新人教版化学必修第一册课件第3章-第1节-第1课时.ppt

1、 情景切入情景切入 人类在四千五百多年前就开始使用铁器。铁是目前产量最大，使用人类在四千五百多年前就开始使用铁器。铁是目前产量最大，使用最广泛的金属。金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大最广泛的金属。金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。让我们走进教材，学习铁、金属材料。作用。让我们走进教材，学习铁、金属材料。知识导航知识导航 本章从物质类别和元素化合价的角度认识物质间的转化关系；认识本章从物质类别和元素化合价的角度认识物质间的转化关系；认识不同类型合金的性能和用途。本章知识在结构上分为二节：第一节主要不同类型合金的性能和用途。本章知识在结构上分为二节：第一节主要学

2、习铁及其化合物学习铁及其化合物铁的单质、铁的重要化合物；第二节主要学习金属铁的单质、铁的重要化合物；第二节主要学习金属材料材料铁合金、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。的应用。学法指导学法指导 1迁移应用迁移应用学新知学新知依据金属的物理通性和化学通性，掌握铁的物理性质和化学性质。依据金属的物理通性和化学通性，掌握铁的物理性质和化学性质。2明确分类明确分类学性质学性质从物质类别的视角，学习铁的氧化物及铁的氢氧化物的性质。从物质类别的视角，学习铁的氧化物及铁的氢氧化物的性质。3理解本质理解本质重应用重应用从化合价变化的

3、角度掌握从化合价变化的角度掌握Fe、Fe2、Fe3的相互转化关系。的相互转化关系。4把握内涵把握内涵懂本质懂本质从新的角度和视野去学习铝及其氧化物可以与碱发生反应。从新的角度和视野去学习铝及其氧化物可以与碱发生反应。5结合实践结合实践助理解助理解以金属材料的发展为例，运用发展的观点去学习合金的发展过程，以金属材料的发展为例，运用发展的观点去学习合金的发展过程，正确认识化学的价值。正确认识化学的价值。6联系实际联系实际释疑惑释疑惑知道金属材料包括纯金属及其合金，了解合金的性能及用途。知道金属材料包括纯金属及其合金，了解合金的性能及用途。第一节铁及其化合物第一节铁及其化合物第第1课时铁的单质、氧化

4、物、氢氧化物课时铁的单质、氧化物、氢氧化物学习目标学习目标核心素养核心素养1了解单质铁、铁的氧化物性质及用了解单质铁、铁的氧化物性质及用途。途。2通过实验认识铁单质与水蒸气的反通过实验认识铁单质与水蒸气的反应的条件，加深对微观原子结构决定物应的条件，加深对微观原子结构决定物质宏观性质的认识。质宏观性质的认识。3掌握掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理的制备原理及化学性质。及化学性质。1通过对通过对“铁及其氧化物铁及其氧化物”的的学习，培养化学服务社会的责学习，培养化学服务社会的责任意识。任意识。2通过对通过对“铁单质与水蒸气反铁单质与水蒸气反应应”的学习，培养宏观辨识和的学习，培养宏观

5、辨识和微观探究的能力。微观探究的能力。课前素能奠基课前素能奠基课堂素能探究课堂素能探究 课堂达标验收课堂达标验收夯基提能作业夯基提能作业新课情境呈现新课情境呈现 名师博客呈现名师博客呈现新课情境呈现新课情境呈现 纯净的铁是光亮的银白色金属，密度较大，熔点为纯净的铁是光亮的银白色金属，密度较大，熔点为1 535，沸点为，沸点为2 750。纯铁的抗蚀力很强，它有良好的延展性和导热性，导电性比。纯铁的抗蚀力很强，它有良好的延展性和导热性，导电性比铜、铝差，能被磁铁吸引。铜、铝差，能被磁铁吸引。铁的化合物很多。铁的氧化物主要有黑色的氧化亚铁、红棕色的三铁的化合物很多。铁的氧化物主要有黑色的氧化亚铁、红

