人教版高中化学必修第一册第三章铁金属材料铁的单质、氧化物和氢氧化物课件

铁单质、氧化物和氢氧化物习学目标1.了解铁与某些非金属单质、酸和盐溶液的反应,及与不同的氧化剂反应时元素化合价的变化情况。通过实验探究了解铁与水蒸气的反应,并通过铁与水蒸气反应实验原理的探究,分析可能的产物,培养科学探究的能力。了解铁的氧化物的性质及应用。通过氢氧化铁和氢氧化亚铁的制备实验,探究其性质。情境导入生活中的富铁食品必要时，我们可以根据医生建议补充一些补铁口服液。铁从哪儿来呢？知识点一铁的单质铁在自然界中可以以游离态(陨铁)存在，但主要以化合态(+2价和+3价)存在。含

量铁元素在地壳中的含量排在第四位，仅次于氧硅铝，是含量第二多的金属元素氧硅铝铁钙铁的存在知识点一铁的单质1、最早人工冶铁制品：春秋初年秦国的铜柄铁剑。2、战国中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大作用。春秋战国时期最大的铁器—铁火盆铁的发现甘肃灵台出土的春秋初年秦国的铜柄铁剑铁制家具古代冶铁点燃C+O2

====CO2CO2+C====2CO高温Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2高温铁的性质如何？铁的冶炼知识点一铁的单质颜色熔点/℃沸点/℃密度/(g·cm-3)延展性导热性导电性导磁性

银白色，有金属光泽153527507.86良好良好良好良好铁粉金属导电性顺序：铅<铁<铝<金<铜<银一、铁的单质1.铁的物理性质阅读课本相关内容，完成下列表格知识点一铁的单质从物质的类别和化合价的角度预测铁的化学性质有哪些？Fe物质类型角度元素价态角度金属单质强还原性非金属单质酸溶液某些盐溶液Fe3+强氧化剂Fe2+弱氧化剂S、H+、Cu2+等

Cl2等Fe与S反应实验知识点一铁的单质(1)铁与非金属单质反应①与O2反应常温下，铁在潮湿的空气中易被腐蚀，生成铁锈Fe2O3·xH2O。点燃时，剧烈燃烧、火星四射、放出大量的热、生成黑色固体。3Fe＋2O2===Fe3O4点燃2.铁的化学性质②与Cl2反应剧烈燃烧、产生棕褐色的烟2Fe＋3Cl2===2FeCl3③与S反应现象：生成黑色物质Fe＋S===FeS知识点一铁的单质(2)铁与酸的反应2.铁的化学性质硝酸、浓硫酸为强氧化性酸，后续再进行学习微提醒注意：铁遇到冷的浓硫酸、浓硝酸时，产生钝化现象非强氧化性酸知识点一铁的单质Fe＋CuSO4

=FeSO4＋Cu（1）与硫酸铜溶液反应曾青得铁则化为铜Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋CuFe＋2Fe3＋=3Fe2＋（2）与FeCl3溶液反应Fe＋2FeCl3=3FeCl2(3)铁与盐反应2.铁的化学性质在一定条件下，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-2e-→Fe2+Fe-3e-→Fe3+FeFe2+Fe3+强氧化剂弱氧化剂Cl2、HNO3等S、H+、Cu2+等练一练1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)铁具有导电、导热、延展性及被磁体吸引的特性()(2)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同()(3)已知铁和S反应得到FeS，根据Cl2、S与铁的反应可以判断氯元素和硫元素的非金属性弱()√×√知识点一铁的单质【思考与讨论】

通过钠和水的反应，可知水是一种较弱的氧化剂。结合生活常识以及以下材料，预测水能氧化铁吗？

材料：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，不得留有水。生活经验告诉我们，在常温下，铁与水是不发生反应的。根据材料，在高温下，铁可能与水发生反应。钢水注入干燥的模具知识点一铁的单质类比钠的性质，Fe是氢之前的金属，与水反应能不能置换出氢气？【思考】

若铁在高温下能与水反应，根据所学知识预测产物。

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑Fe+H2OFe(OH)3+H2↑?铁粉FeOFe2O3Fe3O4Fe(OH)2Fe(OH)3黑色黑色粉末红棕色粉末黑色晶体白色红褐色受热不分解不稳定，在高温下可被水蒸气或者O2氧化6Fe2O3=4Fe3O4+O2↑高温下比Fe2O3稳定受热易分解500℃分解为Fe2O3Fe(OH)3Fe2O3

（500℃以上分解）Fe+H2OFe3O4+H2↑？知识点一铁的单质研究物质性质的一般程序设计方案得出结论实验探究观察并通过实验验证你的预测的准确性（铁能与水及产物）思考与讨论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。①试管口略向下倾斜；②酒精灯先加热湿棉花，有水蒸气后，再点燃酒精灯加热还原铁粉；③加热一会后再将导管插入到肥皂水中；④结束时，先撤导管，再移酒精灯。实验注意事项知识点一铁的单质如何验证生成的固体是四氧化三铁？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。【实验现象】铁粉逐渐红热，烧杯中产生大量的肥皂泡，点燃气泡会发出爆鸣声，反应后试管内固体为黑色。(4)铁与水蒸气反应2.铁的化学性质2、用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法不正确的是(

)A．装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气B．装置B中反应的化学方程式是2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2C．装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰D．点燃装置D处的气体前必须检验气体的纯度

