高一化学人教版（2019）必修第一册 第三章 第一节 铁及其化合物 第1课时（24张ppt）
文档属性
| 名称 | 高一化学人教版（2019）必修第一册 第三章 第一节 铁及其化合物 第1课时（24张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 54.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-01-13 11:26:06 | ||
图片预览
文档简介
(共24张PPT)
第一节 铁及其化合物
2019新教材必修一第三章
第1课时 铁的单质
学习目标：
1、了解铁在世界历史上的伟大用途，激发学生热爱历史的责任感，感受化学的魅力。
2、知道高炉炼铁的原理
3、铁的化学性质，并能正确书写相关的化学反应方程式。
难点：铁与水蒸气的反应
重点：铁的化学性质，铁与水蒸气的反应
铁元素
单质
+3价化合物
+2价化合物
存在于矿石中
铁元素在地壳中含量丰富，仅次于 、 、 ，排在第 位。
铁制品在世界历史上乃至现代化社会，用途广泛，不可或缺。那么，自然界中铁元素有哪些存在形态呢？
存在于陨铁中
陨星即坠星，来自地球之外，属“天外来客”。
含石量大的陨星称为陨石，
含铁量大的陨星称为陨铁（陨铁通常含铁80%以上，常含镍）。
导入
氧
铝
硅
四
一、铁元素的存在形态
陨铁
铁的化合物一般存在于矿石中，如磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、黄铁矿、褐铁矿等等，其中磁铁矿和赤铁矿中含铁量较高，达到70%以上，比较适合工业炼铁。
磁铁矿（主要成分是Fe304）
赤铁矿（主要成分是Fe2O3）
褐铁矿FeO(OH)·nH2O
黄铁矿（主要成分是FeS2）
菱铁矿（主要成分是FeCO3）
二、铁的使用
铜柄铁剑
古代铁药碾
古代门钥匙
古代农耕工具
人类最早使用的铁 陨铁
后来在冶炼青铜的基础上人们逐渐掌握了冶炼铁的技术。
冶铁和制造铁器标志着铁器时代的到来。
石器
铁器
青铜器
电子信息
蒸汽
思考：为什么铁器时代晚于铜器时代？
1.自然界中铁单质储量少于铜单质
2.铁的金属活动性比铜强。金属越活泼，越以化合物形式存在，提炼出单质的条件越高。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
三、人工冶铁——高炉炼铁
战国时期最大的铁器——长方形铁炉
高炉炼铁是现代工业炼铁的主要方法。主要原料是焦炭、赤铁矿石（主要成分为氧化铁）、空气、石灰石等。用CO的还原性将氧化铁中的铁还原出来。
1.造气（提供热量、产生CO）：
2.炼铁：
3.造渣：
CO2+C=高温=2CO
Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2
CaCO3=高温=CaO+CO2↑，CaO+SiO2=高温=CaSiO3。
铁矿石中的杂质
可以用磁铁矿（Fe3O4）炼铁。其用CO还原的方程式：
Fe3O4+4CO=高温=3Fe+4CO2
四、铁的性质
1.物理性质
纯净的铁是 色金属，熔沸点 ，有延展性和导热性、 性，但导电性不如铜、铝，故通常不用铁做导线。
通常用的铁不是纯铁，而是含有 等杂质，增强了硬度，降低了熔沸点。
银白
导电
高
碳
2.化学性质
1）与某些非金属单质反应：
Cl2
S
Fe+S = FeS
△
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3
△
4Fe+3O2= 2Fe2O3
铁在空气中缓慢氧化：
铁在纯氧中燃烧：
铁与硫磺共热：
铁在氯气中点燃或共热：
3Fe+2O2= Fe3O4
点燃
俗名铁红，红棕色
俗名磁性氧化铁，黑色
+2
+3
＞
比较氯气和硫的氧化性：
2）与酸（特指稀硫酸、盐酸）反应：
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 ↑
知识小贴士：
铁与浓硫酸、浓、稀硝酸等强氧化性酸反应较复杂，不产生氢气。