6、棕色的三氧化二铁和具有磁性的黑色的四氧化三铁。含有铁元素的盐有硫酸亚氧化二铁和具有磁性的黑色的四氧化三铁。含有铁元素的盐有硫酸亚铁、氯化铁等。铁的氢氧化物为氢氧化亚铁和氢氧化铁。氢氧化亚铁是铁、氯化铁等。铁的氢氧化物为氢氧化亚铁和氢氧化铁。氢氧化亚铁是白色固体，不溶于水，很不稳定，容易被氧化。硫酸亚铁与白色固体，不溶于水，很不稳定，容易被氧化。硫酸亚铁与NaOH溶液溶液反应生成的氢氧化亚铁沉淀，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐反应生成的氢氧化亚铁沉淀，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。这是因为氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化成了红褐色的氢氧化铁，色。这是因为氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化成

7、了红褐色的氢氧化铁，发生的反应为：发生的反应为：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3以上化合物具有怎样的性质，让我们一起学习铁的单质、氧化物、以上化合物具有怎样的性质，让我们一起学习铁的单质、氧化物、氢氧化物。氢氧化物。课前素能奠基课前素能奠基知识回顾知识回顾1光亮的铁丝在空气中能否燃烧？铁丝在纯氧中燃烧的现象如何？光亮的铁丝在空气中能否燃烧？铁丝在纯氧中燃烧的现象如何？请写出相应的化学方程式。请写出相应的化学方程式。_2将几滴将几滴FeCl3饱和溶液滴入沸腾的蒸馏水中，继续加热至液体呈饱和溶液滴入沸腾的蒸馏水中，继续加热至液体呈_色，停止加热。所得液体即为色，停止加热。所得液体即为

8、_。红褐红褐氢氧化铁胶体氢氧化铁胶体新知预习新知预习一、铁的单质一、铁的单质1铁元素的存在铁元素的存在(1)人类最早使用的铁，是来自太空的人类最早使用的铁，是来自太空的_。铁在自然界中以单。铁在自然界中以单质形态存在于陨铁中。铁元素主要以质形态存在于陨铁中。铁元素主要以_价和价和_价化合物的形价化合物的形态存在于矿石中。态存在于矿石中。(2)在地壳中铁元素的含量仅次于在地壳中铁元素的含量仅次于_、_和和_，居第，居第_位。铁矿石的主要成分是位。铁矿石的主要成分是_，丹霞地貌的岩层因含，丹霞地貌的岩层因含_而呈红色。而呈红色。陨铁陨铁23氧氧硅硅铝铝四四Fe2O3Fe2O32铁的应用历史铁的应用

9、历史(1)我国在我国在_初年就掌握了冶铁技术。初年就掌握了冶铁技术。_中期以后，铁中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大的作用。制工具在社会生产中发挥了巨大的作用。(2)现代工业炼铁的原理是用现代工业炼铁的原理是用_的方法把铁从铁矿石中提炼出的方法把铁从铁矿石中提炼出来。化学方程式为来。化学方程式为_。3物理性质物理性质铁有铁有_和和_，铁能导电，但导电性不如铜和铝。，铁能导电，但导电性不如铜和铝。铁能被磁铁吸引。铁能被磁铁吸引。春秋春秋战国战国还原还原延展性延展性导热性导热性4铁的化学性质铁的化学性质(1)铁与非金属单质、酸、盐溶液的反应铁与非金属单质、酸、盐溶液的反应铁与氯气反应的化学方

10、程式：铁与氯气反应的化学方程式：_。加热条件下，铁与弱氧化性的加热条件下，铁与弱氧化性的S单质反应的化学方程式：单质反应的化学方程式：_。铁与稀盐酸、稀硫酸反应的离子方程式：铁与稀盐酸、稀硫酸反应的离子方程式：_。铁与硫酸铜溶液反应的离子方程式：铁与硫酸铜溶液反应的离子方程式：_。Fe2H=Fe2H2FeCu2=Fe2Cu(2)实验探究铁粉与水蒸气的反应实验探究铁粉与水蒸气的反应爆鸣爆鸣H2点拨：点拨：1.铁在高温条件下与水蒸气反应。铁在高温条件下与水蒸气反应。2实验中湿棉花的作用是提供水蒸气。实验中湿棉花的作用是提供水蒸气。二、铁的重要化合物二、铁的重要化合物1铁的氧化物铁的氧化物化学式化学

