資源簡介

(共24張PPT)
第二課時 單質鐵及其氧化物
第一節 鐵及其化合物
鐵是人體必需的微量元素之一；如果缺鐵，會造成缺鐵性的貧血，而且也會造成免疫功能的下降和新陳代謝的紊亂。。
任務1：鐵的存在形式
隕鐵是鐵的單質，但是鐵主要以+2價和+3價化合物的形式存在于礦石中，地殼中鐵元素含量居第四位，僅次于氧、硅、鋁。
隕鐵
赤鐵礦
綠礬
FeSO4·7H2O
Fe3O4
磁鐵礦
Fe2O3
Fe
主要以化合態形式存在于礦石中
以游離態Fe單質較少
任務1：鐵的存在形式
西周玉柄鐵劍
打鐵爐
戰國鐵爐
我國從很早之前就掌握了冶鐵技術
高爐煉鐵(赤鐵礦煉鐵)原理：
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
高溫
“中華第一劍”
任務2：認識金屬單質——鐵的性質
1、物理性質
2、化學性質
金屬通性：有金屬光澤、導電性、導熱性、延展性、硬度大、熔沸點高
鐵的特性：鐵磁性、銀白色金屬單質
從物質類別、化合價角度、金屬活動性順序……
從熟悉的金屬鈉出發，利用類比、對比的方法進行學習
鐵粉的晶體幾何形狀被破壞，鐵粉沒有吸收完的光被漫反射，能夠進入人眼的可見光很少，所以呈黑色。
鐵粉
知識拓展
【注意】
【活動二】單質鐵的性質
任務2：認識金屬單質——鐵的性質
Fe
物質類型角度
元素價態角度
強還原性
金屬單質
與非金屬單質反應
與酸溶液反應
與某些鹽溶液反應
鐵化學性質的理論分析
與氧化劑反應
0
【思考與交流】
反應物 Fe Na
非金屬單質（O2、Cl2）
酸（HCl）
鹽溶液（CuSO4）
根據上述推測和已有知識，對比金屬鐵和鈉的性質，填寫下表。
4Na + O2 —— 2Na2O
2Na + O2 —— Na2O2
△
2Na + Cl2 —— 2NaCl
△
2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑
2Na + Cu2+ +2H2O = 2Na+ + Cu(OH)2 + H2↑
Fe
注意事項
H+、Cu2+、 S等
Cl2等
弱氧化劑
強氧化劑
Fe3+
Fe2+
【思考】什么決定了生成物中鐵元素的化合價呢？
氧化劑的氧化性強弱
任務2：認識金屬單質——鐵的性質
任務2：認識金屬單質——鐵的性質
鎂與熱水劇烈反應
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
【思考】
鐵能否與水反應呢？假設能反應，反應條件什么？
鈉與冷水劇烈反應
Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2↑
△
Fe的金屬活動性要比Na、Mg弱得多，所以鐵與水反應條件一定比Mg和水的高，不可能是常溫。
必須是高溫。
【思考】
鈉與水反應條件及現象
任務2：認識金屬單質——鐵的性質
(4)與水蒸汽反應
現象：
鐵粉逐漸紅熱，蒸發皿中產生大量的肥皂泡，點燃氣泡會發出爆鳴聲，反應后試管內固體為黑色。
方程式：
3Fe + 4H2O(g) —— Fe3O4 + 4H2
高溫
提供水蒸氣
提高溫度，加熱效果更好
防風罩
收集氫氣
【思考】反應結束拆除裝置時，應先撤導管還是先撤酒精燈？為什么？
結束時，應先撤導管，再撤酒精燈
防止液體倒吸，引起試管炸裂
2、化學性質
改進點：1.改變水蒸氣的生成方式 2.氫氣的收集方式
生成水蒸氣
排水法收集H2
上述鐵和水蒸氣反應的實驗裝置可以如何改進？
【思考】
向下排空氣法收集H2
任務2：認識金屬單質——鐵的性質
在鋼鐵廠的生產中，熾熱的鐵水或鋼水注入模具之前，模具必須進行充分的干燥處理。你能解釋這樣操作的原因是什么嗎？
鋼水注入干燥的模具
【情景解釋】
避免高溫下，鐵水與水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣
【活動二】單質鐵的性質
任務2：認識金屬單質——鐵的性質
赤鐵礦
磁鐵礦
Fe3O4
Fe2O3
鐵銹
Fe2O3
【活動三】鐵的氧化物性質
任務3：認識鐵的氧化物
FeO
1、物理性質
化學式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗名
顏色狀態
溶解性
鐵紅
/
氧化亞鐵
氧化鐵
四氧化三鐵
磁性氧化鐵
黑色粉末
紅棕色粉末
黑色晶體
（有磁性）
