化学人教版（2019）必修第一册3.1.1铁的单质（18张）
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）必修第一册3.1.1铁的单质（18张） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-03-22 22:51:40 | ||
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文档简介
(共18张PPT)
铁的单质
埃菲尔铁塔
港珠澳大桥
【情境·思考】
地铁管道
人类最早使用的铁，是来自太空的陨铁。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。
铁在自然界的存在形态
铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。
O
Si
Al
Fe
地壳中元素含量递减
丹霞地貌的岩层因Fe2O3而呈红色。
我国目前发现最早的人工冶铁制品是甘肃灵台出图的春秋初年秦国的短柄铁剑，这说明春秋初年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。
战国时期最大的铁器——长方形铁炉
工业炼铁的原理是用还原的方法把铁从铁矿中提炼出来。你还记得炼铁高炉内发生的化学反应吗？
【思考·交流】
利用了铁的哪些性质？铁还有哪些性质？
1.铁的物理性质
新课
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.铁的化学性质
想一想我们学过铁与哪些物质的反应？
(1)
与非金属单质的反应(如：O2、Cl2等)
2Fe+3Cl2
2FeCl3
3Fe+4O2
Fe3O4
Fe+S
FeS
注：铁的导电性
不如铜和铝
(2)非氧化性酸的反应(如：HCl等)
Fe+2H+=Fe2++H2↑
(3)与盐溶液的反应(如：CuSO4等)
Fe+Cu2+=Fe2++Cu
反应现象？
铁丝放入CuSO4
溶液中，铁丝的表面附着有一层红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色。
【思考·讨论】上述反应中，铁化合价有什么异同？为什么有这样的异同？
Fe
FeSO4
化合价升高
0
+2
Fe
FeCl2
化合价升高
0
+2
Fe
FeCl3
化合价升高
0
+3
铁与盐酸溶液的反应
铁与氯气的反应
铁与硫酸铜的反应
为什么有的反应式中铁的化合价变成+2，有的变成+3？
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+
答案：C
解析：地壳中含量最多的金属元素是Al。
[素养达标1]下列关于铁的叙述中错误的是
（
）
A.纯净的铁是光亮的银白色金属
B.铁能被磁体吸引
C.铁是地壳中含量最多的金属元素
D.纯铁的抗腐蚀能力比生铁强，铁在干燥的空气里不易被氧化
[素养达标2]下列物质反应后一定有+
3价铁生成的是（
）
①过量的Fe与Cl2反应
②Fe与过量稀硫酸反应
③
FeCl2溶液中通入少量Cl2
④
Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
A.只有①
B.①③
C.①②③
D.全部
答案：B
解析：①中的Cl2氧化性强，它能将铁氧化为+3价，由于不是在溶液中反应，因此过量的铁不会将氯化铁还原；②中Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2+,③在溶液中Fe2+被Cl2氧化生成Fe3+。④中依次发生：i
)
Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3的反应，ii
)
Fe与FeCl3生成FeCl2的反应，iii
)Fe与盐酸反应生成FeCl2，但题中未
给出反应物间相对量的关系，若铁是足量的，则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。
3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2
钢水注入干燥的模具
铁在高温下能与水反应
在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具前，模具必须进行充分的干燥处理,这是为什么？
常温下，铁与水不发生反应
铁生锈的实质：铁与水、氧气反应
知识储备
常识
猜想
设计实验
结论
湿棉花
还原铁粉
肥皂液
燃着的火柴
观察到铁（如果是纯铁，为白色金属）变为黑色粉末状物质（Fe3O4）。
用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了H2。
湿棉花的作用：在受热时提供反应所需的水蒸气
酒精灯的火焰用防风罩套住的原因：使加热效果更好
肥皂液的作用：起到收集氢气的作用
【情境·思考】
金属与水反应的一般规律
K
Ca
Na
Mg
Al
Zn
Fe
Sn
Pb
(H)
Cu
Hg
Ag
Pt
Au
金属性越强，常温下与水反应越剧烈；
1、活泼金属K、Na等可与冷水迅速剧烈反应(放热)，生成可溶性碱与H2。
2、Mg与冷水反应缓慢，但在加热条件(或沸水)，Mg与水的反应加快。
3、Fe、Zn等可以与水蒸气反应生成金属氧化物和H2。
4、Cu、Hg、Ag、Pt、Au不与水反应。
常见金属的活动性顺序：
【知识扩展】
K
Ca
Na
Mg
Al
Zn
Fe
Sn
Pb
(H)
Cu
Hg
Ag
Pt
Au
常见金属的活动性顺序：
[素养达标3]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
C.装置C中加入的固体干燥剂可以是碱石灰
D.点燃D处气体前必须检验气体的纯度
[思维建模]
铁与氧化剂反应后的价态判断方法
素养达标检测
1.下列关于铁与水蒸气反应的说法中不正确的是(
)
A．反应中有氢气产生
B．此反应需在高温下才能发生
C．生成的铁的化合物中铁全部呈＋3价
D．该反应中水作氧化剂
2.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
3.下列关于铁与水反应的描述中，不正确的是(
)
A．铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe2O3