11、式FeOFe2O3Fe3O4俗称俗称_颜色和状态颜色和状态_色粉末色粉末_色粉末色粉末_色晶体色晶体铁的价态铁的价态_价价_价价2价、价、3价价水溶性水溶性_铁红铁红磁性氧化铁磁性氧化铁黑黑红棕红棕黑黑23不溶不溶不溶不溶不溶不溶2Fe33H2O点拨：点拨：FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，属于碱性氧化物，Fe3O4不属于碱性氧化物。不属于碱性氧化物。2铁的氢氧化物铁的氢氧化物(实验探究铁的氢氧化物的生成与转化实验探究铁的氢氧化物的生成与转化)在两支试管在两支试管中分别加入少量的中分别加入少量的FeCl3溶液和溶液和FeSO4溶液，然后各滴入溶液，然后各滴入NaOH溶液。溶液。(1)在在FeC

12、l3溶液中滴入溶液中滴入NaOH溶液，生成溶液，生成_沉淀，原因是沉淀，原因是_(填反应的离子方程式填反应的离子方程式)。(2)在在FeSO4溶液中滴入溶液中滴入NaOH溶液，生成溶液，生成_絮状沉淀，原因是絮状沉淀，原因是_(填反应的离子方程式填反应的离子方程式)，沉淀迅速，沉淀迅速变成灰绿色，最后会有红褐色沉淀生成，原因是变成灰绿色，最后会有红褐色沉淀生成，原因是_ _(填反应的化学方程式填反应的化学方程式)。红褐色红褐色Fe33OH=Fe(OH)3白色白色Fe22OH=Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(3)Fe(OH)2与与Fe(OH)3的制备与性质的制备与性

13、质Fe(OH)2Fe(OH)3颜色颜色_溶解性溶解性_制备制备_ _性性质质还原性还原性_不稳定性不稳定性(隔绝空气加热隔绝空气加热)_与酸反应与酸反应 _白色白色红褐色红褐色难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水Fe22OH=Fe(OH)2 Fe33OH=Fe(OH)3 在空气中迅速被在空气中迅速被O2氧化氧化 Fe(OH)22H=Fe22H2O Fe(OH)22H=Fe22H2O预习自测预习自测1判断正误判断正误(正确的打正确的打“”，错误的打，错误的打“”)。(1)Fe与与H2O(g)反应生成反应生成Fe2O3和和H2()(2)铁有多种氧化物，且均为黑色固体铁有多种氧化物，且均为黑色固体()(

14、3)Fe3O4中的中的Fe化合价有化合价有2和和3价，价，Fe3O4为混合物为混合物()(4)Fe(OH)2和和Fe(OH)3均为弱碱，均与盐酸反应生成盐和均为弱碱，均与盐酸反应生成盐和H2O()(5)Fe(OH)2易被溶解在溶液中的易被溶解在溶液中的O2氧化为氧化为Fe(OH)3()2红珊瑚栖息于红珊瑚栖息于2002 000米深的海域，产于台湾海峡、中国南米深的海域，产于台湾海峡、中国南海，它与琥珀、珍珠被统称为有机宝石。海，它与琥珀、珍珠被统称为有机宝石。在中国，珊瑚是吉祥富有的象征，一直被用来制作珍贵的工艺品。在中国，珊瑚是吉祥富有的象征，一直被用来制作珍贵的工艺品。红珊瑚是无数珊瑚虫分

15、泌的石灰质大量堆积形成的干支状物，呈红色是红珊瑚是无数珊瑚虫分泌的石灰质大量堆积形成的干支状物，呈红色是因为在海底长期积淀某种元素，该元素是因为在海底长期积淀某种元素，该元素是()ANaBFeCZnDCu解析：解析：钠元素形成的化合物中无红色物质，钠元素形成的化合物中无红色物质，A错；铁元素形成的氧错；铁元素形成的氧化铁呈红色，珊瑚在生长过程中吸收氧化铁形成红色，化铁呈红色，珊瑚在生长过程中吸收氧化铁形成红色，B正确；锌的化合正确；锌的化合物中无红色物质，物中无红色物质，C错；海水中铜元素含量低到仪器检测不到，错；海水中铜元素含量低到仪器检测不到，Cu2在在溶液中呈蓝色，溶液中呈蓝色，D错。错

