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第一节 铁及其化合物
第1课时 铁的单质
一、知识目标
1.了解铁元素在自然界中的存在形态，知道铁的物理性质。
2.能用氧化还原原理进一步认识铁的化学性质，掌握铁与非金属单质、酸、盐溶液以及水蒸气的反应，并能解释生产中的化学问题。
3.了解铁元素在人体中的作用及常见的富铁食品。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识铁的物理性质和化学性质，从微观上理解铁在不同反应中化合价变化的原因，建立结构决定性质的化学观念。
2.证据推理与模型认知：通过对铁的化学性质实验现象的分析推理，建立铁与不同氧化剂反应的化学模型，培养逻辑思维能力。
3.科学探究与创新意识：通过设计实验验证铁与水蒸气的反应，培养实验设计和操作能力，以及创新思维和科学探究精神。
一、教学重点
用氧化还原反应原理进一步认识铁的化学性质。
二、教学难点
用氧化还原反应原理进一步认识铁的化学性质。
一、铁元素在自然界中的存在形态与物理性质
（一）存在形态
铁元素在自然界中主要有两种存在形态，分别是 和 。地壳中铁元素的含量位居第 位，仅次于 、 和 。
（二）物理性质
纯铁是 色、有金属光泽的固体，质地较 ，具有良好的 性、 性和 性（能被磁铁吸引）。
铁的熔点约为 ℃，沸点约为 ℃，密度为 7.86g/cm ，属于 （填 “轻金属” 或 “重金属”）。
【答案】化合态；游离态；四；氧；硅；铝
银白；软；导电；导热；磁 1535；2750；重金属
二、铁的化学性质（基于氧化还原原理）
（一）铁与非金属单质的反应
铁与氧气反应：常温下，铁在干燥空气中较稳定，在潮湿空气中易发生 ；点燃时，铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成 色固体，反应的化学方程式为 ，该反应中 Fe 作 （填 “氧化剂” 或 “还原剂”）。
铁与氯气反应：铁在氯气中燃烧，生成 色的烟，产物溶于水后溶液呈 色，反应的化学方程式为 ，该反应中 Cl 作 （填 “氧化剂” 或 “还原剂”），Fe 的化合价升高到（ ）价。
铁与硫反应：铁与硫在加热条件下反应，生成 色固体，反应的化学方程式为 ，该反应中 S 作 （填 “氧化剂” 或 “还原剂”），Fe 的化合价升高到 价（对比氯气与硫，说明氯气的氧化性比硫 （填 “强” 或 “弱”））。
（二）铁与酸的反应
铁与非氧化性酸（如稀盐酸、稀硫酸）反应：反应的离子方程式为 ，该反应属于 反应（填基本反应类型），也属于氧化还原反应，其中 Fe 作 ，H 作 。
（三）铁与盐溶液的反应
铁与硫酸铜溶液反应：反应的离子方程式为 ，该反应中 Fe 作 ，Cu 作 ，现象为 。
（四）铁与水蒸气的反应
铁在 条件下能与水蒸气反应，生成 和 ，反应的化学方程式为 。在生产中，该反应可用于理解铁制品在 （填 “潮湿” 或 “干燥”）环境中更易被腐蚀的原因。
【答案】（一）铁与非金属单质的反应电化学腐蚀（或生锈）；黑；；还原剂；
棕黄；黄； ；氧化剂；+3
黑；；氧化剂；+2；强
（二）铁与酸的反应Fe + 2H = Fe + H ↑；置换；还原剂；氧化剂；
（三）铁与盐溶液的反应Fe + Cu = Fe + Cu；还原剂；氧化剂；铁表面析出红色固体，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
（四）铁与水蒸气的反应高温；四氧化三铁（Fe O ）；氢气（H ）；
；潮湿
一、新课导入
【展示丹霞地貌视频】
【引发思考提问】为什么丹霞地貌的岩层会呈现出红色呢？这里面的铁又以哪种化合物存在呢？
【答案】丹霞地貌的岩层因而呈红色。
二 、 铁在自然界的分布
任务1：请同学们探讨一下人类最早使用的铁，是从哪来？
【问题】请同学们探讨一下人类最早使用的铁是从哪来的？铁元素在自然界有哪些存在形态呢？
【学生思考】人类最早使用的铁是来自太空的陨铁。铁元素在自然界有游离态和化合态两种存在形态，游离态仅见于陨石（如陨铁），化合态主要是以 +2 价和 +3 价化合物的形态存在于矿石中，像赤铁矿（氧化铁 ），丹霞地貌的岩层因 而呈红色。
