3.1.1单质铁（课件(共32张PPT)）2023-2024学年高一化学课件（人教版2019必修第一册）
文档属性
| 名称 | 3.1.1单质铁（课件(共32张PPT)）2023-2024学年高一化学课件（人教版2019必修第一册） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 84.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-19 11:41:07 | ||
图片预览
文档简介
(共32张PPT)
人类在四千五百多年前就开始使用铁器。铁是目前产量最大、使用最广泛的金属。铁及其化合物具有怎样的性质 应如何进行研究呢 通过研究铁及其化合物的性质和用途，可以使我们从物质类别和元素价态的视角认识物质间的转化关系，深化对物质及其变化多样性的认识。
金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。对不同类型合金的性能和用途的认识，可以进一步强化性能决定用途的观念
丹霞地貌
学习目标
l.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.能列举、描述、辨识铁及其化合物重要的物理、化学性质及实验现象。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。
4.能利用铁及其化合物的性质和反应，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。
第三章 整体学习目标
学习内容 考察重点
铁及其化合物 铁的单质 ①铁盐与亚铁盐的转化
②Fe3+的检验
③制备Fe(OH)2生物实验设计
④性能决定用途的观念
⑤物质的量在化学方程式计算中的应用
铁的重要化合物
金属材料 铁合金
铝和铝合金
新型合金
物质的量在方程式计算中的应用
第三章 内容提要
第一课时 金属铁
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
素养要求
1.通过物质的转化关系，建立物质性质探究的思路与模型。
2.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铁的主要性质，了解它们在生产、生活中的应用。
3.通过实验探究，认识铁单质与水蒸气反应的条件，对比钠与水的反应，加深对微观原子结构决定物质宏观性质的认识，培养宏观辨识与微观探析的能力。
铁树银花落，万点星辰开
打铁花是一种大型民间传统焰火，是中国古代匠师们在铸造器皿过程中发现的一种民俗文化表演技艺，始于北宋，盛于明清，至今已有千余年历史。十余名表演者轮番将千余度高温的铁汁击打到棚上，形成十几米高的铁花，场景蔚为壮观，呈现出惊险刺激、喜庆热闹的特点。
铁树银花落，的原理是什么呢？
【课前任务】学生们思考含铁物质在自然界、生产、生活中广泛存在。请在下表中尽可能“全”地写出含铁元素的物质，并写出该物质2-3条化学性质。 (表格可不填满)
含铁元素物质 化学性质
疑问1:你迅速“检索”到这些含铁物质的思路是什么
疑问2:你是从什么角度准确“预知”了这些含铁物质的化学性质的
任务1:将以下含铁元素物质“分类”放置到合适的位置:
①Na2FeO4 ②FeSO4 .7H2O ③Fe2O3 ④Fe(OH) 3 ⑤FeCl3 ⑥ Fe(OH)2 ⑦FeCl2 ⑧Fe3O4 ⑨FeO ⑩Fe Fe2(SO4)3
任务一 物质的转化与探究
1、金属元素的转化关系
金属单质
金属氧化物
碱
盐
Fe
FeO
Fe2O3
Fe3O4
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Fe2+
Fe3+
2、物质性质探究的基本思路
提出问题
预测性质
设计实验
得出结论
根据物质类别、组成、结构等预测物质的性质
归纳总结、分析
交流、讨论
任务一 物质的转化与探究
1
铁元素的存在和铁的物理性质
铁是人体内需要的微量元素。一般人的体内含铁量为4～5g，血红蛋白中的铁是体内氧的输送者。人体缺铁会发生小细胞性贫血，记忆能力、免疫功能下降和新陈代谢紊乱,使人的脸色萎黄，皮肤也会失去美丽的光泽！
