ＝ 2n(Fe) ＝ 0.2 mol n(H2) ＝ n(Fe) ＝ 0.1 mol，V(H2) ＝ 0.1 mol × 22.4 L·mol-1 ＝ 2.24 L n(FeCl2) ＝ n(Fe) ＝ 0.1 mol 【答】消耗 HCl 0.2 mol，生成 H2 2.24 L，生成 FeCl2 0.1 mol。 见 微 知 著 化 育 万 物 例题精讲 例题 铁与水蒸气的反应 【题目】16.8 g 铁粉与足量水蒸气高温充分反应，求生成 Fe3O4 的质量和标准状况下 H2 的体积。 【分析】n(Fe) ＝ 16.8 g ÷ 56 g·mol-1 ＝ 0.3 mol 3Fe ＋ 4H2O(g) —高温→ Fe3O4 ＋ 4H2 【解】n(Fe3O4) ＝ 0.1 mol，m ＝ 0.1 × 232 ＝ 23.2 g n(H2) ＝ 0.4 mol，V ＝ 0.4 × 22.4 ＝ 8.96 L 【答】生成 Fe3O4 23.2 g，生成 H2 8.96 L。 见 微 知 著 化 育 万 物 环节八：当堂检测与反馈 概念辨析　判断正误 ① 铁在氧气中燃烧生成红棕色的 Fe2O3 （　　） ② 铁与氯气反应生成 FeCl3，与盐酸反应生成 FeCl2 （　　） ③ 铁与水蒸气在高温下反应生成 Fe3O4 和 H2 （　　） ④ Fe3O4 中铁有＋2、＋3 价，故它是混合物 （　　） ⑤ FeO 在空气中加热可被氧化为 Fe3O4 （　　） 答案　①×　②√　③√　④×　⑤√ 见 微 知 著 化 育 万 物 环节八：当堂检测与反馈 1．下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．铁在氧气中燃烧生成红棕色的 Fe2O3 B．铁在氯气中燃烧生成 FeCl3 C．铁与硫共热生成 Fe2S3 D．铁与稀盐酸反应生成 FeCl3 答案　B 2．用如图装置进行铁粉与水蒸气反应，下列说法不正确的是 A．装置 A 为实验提供持续不断的水蒸气 B．装置 B 中生成 Fe3O4 和 H2 C．装置 C 中的碱石灰用于干燥 H2 D．点燃 D 处气体前不必检验其纯度 答案　D 见 微 知 著 化 育 万 物 环节九：课堂总结 铁的单质 和氧化物 存在与冶炼 游离态：陨铁 化合态 Fe2O3、Fe3O4、FeS2 物理性质 银白色、延展、导热 被磁铁吸引、熔点高 与非金属 3Fe＋2O2→Fe3O4 2Fe＋3Cl2→2FeCl3；Fe＋S→FeS 与水 3Fe＋4H2O(g)→Fe3O4＋4H2 铁水注模前必须干燥 与酸、盐 Fe＋2H+→Fe2+＋H2↑ Fe＋Cu2+→Fe2+＋Cu 三种氧化物 FeO 黑；Fe2O3 红棕 Fe3O4 黑、有磁性 见 微 知 著 化 育 万 物 课后作业 一、课后作业 1．写出铁与 O2、Cl2、S、H2O(g)、盐酸、CuSO4 溶液反应的化学方程式。 2．计算：8.4 g 铁粉与足量水蒸气充分反应，生成 Fe3O4 的质量和标准状况下 H2 的体积。 3．某铁的氧化物 7.2 g 与足量盐酸反应，生成 0.1 mol FeCl2，通过计算确定其化学式。 二、下节预习提纲 ① 用 FeSO4 溶液与 NaOH 溶液制 Fe(OH)2，为什么很难看到白色沉淀？ ② 要得到较纯净的 Fe(OH)2，可以从哪些方面“赶走”或“隔绝”氧气？ ③ Fe(OH)3 受热会怎样变化？它能与酸反应吗？ 提示　下节课用实验说话：先想清楚“氧从哪里来”，再设计装置。 见 微 知 著 化 育 万 物 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) $