【总结讲解】
一、铁在自然界的分布
1.铁的游离态（单质）
铁的游离态仅见于陨石（如陨铁），人类最早使用的铁，是来自太空的陨铁。
2.铁元素在自然界中的分布
铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。
3.铁的化合态
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。
丹霞地貌的岩层因Fe2O3而呈红色
4. 我国古代铁制品
我国目前发现最早的人工冶铁制品是河南三门峡出图的西周晚期的玉柄铁剑，这说明西周晚期我国已掌握了冶铁技术。
战国中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大的作用。
任务2：请同学们回忆炼铁高炉内发生的化学反应并思考为什么铁器时代晚于铜器时代？
【问题】请同学们回忆炼铁高炉内发生的化学反应并思考为什么铁器时代晚于铜器时代？结合金属活动性顺序表、、、、、、、、、、、、、、进行分析。
【学生思考】炼铁高炉内的反应 ，
分组讨论后得出原因：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。从金属活动性顺序表可知，铁比铜更活泼，所以铁的冶炼相对更困难，这导致铁器时代晚于铜器时代。
三 、铁的物理性质
任务1：学生分组实验用砂纸打磨铁钉、铁丝、铁片，观察并总结铁的物理性质
【问题】学生分组实验用砂纸打磨铁钉、铁丝、铁片，观察并总结铁的物理性质。请同学们按照任务单进行操作和思考：① 用砂纸打磨铁钉，对比 “打磨前后颜色”，联想 “铁锅为什么用砂纸打磨后变亮”；② 弯折铁丝、按压铁片，感受 “延展性”，联想 “铁轨如何从铁块轧成薄片”；③ 观察铁粉颜色，对比 “铁丝与铁粉颜色差异”，思考 “食品干燥剂中铁粉为什么是黑色”。
【学生思考】
通过实验可得铁的物理性质如下：
颜色方面，纯铁是银白色（如铁钉），铁粉是黑色（由于光散射）。
状态为常温下固态（如铁轨、暖气片）。
具有良好的延展性，可弯折、轧成薄片，硬度不大（如铁丝、铁片）。
有导热性（如铁锅炒菜）和导电性（如铁丝可导电）。
铁的熔点为，沸点为，密度为，特性是易被磁铁吸引。
【总结讲解】
二、铁的物理性质
1.铁的物理性质
颜色 状态 金属通性 熔点 沸点 密度 特性
银白色，有金属光泽 固体 导电性、导热性、延展性 1535℃ 2750℃ 7.86g/cm3 易被磁铁吸引
2.铁的物理性质与用途
物理性质 实验 / 生活证据 应用实例
颜色 纯铁银白色（铁钉），铁粉黑色（光散射） 铁锅（未生锈时）
状态 常温下固态 铁轨、暖气片
延展性 / 硬度 可弯折、轧成薄片，硬度不大 铁丝、铁片
导热性 / 导电性 铁锅炒菜（导热），铁丝可导电 炊具、导线
典例精讲
【例1】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
【答案】B
四 、铁的化学性质
任务1：请同学们回忆你所学过的金属铁的性质并完成方程式
【问题】请同学们从物质类型角度，写出铁与非金属单质、酸溶液、某些盐溶液反应的方程式
【学生思考】
回忆并写出方程式：，
，
等。
任务2：请同学们思考讨论铁的化合价的变化有何异同？为什么会有这样的异同？
【问题】请同学们从物质类型角度，写出铁与非金属单质、酸溶液、某些盐溶液反应的方程式，并思考铁的化合价的变化有何异同？为什么会有这样的异同？
【学生思考】分析铁在不同反应中化合价的变化，
如在 中，铁的化合价从 0 价升高到 +3 价；
在 和 中，铁的化合价从 0 价升高到 +2 价。
得出原因：铁与氧化性较强的氧化剂（如氯气等）反应，铁原子失去 3 个电子生成 +3 价铁的化合物；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。
【总结讲解】
三、铁的化学性质
1.铁具有还原性
①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。