人体中的铁元素
缺铁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
任务二 铁元素的存在和铁的物理性质
【你知道吗】食品中含铁丰富的有哪些？
1.铁元素的存在和冶炼
陨铁
磁铁矿
赤铁矿
战国时期最大的铁器——长方形铁炉
我国目前发现最早的人工冶铁制品—铜柄铁剑
游离态
化合态
1.铁元素的存在和冶炼
铁在地壳中含量仅次于氧、硅和铝，居第四位，除陨铁中的铁元素以单质形式存在外，铁元素主要以______价和______价化合物的形式存在。
＋2
＋3
(1)存在
(2)冶炼
古代炼铁
2．物理性质
②通性：
①颜色：
固体：银白色金属，粉末：黑色
能被磁体吸引
导电性（不如铜、铝） 、导热性、延展性
治金行业将铁、铬、锰及其合金称作“黑色金属”，其它为“有色金属”。
来源:《矿产资源及其投资指南》
谢宏远编。企业管理出版社，2012.01
【对比】请大家对照金属Na、与Fe的物理性质
【思考1】为什么铁片是银白色，而铁粉却是黑色？
提示 金属小颗粒能反射光线。小颗粒的分布是非常混乱的，所以不能像镜面一样把入射光线定向地反射回去。入射光线进到金属小颗粒中，就像进了“迷魂阵”，从一个小颗粒反射到另一个颗粒，这样反射过来又反射回去，光线越来越弱，很少按入射方向返回去，因此看上去是黑色的。
2
铁单质的化学性质
任务三 金属单质的“化学通性”
【思考】 铁属于活泼金属单质，请总结归纳铁应该所具有的化学通性
金属单质的“化学通性”
与非金属单质化合反应
与酸（H+）置换出H2（部分）
与盐溶液置换出更不活泼金属（绝大多数）
与其他氧化剂
【动一动】 总结归纳铁应该所具有的化学通性，并写出1-2个具有代表性的反应方程式(填表)
任务三 金属单质的“化学通性”
性质 反应物 化学反应方程式 反应类型
铁与非金属
铁与酸
铁与盐溶液
铁与其他化合物 （如FeCl3溶液）
1、铁与非金属单质、酸和盐溶液的反应
性质 反应现象 方程式
与氧气反应
与氯气反应
与稀盐酸反应
与CuSO4溶液反应
剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
剧烈燃烧，产生棕褐色烟
产生气泡，放出热量，生成浅绿色的溶液
有红色物质生成，溶液逐渐变为浅绿色
Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu
Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑
3Fe＋2O2=== Fe3O4
点燃
2Fe＋3Cl2=== 2FeCl3
点燃
与FeCl3溶液反应
溶液逐渐变为浅绿色
Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋
【思考】观察这些反应，铁的化合价变化有何异同？为什么会有这样的异同？
Fe 2e ＝Fe2＋
Fe 3e ＝Fe3＋
强氧化剂：
弱氧化剂：
Cl2、Br2、HNO3、······
H＋、Cu2＋、S、I2、······
【结论】
铁元素的化合价都“升高”
铁有还原性
2、实验探究铁粉与水蒸气的反应
提供反应所需的水蒸气
收集H2
检验H2
提高火焰温度
实验试剂：
实验装置：
反应原理：
还原性铁粉、湿棉团、肥皂液
硬质试管、酒精灯、蒸发皿
3Fe＋4H2O(g)==== Fe3O4＋4H2
高温
【归纳总结】金属与水反应的规律
1.K、Ca、Na等可以和冷水作用，生成可溶性碱和氢气。
2.Mg、Al很难与冷水反应，但是可与沸水迅速反应，生成难溶性碱和氢气。
3.Zn、Fe、Sn、Pb要和高温水蒸气反应，生成不溶性氧化物和氢气。
4.Cu、Hg、Ag、Pt、Au则不与水作用。
小结：
金属活动性顺序表中,金属越活泼，越容易与水反应,反应越剧烈。
通过这节课的学习，在认识物质的方法上有什么收获 谈谈你的感悟。
物质种类
元素化合价
认识物质的方法
“价”“类 ”二维
本质
共性
氧化还原反应
单质、氧化物、酸、碱、盐
分类
比较
类比的方法
认识物质的方法
归纳
共性+本质
小结
金属铁
1.铁元素的存在和冶炼
小结
2．物理性质
3.化学性质
Fe 2e ＝Fe2＋
