【化学】金属及金属材料对人类文明的贡献-铁 金属材料（课件） 2023-2024学年高一人教版2019必修第一册

大单元教学课件新人教版

化学

必修第一册

第五单元

铁

金属材料A金属及金属材料对人类文明的贡献

——铁金属材料总结提升

学习目标1.能依据物质类别和元素价态列举铁元素的典型代表物。能利用离子反应、氧化还原反应等概念对铁及其化合物的相关反应进行分类和分析说明。2.识铁物理学性质及实验现象。能用化学方程式、离子方程式正确表示铁及其化合物的主要化学性质。3.能从物质类别、元素价态的角度，依据复分解反应和氧化还原反应原理，预测铁及其化合物的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。学习目标4.能设计常见含铁物质制备、分离、提纯、检验等简单任务的方案。能从物质类别和元素价态变化的视角说明物质的转化路径。5、能说明常见金属材料对社会发展的价值及对环境的影响。能有意识地运用所学的知识或寻求相关证据参与有关金属材料的社会性议题的讨论。铁及其化合物从黑木耳中铁含量的测定，

进一步体会铁及其化合物的性质及转化。

铁是人体必需的微量元素，铁摄入不足可能引起缺铁性贫血。日常生活中可通过食物摄入铁元素，例如黑木耳中就含有比较丰富的铁元素。某研究性学习小组为测定某地黑木耳中铁的含量，开展了如下研究与实践活动。【研究与实践活动一】研究黑木耳中含铁物质的水溶性：称取ag黑木耳，洗净切碎，用蒸水浸泡后取浸泡液进行铁元素检测，结果未能检测到铁元素。(1)浸泡液中未能检测到铁元素，说明黑木耳中的含铁物质

溶于水(选填“能”或“不能”)。不能设计从黑木耳中分离铁元素的实验流程黑木耳木耳灰含铁离子浊液灼烧灰化酸溶过滤含铁离子溶液灼烧溶解过滤（有机铁→铁的氧化物）（铁的氧化物→铁离子）（2mol/L硫酸）FeFeCl3物质类别化合价氧化物单质盐碱＋20＋3Fe(OH)3以物质的类别为横坐标、化合价为纵坐标，请有关物质放入“坐标系”中。Fe2O3FeOFe3O4FeCl2Fe(OH)2Fe(SCN)3从黑木耳中铁含量的测定，

进一步体会铁及其化合物的性质及转化。Fe2O3Fe3O4FeOFe3+Fe2+加酸溶解

【研究与实践活动二】研究黑木耳中铁的含量：称取ag黑木耳，高温灼烧使之完全灰化，按如下流程对得到的黑木耳灰进行处理。(2)取少量滤液于试管中，滴入KSCN溶液，溶液变红。则滤液中铁元素的存在形式有Fe2+、

(填离子符号)。Fe3+

【研究与实践活动二】研究黑木耳中铁的含量：称取ag黑木耳，高温灼烧使之完全灰化，按如下流程对得到的黑木耳灰进行处理。2Fe3++Fe=3Fe2+bcFeFeCl3物质类别化合价氧化物单质盐碱＋20＋3Fe(OH)3以物质的类别为横坐标、化合价为纵坐标，请有关物质放入“坐标系”中。Fe2O3FeOFe3O4FeCl2Fe(OH)2Fe(SCN)3从黑木耳中铁含量的测定，

进一步体会铁及其化合物的性质及转化。两类铁盐亚铁盐铁盐2Fe3++Fe——3Fe2+2Fe3++Cu——2Fe2++Cu2+2Fe2++Cl2——2Fe3++2Cl-2Fe2++H2O2+2H+——2Fe3++2H2OFe3+盐：黄色，可以被还原为Fe2+Fe+2Fe3+=3Fe2+检验：滴加KSCN溶液，显红色Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3Fe2+盐：浅绿色，可以被氧化为Fe3+Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-Fe2+Fe3+Fe、Cu、*I-、*S2-浅绿色棕黄色Cl2

、O2

、HNO3、*KMnO4两类铁盐鉴别方法

Fe3+Fe2+

浅绿色溶液棕黄色溶液立即产生红褐色沉淀加KSCN溶液后无明显现象再加入氯水或双氧水溶液呈血红色血红色加KSCN溶液加碱溶液观察颜色产生白色沉淀迅速变灰绿色最终呈红褐色