②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。
Fe-2e-→Fe2+
③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+
2.与非金属单质反应
①与氧化性较强的氧化剂反应生成+3价铁的化合物
②铁与氧化性较弱的氧化剂反应生成+2价铁的化合物
3.与酸反应
Fe＋2H+= Fe2+＋H2↑
4.与盐反应
Fe＋Cu2+=Cu＋Fe2+
典例精讲
【例1】下列有关Fe的说法中不正确的是
A．Fe在潮湿的环境中易生锈
B．Fe与少量的Cl2发生反应生成FeCl3
C．Fe在过量O2中燃烧反应生成Fe2O3
D．Fe在氧气底部燃烧需要在集气瓶中放上少量沙子，以免炸裂集气瓶
【答案】C
任务3：学生分组讨论水是一种较弱的氧化剂，水能氧化铁吗？
【问题】请同学们讨论炼钢厂模具为何必须干燥？并预测铁与水蒸气反应的产物。
【学生思考】分组讨论得出：若模具未干燥，残留的水分在接触炙热的铁水/钢水时（温度通常超过 ），会瞬间沸腾并转化为大量高温水蒸气；高温下，铁水/钢水中的铁会与水蒸气发生反应；生成物可能在高温下造成炼钢厂封闭环境中风险极高。
任务4：请同学们讨论炼钢厂模具为何必须干燥？设计实验验证你的猜测！
【讲解】水是一种较弱的氧化剂
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑可猜测：Fe+H2O→Fe(OH)3+H2
相关资料：
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
【学生思考】结合相关资料，预测铁与水蒸气反应的产物可能是 和 。
任务5：请同学们设计实验分组实验验证你的想法？
【问题】请同学们设计实验分组实验验证你的想法，并思考以下问题：
(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？
【学生思考】分组设计实验，讨论实验步骤和注意事项。
得出实验时应先加热湿棉花，产生水蒸气后再加热还原铁粉；点燃肥皂液时会听到爆鸣声，说明有氢气生成；湿棉花的作用是提供水蒸气。
任务6：请同学们观看视频并总结还原铁粉与水蒸气反应的实验
【总结讲解】
三、铁的化学性质
5.铁与水蒸气的反应
（1）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。
（2）原理
⑶实验注意事项
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；
⑤棉花的作用：提供水蒸气。
任务7：请同学们探讨教师演示改变水蒸气的生成方式设计铁粉与水蒸气反应的实验
【讲解】装置：圆底烧瓶（水蒸气）→ 硬质玻璃管（铁粉 + 酒精喷灯）→ 试管（肥皂液）
典例精讲
【例2】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： 。
(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 。
【答案】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 A 收集H2并检验其纯度
【例3】铁有+2、+3价两种价态,单质铁与 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。
①Cl2 ②O2 ③H2O(g) ④S ⑤盐酸 ⑦稀硫酸 ⑧CuSO4溶液
【答案】① ④⑤⑦⑧ ②③
任务8：请同学们说说人体中的铁元素。
一、铁在自然界的分布
1.游离态（单质）：陨铁
2.化合态：主要以 +2 价和 +3 价化合物形态存在于矿石中（如赤铁矿(Fe_{2}O_{3})）
3.我国古代铁制品：西周晚期掌握冶铁技术
二、铁的物理性质
1.颜色：纯铁银白色，铁粉黑色
2.状态：常温下固态
3.金属通性：导电性、导热性、延展性
4.熔点：1535°C
5.沸点：2750°C
