資源簡介

(共30張PPT)
第一節　鐵及其化合物
第1課時　鐵的單質、氧化物和氫氧化物
第三章　鐵　金屬材料
[學習目標]
1.結合生活中鐵制品的應用，了解單質鐵、鐵的氧化物的性質及用途
(重點)。
2.通過探究實驗，認識鐵單質與水蒸氣反應的條件、原理(重點)。
3.通過實驗掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制備原理及化學性質(難點)。
丹霞地貌巖層呈紅色的原因；人類使用最早的鐵來自太空；我國發現最早的冶鐵制品。
丹霞地貌
隕鐵
銅柄鐵劍
你知道嗎？
Fe2O3
導入新課
鐵是人體必需的微量元素中含量最多的一種（約4~5克），如果體內的鐵不足以供給生命活動的需要，就會發生缺鐵性貧血。
那鐵元素在人體中又是以什么形式存在呢？
二價鐵為鐵元素在人體中主要存在形式
你知道嗎？
導入新課
一、鐵的單質
1．鐵的存在和冶煉
(1)存在
游離態(隕鐵)
化合態(礦石中+2價和+3價）
一、鐵的單質
1．鐵的存在和冶煉
(2)含量
(3)冶煉
工業煉鐵 (以Fe2O3為例)：
地殼中的含量居第四位
O、Si、Al、Fe、Ca……
Fe2O3 +3CO ==== 2Fe+3CO2
高溫
下圖利用了鐵的哪些物理性質？鐵還有哪些物理性質？
一、鐵的單質
2．鐵的物理性質
熔點：1 535℃
沸點：2 750℃
密度：7.86 g/cm3
一、鐵的單質
2．鐵的物理性質
顏色、狀態 導電、導熱、延展性 熔、沸點 特性
銀白色固體
良好，但導電性不如銅和鋁
高
被磁體吸引
(1)與某些非金屬單質、非氧化性酸和鹽溶液反應
①Fe與非金屬單質反應
2Fe +3Cl2 ==== 2FeCl3
△
3Fe +2O2 ==== Fe3O4
點燃
Fe +S === FeS
知識回顧
一、鐵的單質
3．鐵的化學性質
②Fe與非氧化性酸反應(如鹽酸)
③Fe與鹽溶液反應(如CuSO4溶液)
知識回顧
Fe + 2H+ === Fe2++ H2↑
Fe + Cu2+ === Cu + Fe2+
一、鐵的單質
(1)與某些非金屬單質、非氧化性酸和鹽溶液反應
3．鐵的化學性質
上述反應中，鐵的化合價的變化有何異同？為什么會有這樣的異同？
在一定條件下，鐵作為還原劑能與某些非金屬單質、酸和鹽溶液反應。
鐵與弱氧化劑(如鹽酸、CuSO4等)反應，生成+2價鐵的化合物，
而與較強的氧化劑(如Cl2等)反應，生成+3價鐵的化合物。
2Fe +3Cl2 === 2FeCl3
△
3Fe +2O2 === Fe3O4
點燃
Fe +S === FeS
Fe + 2H+ === Fe2++ H2↑
+3 +2、+3 +2 +2
一、鐵的單質
(1)與某些非金屬單質、非氧化性酸和鹽溶液反應
3．鐵的化學性質
思考交流
在鋼鐵廠的生產中，熾熱的鐵水注入模具之前，模具為什么必須進行充分的干燥處理？
一、鐵的單質
(2)實驗探究鐵粉與水蒸氣的反應
3．鐵的化學性質
在高溫下，鐵能與水發生反應。
思考交流
用燃著的火柴去點肥皂泡，觀察到的現象是
，證明生成了 ，
則該反應的化學方程式為
________________________________________。
上述實驗裝置中，濕棉花的作用是 。
實驗探究
肥皂泡燃燒，聽到爆鳴聲
3Fe＋4H2O(g) ==== Fe3O4＋4H2
高溫
一、鐵的單質
(2)實驗探究鐵粉與水蒸氣的反應
3．鐵的化學性質
H2
受熱時提供反應所需的水蒸氣
一、鐵的單質
3．鐵的化學性質
歸納總結
應用體驗
1.判斷正誤
(1)由于鐵單質性質比較活潑，所以自然界中沒有游離態的鐵單質
(2)鐵與AgNO3、ZnCl2等鹽溶液均能發生反應生成Fe2+
(3)分離鐵粉與銅粉的混合物時，只能用化學方法
(4)1 mol Fe與水蒸氣高溫下反應轉移 mol e-
×
×
×
√
一、鐵的單質
應用體驗
2.鐵與水蒸氣反應的實驗裝置如圖，下列說法正確的是
√
一、鐵的單質
A.實驗時，試管口應高于試管底
B.加熱時試管內生成紅棕色物質，點燃
肥皂泡可聽到爆鳴聲
C.反應的化學方程式為2Fe＋3H2O(g)
　　 Fe2O3＋3H2
D.試管中發生置換反應
二、鐵的氧化物和氫氧化物
氧化亞鐵(FeO) 氧化鐵(Fe2O3) 四氧化三鐵(Fe3O4)
1．鐵的氧化物
氧化亞鐵(FeO) 氧化鐵(Fe2O3) 四氧化三鐵(Fe3O4)
俗稱 —
顏色、狀態
溶解性 鐵的價態
二、鐵的氧化物和氫氧化物
1．鐵的氧化物
鐵紅
磁性氧化鐵
黑色粉末
紅棕色粉末
黑色晶體(有磁性)
不溶于水
＋2
＋3
＋2、＋3
氧化亞鐵(FeO) 氧化鐵(Fe2O3) 四氧化三鐵(Fe3O4)
與H＋反應的離子方程式
穩定性
與CO、C、H2反應 用途 Fe3O4是純凈物，而非混合物；是一種復雜的化合物
二、鐵的氧化物和氫氧化物
1．鐵的氧化物
FeO＋2H＋===
Fe2＋＋H2O
6H＋＋Fe2O3===
2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋===
2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O
穩定
穩定
生成單質鐵及CO2或H2O
Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料，
赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)是煉鐵的原料
(1)鐵的氫氧化物的制備
二、鐵的氧化物和氫氧化物
2．鐵的氫氧化物
反應原理：
Fe(OH)3與Fe(OH)2分別由相應的可溶性鹽與堿溶液反應而制得。
(1)鐵的氫氧化物的制備
Fe(OH)2 Fe(OH)3
操作
現象
離子方程式
實驗結論
二、鐵的氧化物和氫氧化物
2．鐵的氫氧化物
產生白色絮狀沉淀，迅速變為
灰綠色，最終變為紅褐色沉淀
生成紅褐色沉淀
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓；
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
Fe(OH)2很不穩定，極易轉化為Fe(OH)3
如圖是制備氫氧化亞鐵的改進裝置，思考并回答下列問題：
(1)配制NaOH和FeSO4溶液的蒸餾水要經過_____________，
目的是_________________________。
(2)在FeSO4溶液表面覆蓋一層苯(一種有機溶劑，難溶于水，密度比水小)
的作用是____________________________________________________。
(3)將吸有NaOH溶液的長滴管伸入FeSO4溶液液面以下，其目的是_________________________________________________。
思考交流
二、鐵的氧化物和氫氧化物
2．鐵的氫氧化物
加熱煮沸
除去溶解的氧氣
隔絕空氣，防止生成的氫氧化亞鐵被氧化
防止滴加NaOH溶液時帶入空氣氧化Fe(OH)2
(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3的比較
Fe(OH)2 Fe(OH)3
顏色、狀態
溶解性
與非氧化性強酸反應的離子方程式
穩定性
2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O