3）与相对不活泼金属盐溶液反应：
Fe + 2AgNO3 = 2Ag + Fe(NO3)2
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
Fe的化合价转化归纳：
1.铁与酸、盐发生置换反应时，转化成+2价，即Fe2+
2.铁与氯气等强氧化剂反应，转化成+3价，即Fe3+
Fe+2H+=Fe2++H2↑
Fe+2Ag+=Fe2++2Ag
Fe+Cu2+=Fe2++Cu
4）铁和水的反应探究
凭生活经验，你觉得铁和水会反应吗？
2.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。这是为什么呢？
如果铁和水反应，要满足什么条件呢？
铁与冷水 铁与热水
X
X
铁粉 FeO Fe2O3 Fe3O4 Fe(OH)2 Fe(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Fe2O3
课本P66思考与讨论
(1)实验时，是先加热湿棉花还是先加热还原铁粉？
(2)点燃肥皂液时有什么现象？
(3)该实验中湿棉花的作用是什么？
①装置特征：固体→气体，试管口略向 倾斜
②先加热 ，有水蒸气后， 再加热还原铁粉
③结束时，先撤 ，再移酒精灯。
④反应物中的H2O要注明状态（g）,生成的H2不标“↑”
3Fe＋4H2O(g) ====Fe3O4＋4H2
高温
2、实验结论：
1、实验现象：
加热时试管内铁粉红热，生成黑色固体，点燃肥皂泡可听
到爆鸣声。
3、注意事项：
下
导管
湿棉花
高温
水蒸气
在 下铁可与 反应：
Fe3O4中铁元素的化合价：
+2、+3
可将Fe3O4看成Fe2O3˙FeO
替换装置
改进点：1.改变水蒸气的生成方式
2.氢气的收集、检验方式
生成水蒸气
排水法收集H2
向下排空气法
短进长出收集H2
5）铁元素的作用
1、铁元素以铁单质的形式用于炼钢、制造铸铁和煅铁。
2、铁和其化合物还用作磁铁、染料（墨水、蓝晒图纸、胭脂颜料）和磨料（红铁粉）。
3、还原铁粉大量用于还原其他相对不活泼金属（冶金）。
4、铁元素是人体必须的微量元素之一。缺铁时可服用适量补铁剂（Fe2+）
课堂小结：
1、铁元素的存在形态：单质、化合物
2、人工（高炉）炼铁原理：
3、铁与水蒸气反应：
Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2
Fe3O4+4CO=高温=3Fe+4CO2
3Fe＋4H2O(g) ====Fe3O4＋4H2
高温
1、铁有+2、+3价两种价态,单质铁与 (填下列编号,下同)反应时只生成+3价铁;与 反应时只生成+2价铁;与 反应时既生成+2价铁也生成+3价铁。
所选试剂:
①Cl2 ②O2 ③H2O(g) ④S ⑤盐酸 ⑥稀硝酸(足量) ⑦稀硫酸 ⑧CuSO4溶液 ⑨FeCl2溶液
①⑥
④⑤⑦⑧
②③
随堂测：
2．在一定条件下，铁与有关物质的反应所得产物错误的是( )
A．Fe→FeCl3 B．Fe → FeS
C．Fe → Fe(OH)3 D．Fe → Fe3O4
3．下列反应中，铁只能生成＋3价化合物的是( )
A．少量铁与稀硫酸反应 B．铁丝在纯氧气中剧烈燃烧
C．少量铁粉在氯气中燃烧 D．Fe投入到CuSO4溶液中
C
C
4．下列说法不正确的是( )
A．铁与纯氧气和水蒸气反应都能生成四氧化三铁
B．铁在高温下与水蒸气的反应是置换反应
C．铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气
D．铁与盐酸或水蒸气反应，都做还原剂
C
5．在铁与水反应的实验中，下列做法不正确的是( )
A．试管中的铁粉用绕成团的细铁丝代替
B．将试管底部的湿棉花移到试管口处
C．用铁丝网罩住酒精灯火焰
D．点燃肥皂泡验证氢气的生成
B
6．将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述正确的是( )
①铁钉表面产生气泡
②溶液由无色逐渐变为浅绿色
③铁钉的质量减轻
④溶液的质量减轻