6.密度：7.86g/cm
7.特性：易被磁铁吸引
8.物理性质与用途：炊具、导线、铁轨等
三、铁的化学性质
1.铁具有还原性
①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。
②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。
Fe-2e-→Fe2+
③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+
2.与非金属单质反应
3.与酸反应
Fe＋2H+= Fe2+＋H2↑
4.与盐反应
Fe＋Cu2+=Cu＋Fe2+
5.铁与水蒸气的反应
（1）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。
（2）原理
⑶实验注意事项
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；
⑤棉花的作用：提供水蒸气。
6.人体中的铁元素
7.生活中的富铁食品
1.下列物质反应后一定有 +3 价铁生成的是
①过量的铁与氯气反应 ②铁与过量稀硫酸反应 ③铁与 S 反应 ④氧化铁溶于盐酸中
A．①
B．①④
C．①②③
D．全部
【答案】B
【解析】①氯气具有强氧化性，无论铁是否过量，铁与氯气反应都生成(FeCl_{3})，有 +3 价铁生成；②铁与过量稀硫酸反应生成(FeSO_{4})和(H_{2})，铁元素显 +2 价；③铁与 S 反应生成(FeS)，铁元素显 +2 价；④氧化铁((Fe_{2}O_{3}))溶于盐酸生成(FeCl_{3})和水，铁元素显 +3 价。所以反应后一定有 +3 价铁生成的是①④，答案选 B。
2.下列关于铁及其化合物的叙述中，不正确的是
A．陨铁中含有游离态铁
B．铁强化酱油可减少缺铁性贫血问题
C．铁不能与水反应
D．菠菜、木耳、动物内脏等食品富含铁元素
【答案】C
【解析】A．陨铁是天然的铁单质，含有游离态铁，A 选项正确；B．铁是人体必需的微量元素，铁强化酱油中添加了铁元素，可补充人体所需的铁，减少缺铁性贫血问题，B 选项正确；C．铁在高温下能与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，C 选项错误；D．菠菜、木耳、动物内脏等食品中富含铁元素，D 选项正确。答案选 C。
3.某学习小组进行了下图所示的实验，实验后组员之间的交流不合理的是
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．丙同学认为将少量还原性铁粉放入试管中，加适量的水，加热也可实现该反应
D．丁同学认为用盐酸溶解固体生成物所得溶液有颜色
【答案】C
【解析】A．铁与水蒸气反应生成氢气，氢气能被点燃，且燃烧产生淡蓝色火焰，A 选项合理；B．铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，四氧化三铁是黑色固体，B 选项合理；C．铁与冷水、热水都不反应，要实现铁与水蒸气的反应，需要在高温下进行，仅加适量的水加热不能实现该反应，C 选项不合理；D．固体生成物可能是四氧化三铁，用盐酸溶解四氧化三铁会生成氯化铁和氯化亚铁，溶液有颜色，D 选项合理。答案选 C。
考点1铁在自然界的分布
1．铁元素的存在及使用
(1)存在：人类最早使用的铁，是来自太空的 。铁在自然界中既可以以 形态存在，也可以以 的形态存在，其主要化合价有 价和 价，地壳中铁元素的含量仅次于 、 和 ，居第四位。丹霞地貌的岩层因含 而呈红色。
(2)使用历史：人类最早使用的铁是 ，我国在春秋初年掌握了冶铁技术，在战国中期铁制工具得到了广泛使用。
(3)现代工业炼铁的原理是用 的方法把铁从铁矿石中提炼出来，如用CO还原Fe2O3，化学方程式为 。
【答案】(1) 陨石 游离态 化合态 +2 +3 氧 硅 铝 Fe2O3
(2)陨铁
(3) 还原
考点2 铁的物理性质
2．盛放在油罐车内的石油产品，振荡时可产生静电引起火灾，所以油罐车尾部有一条拖地的铁链，这是利用铁的
