（新教材）2021版高中化学人教版必修第一册课件：第3章 第1节 第1课时 铁的单质、氧化物、氢氧化物 .ppt

1、第三章第三章 铁金属材料铁金属材料 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。 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的 应用。 学法指导 1迁移应用学新知 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。 2明确分类学性质 从物质类别的视

2、角，学习铁的氧化物及铁的氢氧化物的性质。 3理解本质重应用 从化合价变化的角度掌握Fe、Fe2、Fe3的相互转化关系。 4把握内涵懂本质 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。 5结合实践助理解 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，正确 认识化学的价值。 6联系实际释疑惑 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。 第一节第一节 铁及其化合物铁及其化合物 第第1课时课时 铁的单质、氧化物、氢氧化物铁的单质、氧化物、氢氧化物 学习目标学习目标 核心素养核心素养 1了解单质铁了解单质铁、铁的氧化物性质及用铁的氧化物性质及用 途途。 2通过实验认识铁单

3、质与水蒸气的反通过实验认识铁单质与水蒸气的反 应的条件应的条件，加深对微观原子结构决定物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 学习学习，培养化学服务社会的责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”的学习的学习，培养宏观辨识和培养宏观辨识和 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

4、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1 535，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，发

5、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、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？请 写出相应的化学方程式。 _ _ 2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 _色，停止加热。所得液体即为_。 铁丝在空气中不能燃烧。铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成铁丝在空气中不能燃烧。铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成 黑色固体。黑色固体。3Fe2O2= 点燃点燃 Fe3O4。 红褐红褐 氢氧化铁胶体氢氧化铁胶体 新知预习新知预习

6、 一、铁的单质 1铁元素的存在 (1)人类最早使用的铁，是来自太空的_。铁在自然界中以单质形 态存在于陨铁中。铁元素主要以_价和_价化合物的形态存 在于矿石中。 (2)在地壳中铁元素的含量仅次于_、_和_，居第_ 位。铁矿石的主要成分是_，丹霞地貌的岩层因含_ 而呈红色。 陨铁陨铁 2 3 氧氧 硅硅 铝铝 四四 Fe2O3 Fe2O3 2铁的应用历史 (1)我国在_初年就掌握了冶铁技术。_中期以后，铁制工 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_的方法把铁从铁矿石中提炼出来。 化学方程式为_。 3物理性质 铁有_和_，铁能导电，但导电性不如铜和铝。铁能 被磁铁吸引。

7、春秋春秋 战国战国 还原还原 3COFe2O3= 高温高温 2Fe3CO2 延展性延展性 导热性导热性 4铁的化学性质 (1)铁与非金属单质、酸、盐溶液的反应 铁与氯气反应的化学方程式：_。 加热条件下，铁与弱氧化性的S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： _。 铁与硫酸铜溶液反应的离子方程式： _。 2Fe3Cl2= 点燃点燃 2FeCl3 FeS= FeS Fe2H =Fe2 H2 FeCu2 =Fe2 Cu (2)实验探究铁粉与水蒸气的反应 实验装置实验装置 操作现象操作现象 用火柴点燃肥皂液，听到用火柴点燃肥皂液，听到_声，证明生成了声，证明生成了_ 实验

8、结论实验结论 在高温下，铁能与水蒸气反应生成在高温下，铁能与水蒸气反应生成 H2，化学方程式为，化学方程式为 _。 爆鸣爆鸣 H2 3Fe4H2O(g)= 高温高温 Fe3O44H2 点拨：1.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。 二、铁的重要化合物 1铁的氧化物 化学式化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 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 2 3 不溶不溶 不溶不溶 不溶不溶 化

9、学式化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 与盐酸反应与盐酸反应 (离子方程式离子方程式) FeO2H = Fe2 H2O Fe2O3 6H = _ Fe3O48H =Fe2 2Fe3 4H2O 与与 CO 的反应的反应 FexOyyCO= 高温高温 xFeyCO2 2Fe3 3H2O 点拨：FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，Fe3O4不属于碱性氧化物。 2铁的氢氧化物(实验探究铁的氢氧化物的生成与转化)在两支试管中分 别加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。 (1)在FeCl3溶液中滴入NaOH溶液，生成_沉淀，原因是 _(填反应的离子方程式)。 (2)在FeSO

10、4溶液中滴入NaOH溶液，生成_絮状沉淀，原因是 _(填反应的离子方程式)，沉淀迅速 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)。 红褐色红褐色 Fe3 3OH =Fe(OH)3 白色白色 Fe2 2OH =Fe(OH)2 4Fe(OH)2O2 2H2O =4Fe(OH)3 (3)Fe(OH)2与Fe(OH)3的制备与性质 Fe(OH)2 Fe(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