A．②③ B．①②④ C．①②③ D．①②③④
C
7、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D中加入的固体干燥剂碱石灰的作用是除去CO2，并干燥COD．点燃氢气前必须检验气体的纯度高温B谢谢聆听
第一节 铁及其化合物
2019新教材必修一第三章
第1课时 铁的单质
学习目标：
1、了解铁在世界历史上的伟大用途，激发学生热爱历史的责任感，感受化学的魅力。
2、知道高炉炼铁的原理
3、铁的化学性质，并能正确书写相关的化学反应方程式。
难点：铁与水蒸气的反应
重点：铁的化学性质，铁与水蒸气的反应
铁元素
单质
+3价化合物
+2价化合物
存在于矿石中
铁元素在地壳中含量丰富，仅次于 、 、 ，排在第 位。
铁制品在世界历史上乃至现代化社会，用途广泛，不可或缺。那么，自然界中铁元素有哪些存在形态呢？
存在于陨铁中
陨星即坠星，来自地球之外，属“天外来客”。
含石量大的陨星称为陨石，
含铁量大的陨星称为陨铁（陨铁通常含铁80%以上，常含镍）。
导入
氧
铝
硅
四
一、铁元素的存在形态
陨铁
铁的化合物一般存在于矿石中，如磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、黄铁矿、褐铁矿等等，其中磁铁矿和赤铁矿中含铁量较高，达到70%以上，比较适合工业炼铁。
磁铁矿（主要成分是Fe304）
赤铁矿（主要成分是Fe2O3）
褐铁矿FeO(OH)·nH2O
黄铁矿（主要成分是FeS2）
菱铁矿（主要成分是FeCO3）
二、铁的使用
铜柄铁剑
古代铁药碾
古代门钥匙
古代农耕工具
人类最早使用的铁 陨铁
后来在冶炼青铜的基础上人们逐渐掌握了冶炼铁的技术。
冶铁和制造铁器标志着铁器时代的到来。
石器
铁器
青铜器
电子信息
蒸汽
思考：为什么铁器时代晚于铜器时代？
1.自然界中铁单质储量少于铜单质
2.铁的金属活动性比铜强。金属越活泼，越以化合物形式存在，提炼出单质的条件越高。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
三、人工冶铁——高炉炼铁
战国时期最大的铁器——长方形铁炉
高炉炼铁是现代工业炼铁的主要方法。主要原料是焦炭、赤铁矿石（主要成分为氧化铁）、空气、石灰石等。用CO的还原性将氧化铁中的铁还原出来。
1.造气（提供热量、产生CO）：
2.炼铁：
3.造渣：
CO2+C=高温=2CO
Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2
CaCO3=高温=CaO+CO2↑，CaO+SiO2=高温=CaSiO3。
铁矿石中的杂质
可以用磁铁矿（Fe3O4）炼铁。其用CO还原的方程式：
Fe3O4+4CO=高温=3Fe+4CO2
四、铁的性质
1.物理性质
纯净的铁是 色金属，熔沸点 ，有延展性和导热性、 性，但导电性不如铜、铝，故通常不用铁做导线。
通常用的铁不是纯铁，而是含有 等杂质，增强了硬度，降低了熔沸点。
银白
导电
高
碳
2.化学性质
1）与某些非金属单质反应：
Cl2
S
Fe+S = FeS
△
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3
△
4Fe+3O2= 2Fe2O3
铁在空气中缓慢氧化：
铁在纯氧中燃烧：
铁与硫磺共热：
铁在氯气中点燃或共热：
3Fe+2O2= Fe3O4
点燃
俗名铁红，红棕色
俗名磁性氧化铁，黑色
+2
+3
＞
比较氯气和硫的氧化性：
2）与酸（特指稀硫酸、盐酸）反应：
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 ↑
知识小贴士：
铁与浓硫酸、浓、稀硝酸等强氧化性酸反应较复杂，不产生氢气。
3）与相对不活泼金属盐溶液反应：
Fe + 2AgNO3 = 2Ag + Fe(NO3)2
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
Fe的化合价转化归纳：
1.铁与酸、盐发生置换反应时，转化成+2价，即Fe2+