A．延展性 B．导电性 C．硬度小 D．熔点高
【答案】B
【详解】从题给信息来看，拖地的铁链应起到消除振荡时产生静电的作用，这是利用了铁的导电性，将产生的静电导入地下。答案选B。
3．（24-25高一下·上海·期中）铁是常见的金属材料。下列说法正确的是
A．铁是黑色的金属
B．铁与水蒸气反应生成三氧化二铁
C．可用铁制容器盛放浓硫酸，因为铁与浓硫酸反应
D．用铁作避雷针利用了铁的导电性
【答案】D
【详解】A．纯铁是银白色金属，表面氧化或处理后的铁可能呈黑色，但铁本身不是黑色，故A错误；
B．铁与水蒸气高温下反应生成四氧化三铁（Fe3O4），而非三氧化二铁（Fe2O3），故B错误；
C．铁制容器可盛放浓硫酸是因常温下浓硫酸使铁钝化形成致密氧化膜，而非铁与浓硫酸持续反应，故C错误；
D．避雷针利用铁的优良导电性将电流导入地下，故D正确；
答案选D。
考点3 铁的化学性质
4．（24-25高一下·广西柳州·期中）下列有关铁及其化合物的说法错误的是
A．铁有良好的导电、导热性 B．铁高温时与水蒸气反应生成
C．铁粉具有还原性，可用作食品脱氧剂 D．可用除去溶液中含有的
【答案】D
【详解】A．铁属于金属，具有良好的导电、导热性，A正确；
B．高温下，Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和H2，B正确；
C．铁粉具有还原性，能和空气中氧气反应，用作食品脱氧剂，C正确；
D．可以和反应生成，D错误；
故选D。
5．—定条件下等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气充分反应，则在相同的条件下产生氢气的体积比是
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】，，令Fe的物质的量为1mol，相同条件下体积之比等于物质的量之比，则两反应中生成氢气的体积比为； 故选B。
6．下列有关Fe的说法中不正确的是
A．Fe在潮湿的环境中易生锈
B．Fe与少量的Cl2发生反应生成FeCl3
C．Fe在过量O2中燃烧反应生成Fe2O3
D．Fe在氧气底部燃烧需要在集气瓶中放上少量沙子，以免炸裂集气瓶
【答案】C
【详解】A．铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，容易生成铁锈，正确，A不符合题意；；
B．Cl2具有强氧化性，不管Cl2是过量还是少量，Fe与Cl2反应均生成FeCl3，正确，B不符合题意；
C．Fe在过量的O2中燃烧生成Fe3O4，而不是Fe2O3，错误，C符合题意；
D．Fe在氧气中燃烧生成Fe3O4，同时放出大量的热，为了防止灼热的Fe3O4将集气瓶炸裂，会在集气瓶的底部放上少量沙子，正确，D不符合题意；
答案选C。
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A处的酒精喷灯，再点燃B处的酒精灯
B．装置B中发生反应的化学方程式为2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2
C．装置E中的现象是红色粉末变黑
D．因为铁与水蒸气反应，所以炽热的铁水注入模具之前，模具不需干燥处理
【答案】A
【分析】铁和水蒸气高温生成四氧化三铁和氢气，氢气干燥后还原氧化铜生成铜；
【详解】A．实验时，应先点燃A处的酒精灯排净装置中空气，再点燃B处的酒精喷灯，防止铁被氧气氧化，A正确；
B．铁和水蒸气高温生成四氧化三铁和氢气，，B错误；
C．氢气还原氧化铜生成铜，现象为黑色固体变红使，C错误；
D．因为铁与水蒸气反应，所以炽热的铁水注入模具之前，模具需干燥处理，D错误；
故选A。
（更多的见分层作业)
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第一节 铁及其化合物
第1课时 铁的单质
一、知识目标
1.了解铁元素在自然界中的存在形态，知道铁的物理性质。
2.能用氧化还原原理进一步认识铁的化学性质，掌握铁与非金属单质、酸、盐溶液以及水蒸气的反应，并能解释生产中的化学问题。