Fe2+、Fe3+的鉴别答题模板：取少量样品→加入试剂→观察现象→得出结论

【研究与实践活动二】研究黑木耳中铁的含量：称取ag黑木耳，高温灼烧使之完全灰化，按如下流程对得到的黑木耳灰进行处理。(5)由C转化成D的现象是：白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为

。红褐色

4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3FeFeCl3物质类别化合价氧化物单质盐碱＋20＋3Fe(OH)3以物质的类别为横坐标、化合价为纵坐标，请有关物质放入“坐标系”中。Fe2O3FeOFe3O4FeCl2Fe(OH)2Fe(SCN)3从黑木耳中铁含量的测定，

进一步体会铁及其化合物的性质及转化。

Fe(OH)3

Fe(OH)2

实验

操作实验现象及方程式

有红褐色沉淀Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓从物质类别和元素价态的视角度认识物质间的转化关系铁及其化合物的价类二维图Fe、Fe3+与Fe2+的相互转化FeFe2+Fe3+还原剂

如Fe、Zn、Cu、I-、

S2-、H2S2-等强氧化剂

如Cl2、H2O2、O2、HNO3、KMnO4等弱氧化剂

如H+、Cu2+、S、I2等强还原剂

如Zn、Al、CO、H2等强氧化剂

如Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸等强还原剂

如Zn、Al、CO、H2等

【研究与实践活动二】研究黑木耳中铁的含量：称取ag黑木耳，高温灼烧使之完全灰化，按如下流程对得到的黑木耳灰进行处理。(6)将ag黑木耳中的铁元素经流程A→C-D进行完全转化，将D经过一系列处理，得到bg红棕色固体。若流程中加入的铁反应掉cg，则该黑木耳中铁元素的质量分数为

(用含a、b、c的代数式表示)。从黑木耳中铁含量的测定，

进一步体会铁及其化合物的性质及转化。将铁元素转化为Fe(OH)3过滤、洗涤、干燥后灼烧，称量Fe2O3质量后计算铁元素含量课堂评价已知某品牌墨粉的成分如下：炭黑、某一种铁的氧化物（20～30%）、粘结树脂、电荷调节剂、添加剂等

课堂评价任务一请设计实验方案，检验墨粉中是哪一种铁的氧化物。墨粉过量稀H2SO4滤液KMnO4溶液溶液褪色过滤溶液变红KSCN溶液结论墨粉中含有的某一种铁的氧化物

是四氧化三铁。完整叙述实验操作流程，并得出结论。课堂评价Fe(OH)3Fe2+Fe3+酸NaOH溶液O2H2O

Fe(OH)2NaOH溶液Fe3O4△Fe2O3任务二

测定墨粉中四氧化三铁的含量沉淀法测Fe2O3质量Fe3O4～1Fe2+、2Fe3+

～3Fe(OH)3～1.5Fe2O32Fe3O4～3Fe2O3−铝及其化合物铝及其化合物典型的离子方程式Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑Al2O3＋2OH－=2AlO2－＋H2OAl3++3NH3·H2O===

Al(OH)3↓+3NH4+AlO2-+CO2

+2H2O===Al(OH)3↓

+HCO3-H++AlO2-+H2O===Al(OH)3↓

【例题1】（2022·新疆·八一中学高三阶段练习）对实验Ⅰ~Ⅳ的实验操作现象判断正确的是（

）A．实验Ⅰ：制得Fe(OH)3胶体，产生红褐色沉淀B．实验Ⅱ：溶液颜色变红C．实验Ⅲ：放出大量气体D．实验Ⅳ：铜片表面有黑色固体生成C金属材料课堂评价1．下列关于新型合金材料说法不正确的是（

）

A．镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料B．钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼

C．生铁和钢是含碳量不同的两种铁碳合金，生铁的含碳量比钢的含碳量高

D．合金的熔点比其成分金属的熔点高D课堂评价2下列有关物质的性质与用途的描述错误的是（

）

A．Al具有良好的延展性，故铝可用于制作铝金属制品B．镁铝合金的密度大、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料