16、。B3下列变化中，加入铁粉不可能实现的是下列变化中，加入铁粉不可能实现的是()AAgAgBFe3Fe2CHH2DFe(OH)2Fe(OH)3解析：解析：铁粉具有还原性，铁粉具有还原性，Fe(OH)2到到Fe(OH)3化合价升高，被氧化，化合价升高，被氧化，所以选所以选D。D4下列关于铁与水蒸气反应的说法中不正确的是下列关于铁与水蒸气反应的说法中不正确的是()A反应中有氢气产生反应中有氢气产生B此反应需在高温条件下才能发生此反应需在高温条件下才能发生C生成的铁的化合物中铁全部呈生成的铁的化合物中铁全部呈3价价D该反应中水作氧化剂该反应中水作氧化剂解析：解析：铁与水蒸气反应生成铁与水蒸气反应生成H

17、2和和Fe3O4，Fe3O4中铁元素呈中铁元素呈2、3价，反应中水作氧化剂，铁作还原剂，所以选价，反应中水作氧化剂，铁作还原剂，所以选C。C课堂素能探究课堂素能探究 问题探究：问题探究：在两支试管里分别加入少量的在两支试管里分别加入少量的FeCl3和新制和新制FeSO4溶液，溶液，然后滴入然后滴入NaOH溶液，观察并记录现象。溶液，观察并记录现象。Fe(OH)3和和Fe(OH)2的实验室制法的实验室制法知识点知识点一一 思考探究下列问题：思考探究下列问题：1两试管中有什么现象？久置于空气中又有什么现象？两试管中有什么现象？久置于空气中又有什么现象？2在制备在制备Fe(OH)2时，为什么要用新制

18、的时，为什么要用新制的FeSO4溶液并将吸有溶液并将吸有NaOH溶液的胶头滴管尖嘴插入液面以下？溶液的胶头滴管尖嘴插入液面以下？3在实验中，若想长时间观察到生成的白色在实验中，若想长时间观察到生成的白色Fe(OH)2沉淀，除使用沉淀，除使用新制新制FeSO4溶液外，还应创造一个怎样的反应环境？溶液外，还应创造一个怎样的反应环境？探究提示：探究提示：1.甲中生成红褐色沉淀，久置不变色；乙中生成白色沉甲中生成红褐色沉淀，久置不变色；乙中生成白色沉淀，且沉淀迅速变成灰绿色，过一段时间后有红褐色物质生成。淀，且沉淀迅速变成灰绿色，过一段时间后有红褐色物质生成。2用新制的用新制的FeSO4溶液为了防止溶

19、液为了防止Fe2被氧化成被氧化成Fe3；滴管尖嘴插入；滴管尖嘴插入液面以下是为了防止生成的液面以下是为了防止生成的Fe(OH)2与与O2接触而被氧化。接触而被氧化。3因为因为Fe(OH)2易被氧气氧化而发生颜色变化，故应尽可能创造无易被氧气氧化而发生颜色变化，故应尽可能创造无氧环境以防止氧环境以防止Fe(OH)2被氧化。被氧化。知识归纳总结：知识归纳总结：1防止防止Fe(OH)2氧化的方法氧化的方法(1)含含Fe2的溶液必须是新制的，并放入的溶液必须是新制的，并放入Fe粉，以防粉，以防Fe2被氧化成被氧化成Fe3。(2)除去溶液中溶解的除去溶液中溶解的O2，其方法是加热煮沸，其方法是加热煮沸N

20、aOH溶液。溶液。(3)长胶头滴管末端插入试管内的液面以下。长胶头滴管末端插入试管内的液面以下。(4)在在FeSO4溶液液面上加植物油或苯进行液封。溶液液面上加植物油或苯进行液封。(5)在容器内充满在容器内充满H2等气体，保证无等气体，保证无O2环境。环境。2实验室制备实验室制备Fe(OH)2装置的改进装置的改进改进后装置优点：改进后装置优点：配制溶液的蒸馏水煮沸，除去溶解的氧气，然后用苯液封，防止空配制溶液的蒸馏水煮沸，除去溶解的氧气，然后用苯液封，防止空气溶解，装有气溶解，装有NaOH溶液的滴管插入液面下慢慢挤出溶液，这些操作均溶液的滴管插入液面下慢慢挤出溶液，这些操作均能防止能防止Fe(