難溶于水
難溶于水
難溶于水
【活動三】鐵的氧化物性質
任務3：認識鐵的氧化物
2、化學性質
FeO
Fe2O3
物質類別
Fe3O4
金屬氧化物
金屬氧化物
金屬氧化物
堿性氧化物
堿性氧化物
非堿性氧化物
與酸反應生成僅生成一種鹽和水的氧化物
FeO + 2H+ —— Fe2+ + H2O
Fe2O3 + 6H+ —— 2Fe3+ + 3H2O
Fe3O4 + 8H+ —— Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O
【活動三】鐵的氧化物性質
堿性氧化物定義：
任務3：認識鐵的氧化物
FeO + O2 Fe3O4
2、化學性質
FeO
Fe2O3
Fe3O4
元素價態
+ 2
+ 3
+ 2、 + 3
(FeO
．
Fe2O3)
氧化性
FeO + CO —— Fe + CO2
高溫
還原性
不穩定性
氧化性
Fe2O3 + 3CO —— 2Fe + 3CO2
高溫
氧化性
還原性
Fe3O4 + 4CO —— 3Fe + 4CO2
高溫
△
6
2
【活動三】鐵的氧化物性質
任務3：認識鐵的氧化物
化學式 FeO Fe2O3 Fe3O4
鐵的化合價
俗名
物 理 性 質 顏色狀態
溶解性 化 學 性 質 穩定性
與H＋反應
共性 ＋2
＋3
＋2，＋3
鐵紅
磁性氧化鐵
黑色粉末
紅棕色粉末
黑色晶體(有磁性)
難溶于水
不穩定
穩定
穩定
FeO＋2H+＝
Fe2+＋H2O
Fe2O3＋6H+ ＝
2Fe3+＋3H2O
Fe3O4＋8H+＝Fe2+＋2Fe3+＋4H2O
高溫下，都能被C、CO、H2、Al 等還原劑還原，最終生成鐵
【小結】鐵的氧化物性質
任務3：認識鐵的氧化物
青磚
紅磚
紅磚、青磚顏色不同的原因是兩者所含的鐵的氧化物是不一樣的。
【思考】：你認為紅磚和青磚中分別含有什么氧化物呢？
Fe2O3
Fe3O4
【學以致用】
鐵及其氧化物
1、鐵的物理性質
二、單質鐵
2、鐵的化學性質
一、鐵在自然界的分布
1、鐵的氧化物物理性質
三、鐵的氧化物
2、鐵的氧化物化學性質
① 與非金屬單質反應
② 與酸反應
③ 與鹽溶液反應
④ 與水蒸氣反應
3Fe + 4H2O(g) —— Fe3O4 + 4H2
高溫
1、鐵有+2、+3價兩種價態,單質鐵與　　　　 反應時只生成+3價鐵;與　　 　　 反應時只生成+2價鐵;與　　　　 反應時既生成+2價鐵也生成+3價鐵。
所選試劑: ①Cl2　 ②O2　 ③H2O(g)　 ④S　
⑤鹽酸　 ⑥稀硫酸　 　 ⑦CuSO4溶液　
①
④⑤⑥⑦　
②③
課堂檢測
A．裝置A的作用是為實驗提供持續不斷的水蒸氣
B．裝置B中反應的化學方程式是2Fe＋3H2O(g) —— Fe2O3＋3H2
C．裝置C中加入的固體干燥劑可能是堿石灰
D．點燃裝置D處的氣體前必須檢驗氣體的純度
2.用如圖所示裝置進行Fe與水蒸氣反應的實驗，下列有關說法不正確的是是（ ）
課堂檢測
B
3、關于氧化鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵三種氧化物的下列說法中不正確的是(　　)
A．鐵元素化合價不完全相同
B．氧元素的化合價完全相同
C．氧化亞鐵俗稱鐵紅，為紅棕色固體
D．鐵在氧氣中燃燒的產物為黑色固體
課堂檢測
C
4、下列說法正確的是（ ）
A．赤鐵礦的主要成分是Fe3O4
B．Fe2O3為堿性氧化物，可與水反應生成Fe(OH)3
C．鐵銹的主要成分是Fe2O3
D．Fe3O4中鐵元素有＋2價和＋3價，Fe3O4是混合物
C
課堂檢測
(1)A 裝置的作用是 ，燒瓶底部放碎瓷片的作用是 。
(2)寫出裝置B中發生反應的化學方程式： 。
(3)D的作用是 。
(4)E中的實驗現象是 。
(5)A、B兩個裝置中應先點燃 處的酒精燈(或酒精噴燈)，點燃E處酒精燈之前應進行的操作是 。
課堂檢測
5.某化學興趣小組利用如圖裝置(鐵架臺及夾持裝置已省略)進行“鐵與水蒸氣反應”的實驗，并檢驗產物的性質，請回答下列問題
收集H2并檢驗其純度
產生水蒸氣
防止加熱時液體暴沸
吸收未反應的水蒸氣，干燥H2
A
3Fe + 4H2O(g) —— Fe3O4 + 4H2
高溫
黑色固體變成紅色，玻璃管內壁上有水珠生成

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