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第三章 第一節(jié) 鐵及其化合物
第1課時 鐵的單質(zhì)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
GOAL
結(jié)合生活中的真實情境，了解鐵的主要性質(zhì)
了解鐵在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用
通過鐵與不同氧化劑反應(yīng)生成不同價態(tài)的物質(zhì)，明確物質(zhì)的變化觀
一
二
三
活動一：回顧鐵的存在與冶煉
單質(zhì)
鐵元素的存在及使用
鐵在自然界中可以以_______ 形態(tài)存在，但主要以____價和____價_______的形態(tài)存在，地殼中含量居第___位，僅次于氧、硅和鋁。
存在：
請同學(xué)們閱讀教材P68，說一說鐵在自然界中以什么形態(tài)存在呢？鐵元素在地殼中的含量排第幾位？
活動一：回顧鐵的存在與冶煉
鐵在自然界中可以以_____形態(tài)存在，但主要以____價和____價_______的形態(tài)存在，地殼中含量居第___位，僅次于氧、硅和鋁。
單質(zhì)
＋2
＋3
化合物
赤鐵礦Fe2O3
菱鐵礦FeCO3
磁鐵礦Fe3O4
黃鐵礦FeS2
鐵元素的存在及使用
存在：
鐵還有+6價，如K2FeO4
活動一：回顧鐵的存在與冶煉
鐵在自然界中可以以_____形態(tài)存在，但主要以____價和____價_______的形態(tài)存在，地殼中含量居第___位，僅次于氧、硅和鋁。
單質(zhì)
＋2
＋3
化合物
鐵元素的存在及使用
存在：
四
活動一：回顧鐵的存在與冶煉
鐵質(zhì)農(nóng)具
古代冶鐵
戰(zhàn)國時期最大的鐵器—長方形鐵爐
鐵元素的存在及使用
使用：我國的“ 鐵文化 ：
西周晚期的玉柄鐵劍
工業(yè)煉鐵的原理，
你還記得么？
活動一：回顧鐵的存在與冶煉
注意：
焦炭的作用：先燃燒放出大量熱，提供冶煉高溫條件，同時生成CO2在高溫下與焦炭反應(yīng)
生成還原劑CO，用于還原鐵礦石。
石灰石的作用：高溫下分解生成CO2，可與焦炭反應(yīng)生成CO，生成氧化鈣與礦石中的二氧化硅
生成爐渣。
（2）原理：Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2。
高溫
（1）原料：鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石等。
鐵的冶煉
活動二：鐵的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)
鐵的物理性質(zhì)
純鐵是一種光亮的______金屬，鐵有_____性、_____性、_____性，但其導(dǎo)電性不如________，鐵還能被______吸引。其熔、沸點較____，熔點：1 535 ℃、沸點：2 750 ℃，密度：7.86 g·cm－3。
延展
導(dǎo)熱
導(dǎo)電
銅和鋁
磁體
高
鐵皮
鐵鍋
電極
特別注意：純鐵是銀白色金屬，而鐵粉是黑色的。
銀白色
1.純凈鐵的物理性質(zhì)有
①光亮的銀白色　②黑色　③在潮濕的空氣中易被腐蝕　④有延展性　
⑤能導(dǎo)電導(dǎo)熱　⑥硬而脆　⑦能被磁鐵吸，引易被磁化
A．①③④⑤⑦ B．①④⑤⑦ C．①③⑤⑦ D．全部
【答案】B
【解析】純凈的鐵為銀白色固體，具有很強的抗腐蝕能力，具有延展性，能導(dǎo)電導(dǎo)熱，能被磁鐵吸，引易被磁化；只有①④⑤⑦符合題意，故答案選B。
活動二：鐵的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)
與某些非金屬單質(zhì)、酸和鹽溶液反應(yīng)
化學(xué)性質(zhì) 化學(xué)方程式舉例
①Fe與非金屬單質(zhì)反應(yīng)
鐵絲在氧氣中燃燒
鐵絲在氯氣中燃燒
鐵絲與硫磺的反應(yīng)
鐵的化學(xué)性質(zhì)—還原性
Fe 1s22s22p63s23p63d64s2
活動2：鐵的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì) 化學(xué)方程式舉例
②Fe與非氧化性酸反應(yīng)(H2SO4)
Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
鐵絲與稀硫酸反應(yīng)
與某些非金屬單質(zhì)、酸和鹽溶液反應(yīng)
鐵的化學(xué)性質(zhì)—還原性
活動2：鐵的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì) 化學(xué)方程式舉例
③Fe與鹽溶液反應(yīng)(CuSO4)
Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4
鐵絲與硫酸銅反應(yīng)
與某些非金屬單質(zhì)、酸和鹽溶液反應(yīng)
鐵的化學(xué)性質(zhì)—還原性
活動2：鐵的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì) 化學(xué)方程式舉例
①Fe與非金屬單質(zhì)反應(yīng)
②Fe與非氧化性酸反應(yīng)(H2SO4)
③Fe與鹽溶液反應(yīng)(CuSO4)
Fe在反應(yīng)中作_____劑，遇到較強的_____劑(如Cl2、Br2、濃硫酸、硝酸等)生成____價鐵的化合物，遇到較弱的_____劑(如S、I2、H+、Fe3+、Cu2+等)生成____價鐵的化合物。
Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4
還原
氧化
＋3
氧化
＋2
結(jié)論：
鐵的化學(xué)性質(zhì)—還原性
(3)Fe在足量Cl2中燃燒生成FeCl3，在少量Cl2中燃燒生成FeCl2(　　)
(2)根據(jù)鐵與Cl2、S反應(yīng)的條件可以判斷Cl2、S的氧化性強弱(　　)
1.判斷下列描述的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)FeS、FeCl2、FeCl3均可以通過單質(zhì)化合得到 (　　)
×
×
[解析] FeCl2不能通過單質(zhì)化合得到。
×
[解析]鐵與氯氣在點燃條件下反應(yīng)生成氯化鐵，鐵與硫加熱反應(yīng)生成硫化亞鐵，根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物可判斷Cl2、S的氧化性的強弱。
[解析] 鐵與氯氣反應(yīng)只能生成FeCl3,與氯氣的用量無關(guān)。
思考與討論
我們用鐵鍋燒水、煮飯。說明鐵與冷水、熱水都不反應(yīng)。
在鋼鐵廠的生產(chǎn)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，不得留有水。這是為什么呢？
①從理論上來說，鐵是否具備與水反應(yīng)的可能性？
②利用所學(xué)知識，推測鐵與水作用的產(chǎn)物？
鐵粉 FeO Fe2O3 Fe3O4 Fe(OH)2 Fe(OH)3
黑色 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色晶體 白色 紅褐色
受熱 不分解 不穩(wěn)定，在高溫下可被水蒸氣或者O2氧化 6Fe2O3=4Fe3O4+O2↑ 高溫下比Fe2O3穩(wěn)定 受熱易分解 500 ℃
分解為Fe2O3
相關(guān)資料：
思考與討論
①如何驗證氣體產(chǎn)物？
Fe + H2O(g) → Fe3O4 + H2
高溫

