化学人教版（2019）必修第一册3.1.1铁的单质（共30张ppt）
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）必修第一册3.1.1铁的单质（共30张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 35.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-08-21 16:03:40 | ||
图片预览
文档简介
(共30张PPT)
第1课时 铁的单质
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
美丽的流星雨
左传中记载，鲁庄公七年“夏四月辛卯夜，恒星不见，夜中星陨如雨
陨 铁
陨铁是从太空坠落于地球表面的含铁质较多的陨星
自然界中的铁元素
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。
丹霞地貌因富含Fe2O3而呈红色
陨铁
Fe3O4
目录
铁的物理性质
01
铁的化学性质
02
习
学
目
标
1．了解铁的存在、应用、认识应用铁的化学史，增强文化自信，培养“社会责任与科学精神”的核心素养。
2．能用氧化还原反应原理认识铁的化学性质，同时根据实验事实探究Fe与H2O(g)的反应，培养“实验探究与证据推理”的核心素养。
3．根据物质的分类和实验事实，了解铁的氧化物和氢氧化物的主要性质，培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
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，仅次于氧\硅 \铝，排在第四位。
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）。
陨铁
铁元素在自然界中的存在形态
NO.1
铁的物理性质
1.铁本身是银白色的;
2.具有金属光泽，有良好的延展性，导电导热性，导电性比铜 铝差;
3.能够被磁体吸引
颜色
铁粉 - 黑色
利用磁铁检验和分离单质铁
熔点：1535℃
沸点：2750℃
密度：7.86g/cm3
状态
【例题1】下列关于铁的叙述，错误的是( )
A．纯净的铁是光亮的银白色金属
B．铁能被磁铁吸引，在磁场作用下，铁自身能产生磁场
C．铁是地壳中含量最多的金属元素，所以分布在地壳中的铁有游离态也有化合态
D．纯铁的抗腐蚀能力强，在干燥空气中不易被氧化
【答案】C
通常用的铁不是纯铁，而是含有碳等杂质，增强了硬度，降低了熔沸点。
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
战国时期最大的铁器——长方形铁炉
铁的最外层只有2个电子，容易被氧化剂氧化，从而失去电子，最外层电子全部失去后显+2价，如果遇到氧化性更强的物质，还会再失去1个电子，显+3价
原子结构
NO.2
铁的化学性质
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：
铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。
铁单质只有还原性，一般遇弱氧化剂被氧化为＋2价，遇强氧化剂被氧化为＋3价。
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
铁 钠
非金属单质
酸
盐溶液
水
2Na + Cl2 2NaCl
4Na + O2 = 2Na2O
2Na + O2 Na2O2
2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
2Na + CuSO4 +2H2O =
Na2SO4 + Cu(OH)2 + H2↑
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
常温下，铁与水不反应
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
3Fe + 2O2 Fe3O4
Fe+S FeS
思考交流
1.铁有+2和+3变价，是什么决定生成物中铁元素的化合价？
上面的反应中氧化性较强的是什么物质？
2.铁的反应现象为什么远没有钠的反应剧烈？
氧化剂的氧化性
氯气
铁比钠的活动性弱
改变条件，铁与水能反应吗？
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
——水蒸气
水蒸气来源
用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，则有氢气生成
和“水”
石棉绒
（一种纤维状矿物质材料）
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
某化学兴趣小组利用如图装置(铁架台及夹持装置已省略)进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物的性质，请回答下列问题：
(1)A装置的作用是 ，烧瓶底部放碎瓷片的作用是 。
(2)写出装置B中发生反应的化学方程式：
，该反应中氧化剂是 ，氧化产物是 。
(3)D的作用是 。
(4)E中的实验现象是
(5)A、B两个装置中应先点燃 处的酒精灯(或酒精喷灯)，点燃E处酒精灯之前应进行的操作是 。
产生水蒸气
防止加热时液体暴沸
吸收未反应的水蒸气，干燥H2
黑色固体变成红色，玻璃管内壁上有水珠生成
收集H2并检验其纯度
A
3Fe＋4H2O(g)===Fe3O4＋4H2
高温
H2O
Fe3O4
【例题2】
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
在钢铁厂生产中，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？
①焦炭与氧气燃烧提供热量
②焦炭与CO2反应提供还原剂
③CO还原氧化铁得到铁
④石灰石生产CaO除渣
工业炼铁
O2、Cl2、S
HCl
硝酸
CuSO4、FeCl3
化学性质
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+）
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
2．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Fe2S3
C．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
【答案】C
3．有关铁的叙述中不正确的是（ ）
A．铁能被磁铁吸引 B．人体的血红蛋白中含有铁元素
C．在空气中能剧烈燃烧 D．铁能与水蒸气反应
【答案】C
4．下列关于铁与水蒸气反应的叙述不正确的是( )
A．是氧化还原反应 B．铁是还原剂
C．需在高温条件下进行 D．产物是氧化铁和氢气
【答案】D
5．下列既能由金属和氯气直接制取，又能由金属和盐酸直接制取的是（ ）
A．FeCl2 B．AlCl3 C．FeCl3 D．CuCl2
【答案】B
6．高炉炼铁的生产中，下列说法正确的是( )
A．焦炭和一氧化碳都是还原剂
B．采用富氧空气可以得到纯铁
C．加石灰石的目的主要是为了得到CO2
D．用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿和黄铁矿
【答案】A
7．某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物的性质，下列说法正确的是( )