3.了解铁元素在人体中的作用及常见的富铁食品。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识铁的物理性质和化学性质，从微观上理解铁在不同反应中化合价变化的原因，建立结构决定性质的化学观念。
2.证据推理与模型认知：通过对铁的化学性质实验现象的分析推理，建立铁与不同氧化剂反应的化学模型，培养逻辑思维能力。
3.科学探究与创新意识：通过设计实验验证铁与水蒸气的反应，培养实验设计和操作能力，以及创新思维和科学探究精神。
一、教学重点
用氧化还原反应原理进一步认识铁的化学性质。
二、教学难点
用氧化还原反应原理进一步认识铁的化学性质。
一、铁元素在自然界中的存在形态与物理性质
（一）存在形态
铁元素在自然界中主要有两种存在形态，分别是 和 。地壳中铁元素的含量位居第 位，仅次于 、 和 。
（二）物理性质
纯铁是 色、有金属光泽的固体，质地较 ，具有良好的 性、 性和 性（能被磁铁吸引）。
铁的熔点约为 ℃，沸点约为 ℃，密度为 7.86g/cm ，属于 （填 “轻金属” 或 “重金属”）。
二、铁的化学性质（基于氧化还原原理）
（一）铁与非金属单质的反应
铁与氧气反应：常温下，铁在干燥空气中较稳定，在潮湿空气中易发生 ；点燃时，铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成 色固体，反应的化学方程式为 ，该反应中 Fe 作 （填 “氧化剂” 或 “还原剂”）。
铁与氯气反应：铁在氯气中燃烧，生成 色的烟，产物溶于水后溶液呈 色，反应的化学方程式为 ，该反应中 Cl 作 （填 “氧化剂” 或 “还原剂”），Fe 的化合价升高到（ ）价。
铁与硫反应：铁与硫在加热条件下反应，生成 色固体，反应的化学方程式为 ，该反应中 S 作 （填 “氧化剂” 或 “还原剂”），Fe 的化合价升高到 价（对比氯气与硫，说明氯气的氧化性比硫 （填 “强” 或 “弱”））。
（二）铁与酸的反应
铁与非氧化性酸（如稀盐酸、稀硫酸）反应：反应的离子方程式为 ，该反应属于 反应（填基本反应类型），也属于氧化还原反应，其中 Fe 作 ，H 作 。
（三）铁与盐溶液的反应
铁与硫酸铜溶液反应：反应的离子方程式为 ，该反应中 Fe 作 ，Cu 作 ，现象为 。
（四）铁与水蒸气的反应
铁在 条件下能与水蒸气反应，生成 和 ，反应的化学方程式为 。在生产中，该反应可用于理解铁制品在 （填 “潮湿” 或 “干燥”）环境中更易被腐蚀的原因。
一、新课导入
【展示丹霞地貌视频】
【引发思考提问】为什么丹霞地貌的岩层会呈现出红色呢？这里面的铁又以哪种化合物存在呢？
【答案】
二 、 铁在自然界的分布
任务1：请同学们探讨一下人类最早使用的铁，是从哪来？
【问题】请同学们探讨一下人类最早使用的铁是从哪来的？铁元素在自然界有哪些存在形态呢？
【学生思考】
【总结讲解】
一、铁在自然界的分布
1.铁的游离态（单质）
2.铁元素在自然界中的分布
3.铁的化合态
丹霞地貌的岩层因 而呈红色
4. 我国古代铁制品
我国目前发现最早的人工冶铁制品是河南三门峡出图的西周晚期的玉柄铁剑，这说明西周晚期我国已掌握了冶铁技术。
战国中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大的作用。
任务2：请同学们回忆炼铁高炉内发生的化学反应并思考为什么铁器时代晚于铜器时代？
【问题】请同学们回忆炼铁高炉内发生的化学反应并思考为什么铁器时代晚于铜器时代？结合金属活动性顺序表、、、、、、、、、、、、、、进行分析。
【学生思考】炼铁高炉内的反应 ，
分组讨论后得出原因：
三 、铁的物理性质
任务1：学生分组实验用砂纸打磨铁钉、铁丝、铁片，观察并总结铁的物理性质
【问题】学生分组实验用砂纸打磨铁钉、铁丝、铁片，观察并总结铁的物理性质。请同学们按照任务单进行操作和思考：① 用砂纸打磨铁钉，对比 “打磨前后颜色”，联想 “铁锅为什么用砂纸打磨后变亮”；② 弯折铁丝、按压铁片，感受 “延展性”，联想 “铁轨如何从铁块轧成薄片”；③ 观察铁粉颜色，对比 “铁丝与铁粉颜色差异”，思考 “食品干燥剂中铁粉为什么是黑色”。
