31铁及其化合物第1课时课件高一上学期化学人教版

第三章铁金属材料第一节铁及其化合物课时1铁的单质铁元素在自然界中的分布陨铁赤铁矿磁铁矿陨铁是自然界中铁元素的单质形态，但是铁元素更多地以化合物的形式存在于矿石中。钠在自然界有单质吗？为什么？学习目标1.了解铁元素在自然界中的存在形态、与人体健康的关系2.能用氧化还原反应原理进一步认识铁的化学性质，基于实验事实写出铁与水蒸气反应的化学方程式3/结合应用实例，将铁的性质的知识运用于解决生产、生活中简单的化学问题

2.

人类最早使用的铁，是来自太空的陨铁。铁在自然界中可以像陨铁中的铁那样以单质形态存在，但主要是以+2价和+3价化合物的形态存在于矿石中。铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。陨铁赤铁矿（Fe2O3）

红棕色磁铁矿（Fe3O4）

黑色形态单质（游离态）化合态地壳中元素含量递减OSiAlFe铁元素的存在及使用①铁在成人体中的含量为4～5g，是人体必需微量元素中含量最多的一种。②人体内的铁化合物主要分为两类，即功能性铁和储存铁。功能性铁参与氧的运输，其余的铁与一些酶结合，分布于身体各器官。③体内缺铁将会导致人的记忆能力、免疫能力和对温度的适应能力等生理功能下降。如果体内的铁不足以供给生命活动的需要，就会发生贫血。④为了满足生理需要，成人每天铁的适宜摄入量为15～20mg。动物内脏、肉类、鱼类、蛋类等动物性食物中的铁容易被吸收。工业炼铁的原理3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2高温工业炼铁的原理是用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来。你还记得炼铁高炉内发生的化学反应吗?其中生成CO的反应是C+O2

====CO2CO2+C====2CO高温高温【例1】下列有关物质的性质与用途对应关系错误的是（

）

A．铁粉具有还原性，可作食品的抗氧化剂

B．小苏打可溶于水，可作糕点的膨松剂

C．臭氧具有强氧化性，可作食品的杀菌剂

D．维生素C具有还原性，可作食品的抗氧化剂B解析：Fe粉具有还原性，易和空气中的氧气反应，可用作食品袋中的抗氧化剂，故A不选；小苏打加热分解会产生二氧化碳，可作糕点的膨松剂，物质的性质与用途对应关系错误，故B选；臭氧是一种强氧化性的气体，具备强有力的杀菌消毒功效，可作食品的杀菌剂，故C不选；维生素C又名抗坏血酸，具有酸性和强还原性，可用作食品抗氧化剂，故D不选；正确答案是B。【例2】纯净铁的物理性质有：①光亮的银白色②黑色③在潮

湿的空气中易被腐蚀④有延展性⑤能导电导热⑥硬而脆⑦

能被磁铁吸，引易被磁化（

）

A．①③④⑤⑦

B．①④⑤⑦

C．①③⑤⑦

D．全部B解析：纯净的铁为银白色固体，具有很强的抗腐蚀能力，具有延展性，能导电导热，能被磁铁吸，引易被磁化；只有①④⑤⑦符合题意，故答案选B。联系金属钠的性质，结合铁的原子结构示意图（原子序数为26）思考金属铁具有哪些化学性质？①铁原子结构特点：

失去2e-失去3e-FeFe3+Fe2+【结论】铁原子可失去2个电子生成Fe2+，也可失去3个电子生成Fe3+。且稳定性：

Fe3+>Fe2+。思考与交流：观察下列反应式，查看铁的化合价变化有何异同。2Fe+3Cl2——2FeCl3加热FeFeCl3化合价升高0+3Fe+2HCl——2FeCl2+H2FeFeCl2化合价升高0+2Fe+CuSO4——FeSO4+CuFeFeSO4化合价升高0+2为什么有的反应式中铁的化合价变成+2，有的变成+3？在一定条件下，铁作为还原剂能与某些非金属单质、酸和盐溶液反应。铁与氧化性较弱的氧化剂（如盐酸、硫酸铜等）反应，铁原子失去2个电子生成+2价铁的化合物。铁与氧化性较强的氧化剂（如氯气等）反应，铁原子则失去3个电子生成+3价铁的化合物。Fe-3e-→Fe3+

棕黄色Fe-2e-→Fe2+浅绿色实验1：Fe与O2反应现象：剧烈燃烧、火星四射、放出大量的热、生成黑色固体原理：3Fe+4O2Fe3O4实验2：Fe与S反应Fe＋SFeS点燃【例1】下列叙述正确的是(