B．红热的铁能与水蒸气反应，放出的气体点燃时能发出爆鸣声
C．铁与水蒸气的反应是氧化还原反应
D．常温下，Fe与H2O不反应，但在空气中的O2、CO2共同作用下能与H2O发生反应
C
C
A
铁的单质
埃菲尔铁塔
港珠澳大桥
【情境·思考】
地铁管道
人类最早使用的铁，是来自太空的陨铁。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。
铁在自然界的存在形态
铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。
O
Si
Al
Fe
地壳中元素含量递减
丹霞地貌的岩层因Fe2O3而呈红色。
我国目前发现最早的人工冶铁制品是甘肃灵台出图的春秋初年秦国的短柄铁剑，这说明春秋初年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。
战国时期最大的铁器——长方形铁炉
工业炼铁的原理是用还原的方法把铁从铁矿中提炼出来。你还记得炼铁高炉内发生的化学反应吗？
【思考·交流】
利用了铁的哪些性质？铁还有哪些性质？
1.铁的物理性质
新课
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.铁的化学性质
想一想我们学过铁与哪些物质的反应？
(1)
与非金属单质的反应(如：O2、Cl2等)
2Fe+3Cl2
2FeCl3
3Fe+4O2
Fe3O4
Fe+S
FeS
注：铁的导电性
不如铜和铝
(2)非氧化性酸的反应(如：HCl等)
Fe+2H+=Fe2++H2↑
(3)与盐溶液的反应(如：CuSO4等)
Fe+Cu2+=Fe2++Cu
反应现象？
铁丝放入CuSO4
溶液中，铁丝的表面附着有一层红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色。
【思考·讨论】上述反应中，铁化合价有什么异同？为什么有这样的异同？
Fe
FeSO4
化合价升高
0
+2
Fe
FeCl2
化合价升高
0
+2
Fe
FeCl3
化合价升高
0
+3
铁与盐酸溶液的反应
铁与氯气的反应
铁与硫酸铜的反应
为什么有的反应式中铁的化合价变成+2，有的变成+3？
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+
答案：C
解析：地壳中含量最多的金属元素是Al。
[素养达标1]下列关于铁的叙述中错误的是
（
）
A.纯净的铁是光亮的银白色金属
B.铁能被磁体吸引
C.铁是地壳中含量最多的金属元素
D.纯铁的抗腐蚀能力比生铁强，铁在干燥的空气里不易被氧化
[素养达标2]下列物质反应后一定有+
3价铁生成的是（
）
①过量的Fe与Cl2反应
②Fe与过量稀硫酸反应
③
FeCl2溶液中通入少量Cl2
④
Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
A.只有①
B.①③
C.①②③
D.全部
答案：B
解析：①中的Cl2氧化性强，它能将铁氧化为+3价，由于不是在溶液中反应，因此过量的铁不会将氯化铁还原；②中Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2+,③在溶液中Fe2+被Cl2氧化生成Fe3+。④中依次发生：i
)
Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3的反应，ii
)
Fe与FeCl3生成FeCl2的反应，iii
)Fe与盐酸反应生成FeCl2，但题中未
给出反应物间相对量的关系，若铁是足量的，则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。
3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2
钢水注入干燥的模具
铁在高温下能与水反应
在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具前，模具必须进行充分的干燥处理,这是为什么？
常温下，铁与水不发生反应
铁生锈的实质：铁与水、氧气反应
知识储备
常识
猜想
设计实验
结论
湿棉花
还原铁粉
肥皂液
燃着的火柴
观察到铁（如果是纯铁，为白色金属）变为黑色粉末状物质（Fe3O4）。
用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了H2。
湿棉花的作用：在受热时提供反应所需的水蒸气
酒精灯的火焰用防风罩套住的原因：使加热效果更好
肥皂液的作用：起到收集氢气的作用
【情境·思考】
金属与水反应的一般规律
K
Ca
Na
Mg
Al
Zn
Fe
Sn
Pb
(H)
Cu
Hg
Ag
Pt
Au
金属性越强，常温下与水反应越剧烈；
1、活泼金属K、Na等可与冷水迅速剧烈反应(放热)，生成可溶性碱与H2。
2、Mg与冷水反应缓慢，但在加热条件(或沸水)，Mg与水的反应加快。
3、Fe、Zn等可以与水蒸气反应生成金属氧化物和H2。
4、Cu、Hg、Ag、Pt、Au不与水反应。
常见金属的活动性顺序：
【知识扩展】
K
Ca
Na
Mg
Al
Zn
Fe
Sn
Pb
(H)
Cu
Hg
Ag
Pt
Au
常见金属的活动性顺序：
[素养达标3]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
C.装置C中加入的固体干燥剂可以是碱石灰
D.点燃D处气体前必须检验气体的纯度
[思维建模]
铁与氧化剂反应后的价态判断方法
素养达标检测
1.下列关于铁与水蒸气反应的说法中不正确的是(
)
A．反应中有氢气产生
B．此反应需在高温下才能发生
C．生成的铁的化合物中铁全部呈＋3价
D．该反应中水作氧化剂
2.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
3.下列关于铁与水反应的描述中，不正确的是(
)
A．铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe2O3
B．红热的铁能与水蒸气反应，放出的气体点燃时能发出爆鸣声
C．铁与水蒸气的反应是氧化还原反应
D．常温下，Fe与H2O不反应，但在空气中的O2、CO2共同作用下能与H2O发生反应
C
C
A