2.铁与氯气等强氧化剂反应，转化成+3价，即Fe3+
Fe+2H+=Fe2++H2↑
Fe+2Ag+=Fe2++2Ag
Fe+Cu2+=Fe2++Cu
4）铁和水的反应探究
凭生活经验，你觉得铁和水会反应吗？
2.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。这是为什么呢？
如果铁和水反应，要满足什么条件呢？
铁与冷水 铁与热水
X
X
铁粉 FeO Fe2O3 Fe3O4 Fe(OH)2 Fe(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Fe2O3
课本P66思考与讨论
(1)实验时，是先加热湿棉花还是先加热还原铁粉？
(2)点燃肥皂液时有什么现象？
(3)该实验中湿棉花的作用是什么？
①装置特征：固体→气体，试管口略向 倾斜
②先加热 ，有水蒸气后， 再加热还原铁粉
③结束时，先撤 ，再移酒精灯。
④反应物中的H2O要注明状态（g）,生成的H2不标“↑”
3Fe＋4H2O(g) ====Fe3O4＋4H2
高温
2、实验结论：
1、实验现象：
加热时试管内铁粉红热，生成黑色固体，点燃肥皂泡可听
到爆鸣声。
3、注意事项：
下
导管
湿棉花
高温
水蒸气
在 下铁可与 反应：
Fe3O4中铁元素的化合价：
+2、+3
可将Fe3O4看成Fe2O3˙FeO
替换装置
改进点：1.改变水蒸气的生成方式
2.氢气的收集、检验方式
生成水蒸气
排水法收集H2
向下排空气法
短进长出收集H2
5）铁元素的作用
1、铁元素以铁单质的形式用于炼钢、制造铸铁和煅铁。
2、铁和其化合物还用作磁铁、染料（墨水、蓝晒图纸、胭脂颜料）和磨料（红铁粉）。
3、还原铁粉大量用于还原其他相对不活泼金属（冶金）。
4、铁元素是人体必须的微量元素之一。缺铁时可服用适量补铁剂（Fe2+）
课堂小结：
1、铁元素的存在形态：单质、化合物
2、人工（高炉）炼铁原理：
3、铁与水蒸气反应：
Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2
Fe3O4+4CO=高温=3Fe+4CO2
3Fe＋4H2O(g) ====Fe3O4＋4H2
高温
1、铁有+2、+3价两种价态,单质铁与 (填下列编号,下同)反应时只生成+3价铁;与 反应时只生成+2价铁;与 反应时既生成+2价铁也生成+3价铁。
所选试剂:
①Cl2 ②O2 ③H2O(g) ④S ⑤盐酸 ⑥稀硝酸(足量) ⑦稀硫酸 ⑧CuSO4溶液 ⑨FeCl2溶液
①⑥
④⑤⑦⑧
②③
随堂测：
2．在一定条件下，铁与有关物质的反应所得产物错误的是( )
A．Fe→FeCl3 B．Fe → FeS
C．Fe → Fe(OH)3 D．Fe → Fe3O4
3．下列反应中，铁只能生成＋3价化合物的是( )
A．少量铁与稀硫酸反应 B．铁丝在纯氧气中剧烈燃烧
C．少量铁粉在氯气中燃烧 D．Fe投入到CuSO4溶液中
C
C
4．下列说法不正确的是( )
A．铁与纯氧气和水蒸气反应都能生成四氧化三铁
B．铁在高温下与水蒸气的反应是置换反应
C．铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气
D．铁与盐酸或水蒸气反应，都做还原剂
C
5．在铁与水反应的实验中，下列做法不正确的是( )
A．试管中的铁粉用绕成团的细铁丝代替
B．将试管底部的湿棉花移到试管口处
C．用铁丝网罩住酒精灯火焰
D．点燃肥皂泡验证氢气的生成
B
6．将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述正确的是( )
①铁钉表面产生气泡
②溶液由无色逐渐变为浅绿色
③铁钉的质量减轻
④溶液的质量减轻
A．②③ B．①②④ C．①②③ D．①②③④
C
7、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D中加入的固体干燥剂碱石灰的作用是除去CO2，并干燥COD．点燃氢气前必须检验气体的纯度高温B谢谢聆听