)A．纯铁为灰黑色，所以铁属于黑色金属B．铁在硫蒸气中燃烧生成Fe2S3C．纯铁的抗腐蚀能力非常强，铁在干燥的空气里不易被氧化D．足量的铁在氯气中燃烧生成FeCl2和FeCl3解析：A.在冶金上，把铁归为黑色金属，但纯铁为银白色，故A不选；B.铁在硫蒸气中燃烧生成FeS，故B不选；C.由于纯铁不易形成原电池，所以纯铁的抗腐蚀能力非常强，铁在干燥的空气里不易被氧化，故C选；D.铁在氯气中燃烧只生成FeCl3，不会生成FeCl2，故D不选。故选C。C例2下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是()A．工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁B．铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4C．工业上可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸D．氯化铁溶液有较强氧化性，故可用作净水剂解析：常温下铁在浓硫酸、浓硝酸中发生钝化现象，阻止反应进行，工业上可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸，故C正确；氯化铁有氧化性，但不是用作净水剂的原因，净水是利用铁离子水解生成的氢氧化铁胶体具有吸附性，能吸附悬浮的杂质净水，故D错误。D在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理。这是为什么呢？钢水注入干燥的模具提示：铁与水会反应吗？生活经验告诉我们，常温下，铁与水是不发生反应的。但在高温下，铁能与水发生反应。铁与水蒸气反应有人设计了如图所示的装置，进行还原铁粉与水蒸气反应的实验。请讨论该装置的实验原理，并根据实验现象，分析可能的生成物。【实验现象】蒸发皿中产生大量的肥皂泡，放出的气体能点燃，或会发出爆鸣声，反应后试管内固体仍为黑色。【原理分析】根据气体检测结果，证明为氢气；反应后试管内固体仍为黑色，说明不是氧化铁或氢氧化铁，因此可能是四氧化三铁。

【验证产物】验证固体是否是四氧化三铁方法：试管冷却后，利用磁铁在试管外侧吸一吸。若固体被吸引，证明固体是四氧化三铁。【温馨提示】若铁无剩余，该检验方法是正确的，若铁有剩余，该法则有缺陷。更好的解决方案待到学完铁的氧化物，我们再来设计。【实验结论】Fe与冷水、热水不反应，Fe与H2O(g)高温下反应的产物是Fe3O4，而不是Fe2O3。3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2(置换反应)【实验说明】湿棉花受热可以提供反应所需的水蒸气；酒精灯上加防风罩可以保证集中加热，以达到较高的反应温度；肥皂液在该实验中可以起到“收集”氢气的作用。【实验探究】实验装置的改进。【答案】①改变水蒸气的生成方式

②氢气的收集方式。如下图：装置可以有哪些改进点？例1某学习小组按如图所示实验，下列组员的认识一定不合理

的是（

）

A．甲同学认为试管b中收集到的气体

可点燃，且产生淡蓝色火焰

B．乙同学认为试管a中生成的黑色固

体可能为四氧化三铁

C．丙同学认为用盐酸溶解固体生成物

所得溶液有颜色

D．丁同学认为将少量还原铁粉放入试管中，加适量的水，加热也

可实现该反应D解析：铁与水蒸气在高温下反应生成氢气，故b管收集到的为氢气，可燃，发生淡蓝色火焰，A正确；铁与水蒸气在高温下反应黑色的四氧化三铁，留在试管a中，B正确；生成的四氧化三铁可溶于盐酸生成氯化铁和氯化亚铁溶液，都有颜色，C正确；要实现该反应，铁只能和水蒸气在高温下反应，D错误；故选D。例2用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说

法正确的是（

）

A．实验时，先点燃酒精喷灯再点燃酒精灯

B．反应中H2O作氧化剂，发生反应的化学

方程式为2Fe+3H2O=Fe2O3+3H2

C．干燥管中加入的固体干燥剂

可以是无水氯化钙

D．收集反应产生的气体选用装置②C解析：A．实验时，应先用水蒸气排出装置中的空气，即先点燃酒精灯再点燃酒精喷灯，A错误；B．铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，B错误；C．氢气是中性气体，可以用碱石灰干燥，C正确；D．收集的是氢气，密度比空气小，应用向下排气法，选用装置c，D错误；故选C。(1)反应开始时，应先点燃___处的酒精灯，其目的是___________________________，若点燃顺序反了，可能有什么后果？例3利用如图装置也可以实现Fe与水蒸气的反应b用水蒸气排装置内的空气①Fe与O2生成了Fe3O4，无法与水蒸气反应；②Fe与水蒸气反应生成H2，在高温下与空气中的O2反应可能发生爆炸。(2)此装置如何检验Fe与水蒸气反应生成的气体产物？用小试管收集一试管气体，点燃，听到轻微噗声，证明生成了H2。存在形态物理性质化学性质化合态游离态熔沸点高、导热、导电、延展性、可以被磁铁吸引与O2、Cl2、S反应与H2O反应与酸反应与盐反应1.铁在一定条件下与Cl2、O2、S反应的产物分别为FeCl3、Fe3O4、FeS，下列有关说法正确的是()A．三种非金属单质中，S的氧化性最弱B．等量的铁分别与Cl2、O2、S反应，转移的电子数相等C．反应生成的三种产物都只具有氧化性D．反应生成的三种产物都是易溶于水的固体A2.下列反应中，能生成正三价铁的是A．铁钉投入硫酸铜溶液中

B．铁粉跟硫粉混合加热C．铁屑加入稀硫酸中

D．铁丝在氯气中燃烧D3.饼干、