Fe 3e ＝Fe3＋
强氧化剂：
弱氧化剂：
1.与硫反应
2.与非氧化性酸反应
3.与部分盐溶液反应
与氯气反应
生成Fe3O4
①与水蒸气反应
②纯氧中燃烧
当 堂 练 习
3
任务三 限时训练
1、判断正误
(1)由于铁单质性质比较活泼，所以自然界中没有游离态的铁单质( )
(2)铁与AgNO3、ZnCl2等盐溶液均能发生反应生成Fe2＋( )
(3)分离铁粉与铜粉的混合物时，只能用化学方法( )
(4)1 mol Fe与水蒸气高温下反应转移 mol e－( )
×
×
×
√
任务三 限时训练
2、某些化合物可由两种单质加热直接反应生成。下列化合物不符合上述条件的是( )
A.FeS B.FeCl2 C.FeCl3 D.Fe3O4
B
3.(2022·高一月考)铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁的一些说法正确的是( )
A.常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏、贮运浓硫酸
B.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4
C.铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3
D.铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气
B
【题后归纳】
(1)Fe与冷水、热水不反应，Fe与水蒸气高温下反应的产物是Fe3O4，而不是Fe2O3。
(2)铁在潮湿的空气中生成铁锈的主要成分是Fe2O3(含部分结晶水)，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。
(3)Fe与Cl2反应不论用量多少都生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。
(4)Fe常温下遇浓硫酸、浓硝酸表面生成致密氧化膜而钝化；加热时反应生成物与Fe用量多少有关。
任务三 限时训练
4.下列有关铁的说法不正确的是（ ）
A.铁与水蒸气的反应中铁为还原剂
B.铁和稀硫酸反应的离子方程式为2Fe＋6H＋= 2Fe3＋＋3H2↑
C.铁在纯氧中燃烧生成Fe3O4
D.工业上用CO在高温条件下还原含Fe2O3的矿石炼铁
B
人类在四千五百多年前就开始使用铁器。铁是目前产量最大、使用最广泛的金属。铁及其化合物具有怎样的性质 应如何进行研究呢 通过研究铁及其化合物的性质和用途，可以使我们从物质类别和元素价态的视角认识物质间的转化关系，深化对物质及其变化多样性的认识。
金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。对不同类型合金的性能和用途的认识，可以进一步强化性能决定用途的观念
丹霞地貌
学习目标
l.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.能列举、描述、辨识铁及其化合物重要的物理、化学性质及实验现象。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。
4.能利用铁及其化合物的性质和反应，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。
第三章 整体学习目标
学习内容 考察重点
铁及其化合物 铁的单质 ①铁盐与亚铁盐的转化
②Fe3+的检验
③制备Fe(OH)2生物实验设计
④性能决定用途的观念
⑤物质的量在化学方程式计算中的应用
铁的重要化合物
金属材料 铁合金
铝和铝合金
新型合金
物质的量在方程式计算中的应用
第三章 内容提要
第一课时 金属铁
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
素养要求
1.通过物质的转化关系，建立物质性质探究的思路与模型。
2.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铁的主要性质，了解它们在生产、生活中的应用。