B练一练知识点一铁的单质类别化合价单质氧化物盐0+2+3Fe3O4Fe3+Fe2+强氧化剂弱氧化剂O2H2OFe较强还原性小结：铁的化学性质知识点二铁的氧化物化学名称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁化学式铁元素化合价俗称——色、态水溶性FeO

Fe2O3Fe3O4+2

+3 铁红磁性氧化铁黑色粉末红棕色粉末黑色晶体均不溶于水FeOFe3O4

Fe2O3

+2、+3 二、铁的氧化物1、铁的氧化物的物理性质阅读课本相关内容，填写下表知识点二铁的氧化物【思考】分别从价维和类维，推测这三种氧化物有什么相同的化学性质和不同的化学性质，并说出你的推测依据？推测：从分类的角度分析，三者都是金属氧化物，都能与酸反应。三者都难溶于水，不与水反应。从价态的角度分析，FeO、Fe3O4既有氧化性又有还原性，Fe2O3主要有氧化性。知识点二铁的氧化物2、化学性质化学名称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁稳定性氧化物类别与盐酸反应（用离子方程式表示）氧化性(被还原)用途——不稳定稳定稳定在空气中加热生成Fe3O4均为碱性氧化物FeO+2H+=Fe2+

+H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=2Fe3+

+Fe2+

+4H2OFexOy+yCO===xFe+yCO2△

复杂氧化物红色油漆和涂料、炼铁原料制录音磁带和电讯器材，打印机或复印机的墨粉知识点二铁的氧化物3.判断正误A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,可能是来自氧化铁B.Fe2O3是红棕色粉末,俗称磁性氧化铁,常用作红色油漆和涂料C.Fe3O4中Fe元素的化合价有+2价和+3价,因而Fe3O4是FeO与Fe2O3

的混合物D.FeO在空气中受热，能迅速被氧化成Fe2O3E.Fe3O4中Fe元素的化合价有+2价和+3价,Fe3O4的组成可用FeO·Fe2O3表示，但Fe3O4是纯净物××××√

练一练知识点三铁的氢氧化物【思考】铁元素有哪些氢氧化物，该如何制取？说出你选择此法的理由。Fe(OH)2Fe(OH)3

基于物质类别和元素价态，可以预测物质的性质，还可以设计物质间的转化途径。

从物质类别的角度亚铁盐铁

盐FeSO4FeCl3

碱Fe(OH)2碱Fe(OH)3金属的氢氧化物通常有以下几种方案：1.单质和水反应2.氧化物和水反应3.可溶性盐和碱溶液反应知识点三铁的氢氧化物[实验]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。观察并描述发生的现象。知识点三铁的氢氧化物实验名称氢氧化铁制备制备原理实验装置图实验现象Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓有红褐色沉淀Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓白色沉淀灰绿色红褐色

4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3【思考与讨论】知识点三铁的氢氧化物由实验可知，白色的Fe(OH)2会被溶解在溶液中的氧气氧化。那么，在实验室里，如何得到较纯净的Fe(OH)2呢?【分析】Fe(OH)2会被O2氧化，因此制取Fe(OH)2的关键是防止O2的干扰，需要做到：溶液中不含O2；

生成的Fe(OH)2隔绝O24Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3胶头滴管伸入液面以下现配现用加热煮沸【思考】还有没有其他改进方案？

知识点三铁的氢氧化物由于苯的液封作用，可防止生成的Fe(OH)2被氧化，因而可较长时间观察到白色的Fe(OH)2沉淀①反应在试管底部进行②加隔氧剂(这是唯一一种把胶头滴管插入反应溶液的实验)如加入汽油、苯等比水轻的有机溶剂该方法是先在装置Ⅰ中产生FeSO4溶液，并利用产生的H2排尽整个装置中的空气，待检验H2的纯度后，再关闭止水夹K，利用产生的H2把FeSO4溶液压入装置Ⅱ中与NaOH溶液进行反应。有机层隔离法1

还原性气体保护法24、下列各图示中，能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀的是(）①②④练一练Fe(OH)2和Fe(OH)3性质的比较铁的氢氧化物氢氧化铁氢氧化亚铁化学式色、态水溶性与盐酸反应稳定性转化关系Fe(OH)3

Fe(OH)2

红褐色固体 白色固体 均不溶于水 Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OFe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

【课堂小结】物质类别角度

二、铁的化学性质一、铁的物理性质氧化还原反应角度1.

与非金属单质反应2.

与某些盐反应3.

与酸反应4.

与水反应

活泼金属与水的反应铁是银白色具有金属光泽的固体，具有延展性、导电性、

导热性，具有磁性。熔点：1535℃,沸点：2750℃,密度：7.86g/cm3。与Cl2等强氧化剂反应Fe-3e-→Fe3+与盐酸、硫酸铜等弱氧化剂反应Fe-2e-→Fe2+【课堂小结】铁的氧化物和氢氧化物铁的氧化物铁的氢氧化物Fe(OH)2的制备物理性质：色、态、俗名、用途化学性质：稳定性、与酸反应物理性质：色、态、俗名、用途化学性质：稳定性、与酸反应、转化制备方法：盐铁盐+强碱防止氧化措施常见制取装置随堂训练1、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Fe3O4

C．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D2.下列说法正确的是：(