A．实验时，应先点燃B处的酒精灯，再点燃A处酒精灯
B．B中发生反应的化学方程式是：2Fe+3H2O(g)===Fe2O3+3H2↑
C．B中生成1mol H2时，E处有1mol CuO被还原
D．碱石灰的作用是吸收水蒸气
高温
D
第1课时 铁的单质
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
美丽的流星雨
左传中记载，鲁庄公七年“夏四月辛卯夜，恒星不见，夜中星陨如雨
陨 铁
陨铁是从太空坠落于地球表面的含铁质较多的陨星
自然界中的铁元素
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。
丹霞地貌因富含Fe2O3而呈红色
陨铁
Fe3O4
目录
铁的物理性质
01
铁的化学性质
02
习
学
目
标
1．了解铁的存在、应用、认识应用铁的化学史，增强文化自信，培养“社会责任与科学精神”的核心素养。
2．能用氧化还原反应原理认识铁的化学性质，同时根据实验事实探究Fe与H2O(g)的反应，培养“实验探究与证据推理”的核心素养。
3．根据物质的分类和实验事实，了解铁的氧化物和氢氧化物的主要性质，培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
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，仅次于氧\硅 \铝，排在第四位。
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）。
陨铁
铁元素在自然界中的存在形态
NO.1
铁的物理性质
1.铁本身是银白色的;
2.具有金属光泽，有良好的延展性，导电导热性，导电性比铜 铝差;
3.能够被磁体吸引
颜色
铁粉 - 黑色
利用磁铁检验和分离单质铁
熔点：1535℃
沸点：2750℃
密度：7.86g/cm3
状态
【例题1】下列关于铁的叙述，错误的是( )
A．纯净的铁是光亮的银白色金属
B．铁能被磁铁吸引，在磁场作用下，铁自身能产生磁场
C．铁是地壳中含量最多的金属元素，所以分布在地壳中的铁有游离态也有化合态
D．纯铁的抗腐蚀能力强，在干燥空气中不易被氧化
【答案】C
通常用的铁不是纯铁，而是含有碳等杂质，增强了硬度，降低了熔沸点。
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
战国时期最大的铁器——长方形铁炉
铁的最外层只有2个电子，容易被氧化剂氧化，从而失去电子，最外层电子全部失去后显+2价，如果遇到氧化性更强的物质，还会再失去1个电子，显+3价
原子结构
NO.2
铁的化学性质
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：
铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。
铁单质只有还原性，一般遇弱氧化剂被氧化为＋2价，遇强氧化剂被氧化为＋3价。
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
铁 钠
非金属单质
酸
盐溶液
水
2Na + Cl2 2NaCl
4Na + O2 = 2Na2O
2Na + O2 Na2O2
2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
2Na + CuSO4 +2H2O =
Na2SO4 + Cu(OH)2 + H2↑
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
常温下，铁与水不反应
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
3Fe + 2O2 Fe3O4
Fe+S FeS
思考交流
1.铁有+2和+3变价，是什么决定生成物中铁元素的化合价？
上面的反应中氧化性较强的是什么物质？
2.铁的反应现象为什么远没有钠的反应剧烈？
氧化剂的氧化性
氯气
铁比钠的活动性弱
改变条件，铁与水能反应吗？
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
——水蒸气
水蒸气来源
用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，则有氢气生成
和“水”
石棉绒
（一种纤维状矿物质材料）
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
某化学兴趣小组利用如图装置(铁架台及夹持装置已省略)进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物的性质，请回答下列问题：
(1)A装置的作用是 ，烧瓶底部放碎瓷片的作用是 。
(2)写出装置B中发生反应的化学方程式：
，该反应中氧化剂是 ，氧化产物是 。
(3)D的作用是 。
(4)E中的实验现象是
(5)A、B两个装置中应先点燃 处的酒精灯(或酒精喷灯)，点燃E处酒精灯之前应进行的操作是 。
产生水蒸气
防止加热时液体暴沸
吸收未反应的水蒸气，干燥H2
黑色固体变成红色，玻璃管内壁上有水珠生成
收集H2并检验其纯度
A
3Fe＋4H2O(g)===Fe3O4＋4H2
高温
H2O
Fe3O4
【例题2】
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
在钢铁厂生产中，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？
①焦炭与氧气燃烧提供热量
②焦炭与CO2反应提供还原剂
③CO还原氧化铁得到铁
④石灰石生产CaO除渣
工业炼铁
O2、Cl2、S
HCl
硝酸
CuSO4、FeCl3
化学性质
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+）
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
2．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Fe2S3
C．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
【答案】C
3．有关铁的叙述中不正确的是（ ）
A．铁能被磁铁吸引 B．人体的血红蛋白中含有铁元素
C．在空气中能剧烈燃烧 D．铁能与水蒸气反应
【答案】C
4．下列关于铁与水蒸气反应的叙述不正确的是( )
A．是氧化还原反应 B．铁是还原剂
C．需在高温条件下进行 D．产物是氧化铁和氢气
【答案】D
5．下列既能由金属和氯气直接制取，又能由金属和盐酸直接制取的是（ ）
A．FeCl2 B．AlCl3 C．FeCl3 D．CuCl2
【答案】B
6．高炉炼铁的生产中，下列说法正确的是( )
A．焦炭和一氧化碳都是还原剂
B．采用富氧空气可以得到纯铁
C．加石灰石的目的主要是为了得到CO2
D．用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿和黄铁矿
【答案】A
7．某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物的性质，下列说法正确的是( )
A．实验时，应先点燃B处的酒精灯，再点燃A处酒精灯
B．B中发生反应的化学方程式是：2Fe+3H2O(g)===Fe2O3+3H2↑
C．B中生成1mol H2时，E处有1mol CuO被还原
D．碱石灰的作用是吸收水蒸气
高温
D