【学生思考】
通过实验可得铁的物理性质如下：
颜色方面，
状态为常温下
【总结讲解】
二、铁的物理性质
1.铁的物理性质
颜色 状态 金属通性 熔点 沸点 密度 特性
2.铁的物理性质与用途
物理性质 实验 / 生活证据 应用实例
颜色 纯铁银白色（铁钉），铁粉黑色（光散射） 铁锅（未生锈时）
状态 常温下固态 铁轨、暖气片
延展性 / 硬度 可弯折、轧成薄片，硬度不大 铁丝、铁片
导热性 / 导电性 铁锅炒菜（导热），铁丝可导电 炊具、导线
典例精讲
【例1】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
四 、铁的化学性质
任务1：请同学们回忆你所学过的金属铁的性质并完成方程式
【问题】请同学们从物质类型角度，写出铁与非金属单质、酸溶液、某些盐溶液反应的方程式
【学生思考】
回忆并写出方程式：
任务2：请同学们思考讨论铁的化合价的变化有何异同？为什么会有这样的异同？
【问题】请同学们从物质类型角度，写出铁与非金属单质、酸溶液、某些盐溶液反应的方程式，并思考铁的化合价的变化有何异同？为什么会有这样的异同？
【学生思考】分析铁在不同反应中化合价的变化，
如在 中，
在 和 中，
得出原因：
【总结讲解】
三、铁的化学性质
1.铁具有还原性
2.与非金属单质反应
3.与酸反应
4.与盐反应
典例精讲
【例1】下列有关Fe的说法中不正确的是
A．Fe在潮湿的环境中易生锈
B．Fe与少量的Cl2发生反应生成FeCl3
C．Fe在过量O2中燃烧反应生成Fe2O3
D．Fe在氧气底部燃烧需要在集气瓶中放上少量沙子，以免炸裂集气瓶
任务3：学生分组讨论水是一种较弱的氧化剂，水能氧化铁吗？
【问题】请同学们讨论炼钢厂模具为何必须干燥？并预测铁与水蒸气反应的产物。
【学生思考】分组讨论得出：
任务4：请同学们讨论炼钢厂模具为何必须干燥？设计实验验证你的猜测！
【讲解】水是一种较弱的氧化剂
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑可猜测：Fe+H2O→Fe(OH)3+H2
相关资料：
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
【学生思考】结合相关资料，预测铁与水蒸气反应的产物可能是 。
任务5：请同学们设计实验分组实验验证你的想法？
【问题】请同学们设计实验分组实验验证你的想法，并思考以下问题：
(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？
【学生思考】分组设计实验，讨论实验步骤和注意事项。
得出
任务6：请同学们观看视频并总结还原铁粉与水蒸气反应的实验
【总结讲解】
三、铁的化学性质
5.铁与水蒸气的反应
（1）现象
（2）原理
⑶实验注意事项
任务7：请同学们探讨教师演示改变水蒸气的生成方式设计铁粉与水蒸气反应的实验
【讲解】装置：
典例精讲
【例2】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： 。
(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 。
【例3】铁有+2、+3价两种价态,单质铁与 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。
①Cl2 ②O2 ③H2O(g) ④S ⑤盐酸 ⑦稀硫酸 ⑧CuSO4溶液
任务8：请同学们说说人体中的铁元素。
一、铁在自然界的分布
1.游离态（单质）：陨铁
2.化合态：主要以 +2 价和 +3 价化合物形态存在于矿石中（如赤铁矿(Fe_{2}O_{3})）
3.我国古代铁制品：西周晚期掌握冶铁技术
二、铁的物理性质
1.颜色：纯铁银白色，铁粉黑色
2.状态：常温下固态
3.金属通性：导电性、导热性、延展性
4.熔点：1535°C
5.沸点：2750°C
6.密度：7.86g/cm
7.特性：易被磁铁吸引