②進行還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)并驗證氣體產(chǎn)物，其實驗裝置應(yīng)有幾部分構(gòu)成？
水蒸氣的產(chǎn)生裝置
水蒸氣與鐵粉的反應(yīng)裝置
氣體產(chǎn)物檢驗裝置
活動三：探究鐵與水蒸氣的反應(yīng)
實驗探究
探究：有人設(shè)計了如圖所示的裝置，進行還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的實驗。請討論該裝置的實驗原理，并根據(jù)實驗現(xiàn)象，分析可能的生成物。
活動三：探究鐵與水蒸氣的反應(yīng)
鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)
實驗裝置

操作現(xiàn)象 用火柴點燃肥皂液，聽到_____聲，證明生成了______。
實驗結(jié)論 在高溫下，鐵能與水蒸氣反應(yīng)，化學(xué)方程式為
_______________________________________________________________。
爆鳴
H2
濕棉花的作用是受熱時提供反應(yīng)所需的水蒸氣。
反應(yīng)物中的H2O要注明狀態(tài)（g）,生成的H2不標(biāo)“↑”
小結(jié)：金屬與水反應(yīng)規(guī)律
2Na + 2H2O ＝ 2NaOH + H2↑
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au
與冷水反應(yīng)
與熱水反應(yīng)
與水蒸氣反應(yīng)
不與水反應(yīng)
堿 和 H2
氧化物和H2
Mg + 2H2O ＝ Mg(OH)2 + H2↑
△
3Fe + 4H2O(g) ＝ Fe3O4 + 4H2
高溫
金屬性越強，越容易與水反應(yīng)，反應(yīng)越劇烈
1.下列物質(zhì)中，在一定條件下與鐵反應(yīng)，且鐵元素的化合價能變?yōu)?3價的是( )
A．氯化鐵溶液 B．氯氣
C．硫酸銅溶液 D．稀鹽酸
B
2.下列關(guān)于鐵與水蒸氣反應(yīng)的描述中，不正確的是（ ）
A．鐵與水蒸氣的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)
B．鐵與水蒸氣反應(yīng)的產(chǎn)物是黑色的Fe2O3
C．紅熱的鐵能與水蒸氣反應(yīng)，放出的氣體點燃時能發(fā)生爆鳴聲
D．常溫下，鐵與H2O不反應(yīng)，但在空氣中O2、H2O共同作用下能發(fā)生反應(yīng)
B
3．在含有Fe3+、Cu2+、Cl-、H+的混合溶液中加入鐵粉，充分反應(yīng)后，溶液中所剩余的固體可能被磁鐵吸引。此時溶液中存在較多的陽離子是 （填離子符號）。
Fe2＋
(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(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。
(3)D的作用是 。
(4)E中的實驗現(xiàn)象是 。
(5)A 、B兩個裝置中應(yīng)先點燃 處的酒精燈(或酒精噴燈 ) ，點燃 E處酒精燈之前應(yīng)進行的操 作是 。
4.某化學(xué)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(yīng)”的實驗，并檢驗產(chǎn)物的性質(zhì)，請回答下列問題：
收集H2并檢驗其純度
產(chǎn)生水蒸氣
防止加熱時液體暴沸
吸收未反應(yīng)的水蒸氣，干燥H2
黑色固體變成紅色，玻璃管內(nèi)壁上有水珠生成
A
課堂總結(jié)
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
鈍化
＋3
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
作業(yè)布置
課本P77練習(xí)與應(yīng)用
習(xí)題1、2、3、4
寫在作業(yè)本上

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