21、OH)2与氧气接触，避免其被氧化，因此能较长时间观察到白色与氧气接触，避免其被氧化，因此能较长时间观察到白色沉淀。沉淀。装置优点：装置优点：铁粉与稀硫酸反应生成的氢气排除了装置内的空气，同时试管内剩铁粉与稀硫酸反应生成的氢气排除了装置内的空气，同时试管内剩余的氢气起到保护气的作用，防止了余的氢气起到保护气的作用，防止了Fe(OH)2与氧气接触，避免其被氧与氧气接触，避免其被氧化，因此能较长时间观察到白色沉淀。化，因此能较长时间观察到白色沉淀。下列各图示中能较长时间看到下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是白色沉淀的是()ABCD典例典例 B解析：解析：因为因为Fe(OH)2易被氧

22、气氧化成易被氧气氧化成Fe(OH)3，故要长时间观察到，故要长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的空气或氧气。装置是先用白色沉淀，就要排除装置中的空气或氧气。装置是先用H2将装将装置中的空气排尽，并使生成的置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；中液面上加处在氢气的保护中；中液面上加苯阻止了空气进入；由于能接触到空气，故不能较长时间观察到白色苯阻止了空气进入；由于能接触到空气，故不能较长时间观察到白色沉淀。沉淀。变式训练变式训练下列关于氢氧化亚铁及其制备方法的叙述中，不正确的是下列关于氢氧化亚铁及其制备方法的叙述中，不正确的是()A氢氧化亚铁易被空气氧化氢氧化亚

23、铁易被空气氧化B氢氧化亚铁为灰绿色絮状沉淀氢氧化亚铁为灰绿色絮状沉淀C可利用如图所示装置制备氢氧化亚铁可利用如图所示装置制备氢氧化亚铁D实验中所用氢氧化钠溶液应预先煮沸实验中所用氢氧化钠溶液应预先煮沸B解析：解析：氢氧化亚铁氢氧化亚铁(纯净的纯净的)是白色絮状沉淀，易被氧气氧化，是白色絮状沉淀，易被氧气氧化，B项错项错误；实验室可利用亚铁盐溶液与碱溶液反应制备氢氧化亚铁，例如用误；实验室可利用亚铁盐溶液与碱溶液反应制备氢氧化亚铁，例如用FeSO4溶液与溶液与NaOH溶液反应来制备溶液反应来制备Fe(OH)2，为了防止，为了防止Fe(OH)2被溶解在被溶解在溶液中的氧气氧化，所用氢氧化钠溶液应预

24、先煮沸将氧气排出，然后利溶液中的氧气氧化，所用氢氧化钠溶液应预先煮沸将氧气排出，然后利用题给装置制备用题给装置制备Fe(OH)2，且滴加，且滴加NaOH溶液的胶头滴管应插入溶液的胶头滴管应插入FeSO4溶溶液中，当制得的液中，当制得的Fe(OH)2部分被氧化时，沉淀呈灰绿色。故部分被氧化时，沉淀呈灰绿色。故A、C、D三三项均正确。项均正确。名师博客呈现名师博客呈现铁及其化合物的性质在运用中的常见误区铁及其化合物的性质在运用中的常见误区误区误区1：误认为：误认为Fe3O4是混合物。是混合物。Fe3O4可写成可写成FeOFe2O3的形式，但的形式，但只含有一种成分，故为纯净物，属于复杂氧化物。只含

25、有一种成分，故为纯净物，属于复杂氧化物。误区误区2：误认为：误认为Fe与与Cl2反应的产物可能为反应的产物可能为FeCl2或或FeCl3。Fe与与Cl2反反应的产物是应的产物是FeCl3，与，与Cl2量的多少无关，反应量的多少无关，反应Fe2Fe3=3Fe2只能在只能在溶液中进行。溶液中进行。误区误区3：误认为：误认为Fe与酸的反应都是置换反应。与酸的反应都是置换反应。Fe与非氧化性酸的反应与非氧化性酸的反应是置换反应，生成盐和是置换反应，生成盐和H2，与氧化性酸，与氧化性酸(如如HNO3、浓、浓H2SO4)的反应不是的反应不是置换反应，不能生成置换反应，不能生成H2。误区误区4：误认为：误认为Fe2O3、Fe(OH)3与与HI(已知：已知：HI溶液具有强酸性，溶液具有强酸性，I具有还原性具有还原性)的反应属于复分解反应。的反应属于复分解反应。Fe2O3、Fe(OH)3与与HI的反应并非简的反应并非简单的复分解反应，而是氧化还原反应，如单的复分解反应，而是氧化还原反应，如2Fe(OH)36H2I=2Fe2I26H2O。