8.物理性质与用途：炊具、导线、铁轨等
三、铁的化学性质
1.铁具有还原性
①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。
②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。
Fe-2e-→Fe2+
③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+
2.与非金属单质反应
3.与酸反应
Fe＋2H+= Fe2+＋H2↑
4.与盐反应
Fe＋Cu2+=Cu＋Fe2+
5.铁与水蒸气的反应
（1）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。
（2）原理
⑶实验注意事项
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；
⑤棉花的作用：提供水蒸气。
6.人体中的铁元素
7.生活中的富铁食品
1.下列物质反应后一定有 +3 价铁生成的是
①过量的铁与氯气反应 ②铁与过量稀硫酸反应 ③铁与 S 反应 ④氧化铁溶于盐酸中
A．①
B．①④
C．①②③
D．全部
2.下列关于铁及其化合物的叙述中，不正确的是
A．陨铁中含有游离态铁
B．铁强化酱油可减少缺铁性贫血问题
C．铁不能与水反应
D．菠菜、木耳、动物内脏等食品富含铁元素
3.某学习小组进行了下图所示的实验，实验后组员之间的交流不合理的是
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．丙同学认为将少量还原性铁粉放入试管中，加适量的水，加热也可实现该反应
D．丁同学认为用盐酸溶解固体生成物所得溶液有颜色
考点1铁在自然界的分布
1．铁元素的存在及使用
(1)存在：人类最早使用的铁，是来自太空的 。铁在自然界中既可以以 形态存在，也可以以 的形态存在，其主要化合价有 价和 价，地壳中铁元素的含量仅次于 、 和 ，居第四位。丹霞地貌的岩层因含 而呈红色。
(2)使用历史：人类最早使用的铁是 ，我国在春秋初年掌握了冶铁技术，在战国中期铁制工具得到了广泛使用。
(3)现代工业炼铁的原理是用 的方法把铁从铁矿石中提炼出来，如用CO还原Fe2O3，化学方程式为 。
考点2 铁的物理性质
2．盛放在油罐车内的石油产品，振荡时可产生静电引起火灾，所以油罐车尾部有一条拖地的铁链，这是利用铁的
A．延展性 B．导电性 C．硬度小 D．熔点高
3．（24-25高一下·上海·期中）铁是常见的金属材料。下列说法正确的是
A．铁是黑色的金属
B．铁与水蒸气反应生成三氧化二铁
C．可用铁制容器盛放浓硫酸，因为铁与浓硫酸反应
D．用铁作避雷针利用了铁的导电性
考点3 铁的化学性质
4．（24-25高一下·广西柳州·期中）下列有关铁及其化合物的说法错误的是
A．铁有良好的导电、导热性 B．铁高温时与水蒸气反应生成
C．铁粉具有还原性，可用作食品脱氧剂 D．可用除去溶液中含有的
5．—定条件下等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气充分反应，则在相同的条件下产生氢气的体积比是
A． B． C． D．
6．下列有关Fe的说法中不正确的是
A．Fe在潮湿的环境中易生锈
B．Fe与少量的Cl2发生反应生成FeCl3
C．Fe在过量O2中燃烧反应生成Fe2O3
D．Fe在氧气底部燃烧需要在集气瓶中放上少量沙子，以免炸裂集气瓶
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A处的酒精喷灯，再点燃B处的酒精灯
B．装置B中发生反应的化学方程式为2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2
C．装置E中的现象是红色粉末变黑
D．因为铁与水蒸气反应，所以炽热的铁水注入模具之前，模具不需干燥处理
（更多的见分层作业)
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