二、鐵的氧化物和氫氧化物
2．鐵的氫氧化物
白色固體
紅褐色固體
不溶于水
不溶于水
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O

Fe(OH)2 ===FeO＋H2O
(隔絕空氣)
應用體驗
1.判斷正誤
(1)磁鐵礦的主要成分是Fe3O4
(2)FeO在空氣中加熱生成Fe2O3
(3)Fe3O4中鐵的化合價有+2和+3價，是一種混合物
(4)Fe(OH)3不能利用化合反應生成
(5)因為Fe(OH)2易被氧化，所以在制備時要隔絕空氣
√
×
×
√
二、鐵的氧化物和氫氧化物
×
2.(2024·河北邢臺二中高一段考)某化學興趣小組按如圖裝置進行實驗，反應開始時打開彈簧夾，當點燃從a口出來的氣體無爆鳴聲時關閉彈簧夾，此時剩余少量的鈉，下列說法錯誤的是
A.橡皮管能起到平衡氣壓的作用
B.關閉彈簧夾后，打開分液漏斗活塞，剩余的少量鈉能置換出單質鐵
C.關閉彈簧夾后，打開分液漏斗活塞，錐形瓶內能觀察到白色絮狀沉淀
D.反應結束后，打開錐形瓶的橡膠塞，能觀察到有紅褐色沉淀產生
應用體驗
√
二、鐵的氧化物和氫氧化物
1.(2024·廣西欽州月考)下列關于鐵的性質描述中，屬于化學性質的是
A.鐵是銀白色的
B.鐵能與氧氣反應
C.鐵具有優良的導電性
D.鐵具有良好的延展性
自我測試
√
2.(2024·安徽蚌埠高一期末)下列關于鐵及其化合物說法正確的是
A.過量的鐵絲在Cl2中燃燒生成FeCl2
B.鐵的氧化物都不溶于水，也不與水發生反應
C.鐵性質活潑，鐵元素在自然界中都以化合態的形式存在
D.向飽和FeCl3溶液中滴加適量NaOH溶液即可得到氫氧化鐵膠體
自我測試
√
自我測試
3.鐵與水蒸氣反應實驗改進前后的裝置如圖所示：
下列說法錯誤的是
A.將濕棉花改為浸水的尿不濕，酒精燈由單頭改為雙頭，可提供足量的水蒸氣
B.用具支試管可將試管口附近冷凝的水導出
C.將肥皂液改為吹泡泡水，收集H2的效果更好，點燃效果更明顯
D.改進后，懸掛的磁鐵能吸引鐵粉，實驗過程中，我們能看到具支試管中有
黑色固體不斷落下
√
自我測試
4.金屬單質A可發生以下反應。試推斷：
(1)A、B、C、D、E分別是(寫化學式，B寫主要成分)：
A　　、B　　　 、C　　　 、D　　、E　　。
(2)寫出反應③和⑤的離子方程式：
③　 　 　　；
⑤　 　 　　。
Fe
Fe2O3
Fe3O4
Cu
H2
Fe+Cu2+===Fe2++Cu
Fe+2H+===Fe2++H2↑
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