11、难溶于水难溶于水 Fe2 2OH =Fe(OH)2 Fe3 3OH =Fe(OH)3 在空气中迅速被在空气中迅速被O2氧化氧化 Fe(OH)2= FeOH2O Fe(OH)22H =Fe2 2H2O Fe(OH)22H =Fe2 2H2O 2Fe(OH)3= Fe2O33H2O 预习自测预习自测 1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。 (1)Fe与H2O(g)反应生成Fe2O3和H2 ( ) (2)铁有多种氧化物，且均为黑色固体 ( ) (3)Fe3O4中的Fe化合价有2和3价，Fe3O4为混合物 ( ) (4)Fe(OH)2和Fe(OH)3均为弱碱，均与盐酸反应生成盐和H2O ( ) (

12、5)Fe(OH)2易被溶解在溶液中的O2氧化为Fe(OH)3 ( ) 2红珊瑚栖息于2002 000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。 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 ( ) ANa BFe CZn DCu 解析：钠元素形成的化合物中无红色物质，A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，B正确；锌的化合物 中无红色物质，C错；海水中铜元素含量低到仪器检测不到，Cu2在溶 液中呈蓝色，D错。 B 3下列变

13、化中，加入铁粉不可能实现的是 ( ) AAgAg BFe3Fe2 CHH2 DFe(OH)2Fe(OH)3 解析：铁粉具有还原性，Fe(OH)2到Fe(OH)3化合价升高，被氧化，所以 选D。 D 4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 B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3价 D该反应中水作氧化剂 解析：铁与水蒸气反应生成H2和Fe3O4，Fe3O4中铁元素呈2、3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：在两支试管里分别加入少量的FeCl3和新制FeSO4溶液，然后 滴入NaOH溶液，观察

14、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 FeCl3溶液溶液 新制新制 FeSO4溶液溶液 实验实验 操作操作 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？ 2在制备Fe(OH)2时，为什么要用新制的FeSO4溶液并将吸有NaOH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Fe(OH)2沉淀，除使用新制 FeSO4溶液外，还应创造一个怎样的反应环境？ 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FeSO4溶液

15、为了防止Fe2被氧化成Fe3；滴管尖嘴插入液面 以下是为了防止生成的Fe(OH)2与O2接触而被氧化。 3因为Fe(OH)2易被氧气氧化而发生颜色变化，故应尽可能创造无氧环 境以防止Fe(OH)2被氧化。 知识归纳总结： 1防止Fe(OH)2氧化的方法 (1)含Fe2的溶液必须是新制的，并放入Fe粉，以防Fe2被氧化成Fe3。 (2)除去溶液中溶解的O2，其方法是加热煮沸NaOH溶液。 (3)长胶头滴管末端插入试管内的液面以下。 (4)在FeSO4溶液液面上加植物油或苯进行液封。 (5)在容器内充满H2等气体，保证无O2环境。 2实验室制备Fe(OH)2装置的改进 改进后装置优点： 配制溶液的

16、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NaOH溶液的滴管插入液面下慢慢挤出溶液，这些操作均能防 止Fe(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沉淀。 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Fe(OH)2白色沉淀的是 ( ) A B C D 典例典例 B 解析：因为Fe(OH)2易被氧气氧化成Fe(OH)3，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H

17、2将装置中的 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。 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 ( ) A氢氧化亚铁易被空气氧化 B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 D实验中所用氢氧化钠溶液应预先煮沸 B 解析：氢氧化亚铁(纯净的)是白色絮状沉淀，易被氧气氧化，B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FeSO4 溶液与NaOH溶液反应来制备Fe(OH)2，为了防止Fe(OH)2被溶解在溶液中 的氧气氧化，所用氢氧化钠溶液应预先

18、煮沸将氧气排出，然后利用题给 装置制备Fe(OH)2，且滴加NaOH溶液的胶头滴管应插入FeSO4溶液中，当 制得的Fe(OH)2部分被氧化时，沉淀呈灰绿色。故A、C、D三项均正确。 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 误区1：误认为Fe3O4是混合物。Fe3O4可写成FeOFe2O3的形式，但只含 有一种成分，故为纯净物，属于复杂氧化物。 误区2：误认为Fe与Cl2反应的产物可能为FeCl2或FeCl3。Fe与Cl2反应的产 物是FeCl3，与Cl2量的多少无关，反应Fe2Fe3=3Fe2只能在溶液中 进行。 误区3：误认为Fe与酸的反应都是置换反应。Fe与非氧化性酸的反应是 置换反应，生成盐和H2，与氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)的反应不是置 换反应，不能生成H2。 误区4：误认为Fe2O3、Fe(OH)3与HI(已知：HI溶液具有强酸性，I具有还 原性)的反应属于复分解反应。Fe2O3、Fe(OH)3与HI的反应并非简单的复 分解反应，而是氧化还原反应，如2Fe(OH)36H2I=2Fe2I2 6H2O。 课堂达标验收课堂达标验收 夯基提能作业夯基提能作业