3.通过实验探究，认识铁单质与水蒸气反应的条件，对比钠与水的反应，加深对微观原子结构决定物质宏观性质的认识，培养宏观辨识与微观探析的能力。
铁树银花落，万点星辰开
打铁花是一种大型民间传统焰火，是中国古代匠师们在铸造器皿过程中发现的一种民俗文化表演技艺，始于北宋，盛于明清，至今已有千余年历史。十余名表演者轮番将千余度高温的铁汁击打到棚上，形成十几米高的铁花，场景蔚为壮观，呈现出惊险刺激、喜庆热闹的特点。
铁树银花落，的原理是什么呢？
【课前任务】学生们思考含铁物质在自然界、生产、生活中广泛存在。请在下表中尽可能“全”地写出含铁元素的物质，并写出该物质2-3条化学性质。 (表格可不填满)
含铁元素物质 化学性质
疑问1:你迅速“检索”到这些含铁物质的思路是什么
疑问2:你是从什么角度准确“预知”了这些含铁物质的化学性质的
任务1:将以下含铁元素物质“分类”放置到合适的位置:
①Na2FeO4 ②FeSO4 .7H2O ③Fe2O3 ④Fe(OH) 3 ⑤FeCl3 ⑥ Fe(OH)2 ⑦FeCl2 ⑧Fe3O4 ⑨FeO ⑩Fe Fe2(SO4)3
任务一 物质的转化与探究
1、金属元素的转化关系
金属单质
金属氧化物
碱
盐
Fe
FeO
Fe2O3
Fe3O4
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Fe2+
Fe3+
2、物质性质探究的基本思路
提出问题
预测性质
设计实验
得出结论
根据物质类别、组成、结构等预测物质的性质
归纳总结、分析
交流、讨论
任务一 物质的转化与探究
1
铁元素的存在和铁的物理性质
铁是人体内需要的微量元素。一般人的体内含铁量为4～5g，血红蛋白中的铁是体内氧的输送者。人体缺铁会发生小细胞性贫血，记忆能力、免疫功能下降和新陈代谢紊乱,使人的脸色萎黄，皮肤也会失去美丽的光泽！
人体中的铁元素
缺铁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
任务二 铁元素的存在和铁的物理性质
【你知道吗】食品中含铁丰富的有哪些？
1.铁元素的存在和冶炼
陨铁
磁铁矿
赤铁矿
战国时期最大的铁器——长方形铁炉
我国目前发现最早的人工冶铁制品—铜柄铁剑
游离态
化合态
1.铁元素的存在和冶炼
铁在地壳中含量仅次于氧、硅和铝，居第四位，除陨铁中的铁元素以单质形式存在外，铁元素主要以______价和______价化合物的形式存在。
＋2
＋3
(1)存在
(2)冶炼
古代炼铁
2．物理性质
②通性：
①颜色：
固体：银白色金属，粉末：黑色
能被磁体吸引
导电性（不如铜、铝） 、导热性、延展性
治金行业将铁、铬、锰及其合金称作“黑色金属”，其它为“有色金属”。
来源:《矿产资源及其投资指南》
谢宏远编。企业管理出版社，2012.01
【对比】请大家对照金属Na、与Fe的物理性质
【思考1】为什么铁片是银白色，而铁粉却是黑色？
提示 金属小颗粒能反射光线。小颗粒的分布是非常混乱的，所以不能像镜面一样把入射光线定向地反射回去。入射光线进到金属小颗粒中，就像进了“迷魂阵”，从一个小颗粒反射到另一个颗粒，这样反射过来又反射回去，光线越来越弱，很少按入射方向返回去，因此看上去是黑色的。
2
铁单质的化学性质
任务三 金属单质的“化学通性”
【思考】 铁属于活泼金属单质，请总结归纳铁应该所具有的化学通性
金属单质的“化学通性”
与非金属单质化合反应
与酸（H+）置换出H2（部分）
与盐溶液置换出更不活泼金属（绝大多数）
与其他氧化剂
【动一动】 总结归纳铁应该所具有的化学通性，并写出1-2个具有代表性的反应方程式(填表)
任务三 金属单质的“化学通性”
性质 反应物 化学反应方程式 反应类型
铁与非金属
铁与酸
铁与盐溶液
铁与其他化合物 （如FeCl3溶液）
1、铁与非金属单质、酸和盐溶液的反应
性质 反应现象 方程式
与氧气反应
与氯气反应
与稀盐酸反应
与CuSO4溶液反应
剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
剧烈燃烧，产生棕褐色烟
产生气泡，放出热量，生成浅绿色的溶液
有红色物质生成，溶液逐渐变为浅绿色
Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu
Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑
3Fe＋2O2=== Fe3O4
点燃
2Fe＋3Cl2=== 2FeCl3
点燃
与FeCl3溶液反应
溶液逐渐变为浅绿色
Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋
【思考】观察这些反应，铁的化合价变化有何异同？为什么会有这样的异同？
Fe 2e ＝Fe2＋
Fe 3e ＝Fe3＋
强氧化剂：
弱氧化剂：
Cl2、Br2、HNO3、······
H＋、Cu2＋、S、I2、······
【结论】
铁元素的化合价都“升高”
铁有还原性
2、实验探究铁粉与水蒸气的反应
提供反应所需的水蒸气
收集H2
检验H2
提高火焰温度
实验试剂：
实验装置：
反应原理：
还原性铁粉、湿棉团、肥皂液
硬质试管、酒精灯、蒸发皿
3Fe＋4H2O(g)==== Fe3O4＋4H2
高温
【归纳总结】金属与水反应的规律
1.K、Ca、Na等可以和冷水作用，生成可溶性碱和氢气。
2.Mg、Al很难与冷水反应，但是可与沸水迅速反应，生成难溶性碱和氢气。
3.Zn、Fe、Sn、Pb要和高温水蒸气反应，生成不溶性氧化物和氢气。
4.Cu、Hg、Ag、Pt、Au则不与水作用。
小结：
金属活动性顺序表中,金属越活泼，越容易与水反应,反应越剧烈。
通过这节课的学习，在认识物质的方法上有什么收获 谈谈你的感悟。
物质种类
元素化合价
认识物质的方法
“价”“类 ”二维
本质
共性
氧化还原反应
单质、氧化物、酸、碱、盐
分类
比较
类比的方法
认识物质的方法
归纳
共性+本质
小结
金属铁
1.铁元素的存在和冶炼
小结
2．物理性质
3.化学性质
Fe 2e ＝Fe2＋
Fe 3e ＝Fe3＋
强氧化剂：
弱氧化剂：
1.与硫反应
2.与非氧化性酸反应
3.与部分盐溶液反应
与氯气反应
生成Fe3O4
①与水蒸气反应
②纯氧中燃烧
当 堂 练 习
3
任务三 限时训练
1、判断正误
(1)由于铁单质性质比较活泼，所以自然界中没有游离态的铁单质( )
(2)铁与AgNO3、ZnCl2等盐溶液均能发生反应生成Fe2＋( )
(3)分离铁粉与铜粉的混合物时，只能用化学方法( )
(4)1 mol Fe与水蒸气高温下反应转移 mol e－( )
×
×
×
√
任务三 限时训练
2、某些化合物可由两种单质加热直接反应生成。下列化合物不符合上述条件的是( )
A.FeS B.FeCl2 C.FeCl3 D.Fe3O4
B
3.(2022·高一月考)铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁的一些说法正确的是( )
A.常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏、贮运浓硫酸
B.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4
C.铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3
D.铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气
B
【题后归纳】
(1)Fe与冷水、热水不反应，Fe与水蒸气高温下反应的产物是Fe3O4，而不是Fe2O3。
(2)铁在潮湿的空气中生成铁锈的主要成分是Fe2O3(含部分结晶水)，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。
(3)Fe与Cl2反应不论用量多少都生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。
(4)Fe常温下遇浓硫酸、浓硝酸表面生成致密氧化膜而钝化；加热时反应生成物与Fe用量多少有关。
任务三 限时训练
4.下列有关铁的说法不正确的是（ ）
A.铁与水蒸气的反应中铁为还原剂
B.铁和稀硫酸反应的离子方程式为2Fe＋6H＋= 2Fe3＋＋3H2↑
C.铁在纯氧中燃烧生成Fe3O4
D.工业上用CO在高温条件下还原含Fe2O3的矿石炼铁
B