部編高中化學(xué)必修1教學(xué)課件：第3章-鐵-金屬材料

第三章鐵金屬材料

第一節(jié)鐵及其化合物第1課時(shí)鐵的單質(zhì)

【學(xué)習(xí)任務(wù)一】溫故知新，感受化學(xué)對(duì)人類生活的重要意義

一、鐵的存在

1、隕鐵：以單質(zhì)形態(tài)存在

2、礦石中的鐵元素：主要以+2、+3價(jià)化合物存在

二、鐵的發(fā)現(xiàn)

1、最早人工冶鐵制品：春秋初年秦國(guó)的銅柄鐵劍。

2、戰(zhàn)國(guó)中期以后，鐵制工具在社會(huì)生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大作用。

三、鐵的冶煉

【回顧】工業(yè)煉鐵的原理是用還原的方法把鐵從鐵礦石中提煉出來(lái)。你還記得煉鐵高爐內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)嗎？

【學(xué)習(xí)任務(wù)二】身邊的化學(xué)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題

2018年，網(wǎng)上流傳出一段視頻，有網(wǎng)友竟用吸鐵石從麥片中吸出了鐵粉。這是不是不法商家添加的呢？

【學(xué)習(xí)任務(wù)三】宏觀辨識(shí)，分析、解決問(wèn)題

配料表中的還原鐵是不是鐵的單質(zhì)呢？該如何驗(yàn)證？

鐵有延展性和導(dǎo)熱性。鐵能導(dǎo)電，但其導(dǎo)電性不如銅和鋁。鐵能被磁體吸引。四、鐵的物理性質(zhì)

經(jīng)查證，部分營(yíng)養(yǎng)麥片中的確添加了鐵粉。那么營(yíng)養(yǎng)麥片中添加鐵粉的目的是什么呢？

五、鐵的化學(xué)性質(zhì)

【思考與討論1】我們學(xué)習(xí)過(guò)鐵與一些物質(zhì)的反應(yīng)。你能舉些例子嗎？

鐵與氧氣的反應(yīng)，鐵與鹽酸的反應(yīng)，鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng)，鐵與氯氣的反應(yīng)。。?！舅伎寂c討論2】性質(zhì)決定用途，你認(rèn)為營(yíng)養(yǎng)麥片中添加鐵粉的目的是什么呢？

1.抗氧化，保持麥片新鮮。（利用鐵粉與氧氣的反應(yīng)）2.補(bǔ)鐵。（鐵粉和胃酸發(fā)生反應(yīng)，生成亞鐵離子，被人體吸收）【專家建議】1.因?yàn)樘砑予F粉的含量極少，所以抗氧化效果并不佳。2.通過(guò)吃鐵粉補(bǔ)充鐵元素的做法并不科學(xué)，因?yàn)槲杆釢舛炔桓?，鐵粉并不能完全被溶解，吸收率很低。結(jié)論，營(yíng)養(yǎng)麥片中添加適量鐵粉不存在危害。但益處不大。這是商家的營(yíng)銷手段而已?！舅伎肌咳绾魏侠硌a(bǔ)鐵？

【資料卡片】人體中的鐵元素

鐵在成人體中的含量為4~5g，是人體必需微量元素中含量最多的一種。人體內(nèi)的含鐵化合物主要分為兩類，即功能性鐵和儲(chǔ)存鐵。功能性鐵參與氧的運(yùn)輸，其余的鐵與一些酶結(jié)合，分布于身體各器官。體內(nèi)缺鐵將會(huì)導(dǎo)致人的記憶能力、免疫能力和對(duì)溫度的適應(yīng)能力等生理功能下降。如果體內(nèi)的鐵不足以供給生命活動(dòng)的需要，就會(huì)發(fā)生貧血。為了滿足生理需要，成人每天鐵的適宜攝入量為15~20mg。動(dòng)物內(nèi)臟、肉類、魚(yú)類、蛋類等動(dòng)物性食物中的鐵容易被吸收。一般蔬菜中鐵的含量較少，吸收率也低，但我國(guó)膳食中一般食用蔬菜量很大，仍為鐵的重要來(lái)源。我國(guó)已經(jīng)實(shí)施在某些醬油中加入鐵強(qiáng)化劑的措施，以減少缺鐵性貧血問(wèn)題的發(fā)生。必要時(shí)，我們可以根據(jù)醫(yī)生建議補(bǔ)充一些補(bǔ)鐵口服液?！舅伎寂c討論3】在鐵與氯氣的反應(yīng)，鐵與鹽酸的反應(yīng)，鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng)中，鐵的化合價(jià)的變化有何異同？為什么會(huì)有這樣的異同？鐵與氧化性較弱的氧化劑(如鹽酸、硫酸銅等)反應(yīng)，鐵原子失去2個(gè)電子生成+2價(jià)鐵的化合物;而鐵與氧化性較強(qiáng)的氧化劑(如氯氣等)反應(yīng)，鐵原子則失去3個(gè)電子生成+3價(jià)鐵的化合物?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)四】微觀探析，分析、解決問(wèn)題

判斷正誤,正確的畫(huà)“√”,錯(cuò)誤的畫(huà)“×”。(1)鐵具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性及被磁體吸引的特性(√)(2)Fe分別與氯氣和鹽酸反應(yīng)所得氯化物相同(×)(3)已知鐵和S反應(yīng)得到FeS，根據(jù)Cl2、S與鐵的反應(yīng)可以判斷氯元素和硫元素的非金屬性強(qiáng)弱(√)【學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)一】

【思考與討論4】通過(guò)鈉和水的反應(yīng)，可知水是一種較弱的氧化劑。結(jié)合生活常識(shí)以及以下材料，預(yù)測(cè)水能氧化鐵嗎？材料：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(jìn)行充分的干燥處理，不得留有水(如圖3~4)。生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們，在常溫下，鐵與水是不發(fā)生反應(yīng)的。根據(jù)材料，在高溫下，鐵可能與水發(fā)生反應(yīng)?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)五】宏微結(jié)合，解決新問(wèn)題

【思考】若鐵在高溫下能與水反應(yīng)，根據(jù)所學(xué)知識(shí)預(yù)測(cè)產(chǎn)物。

1.鐵粉有還原性，水會(huì)被還原生成氫氣。鐵被氧化，可能產(chǎn)生鐵的氧化物。2.根據(jù)鈉和水的反應(yīng)，產(chǎn)物可能為氫氣和氫氧化鐵。3.如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的想法？提示:從水蒸氣的產(chǎn)生、鐵粉與水蒸氣反應(yīng)、反應(yīng)產(chǎn)物的檢驗(yàn)等討論?！舅伎寂c討論5】有人設(shè)計(jì)了如圖3-5所示的裝置，進(jìn)行還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)討論該裝置的實(shí)驗(yàn)原理，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析可能的生成物。試管底部放入濕棉花，加熱濕棉花產(chǎn)生水蒸氣。中部放入鐵粉裝好裝置，加熱，使水蒸氣與鐵粉在高溫下反應(yīng)。裝置末端將產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入肥皂液中是為了產(chǎn)生氣泡，便于通過(guò)點(diǎn)燃驗(yàn)證產(chǎn)物中的氣體。

現(xiàn)象：蒸發(fā)皿中產(chǎn)生大量的肥皂泡，放出的氣體能點(diǎn)燃，或會(huì)發(fā)出爆鳴聲，反應(yīng)后試管內(nèi)固體仍為黑色。分析：根據(jù)氣體檢測(cè)結(jié)果，證明為氫氣；反應(yīng)后試管內(nèi)固體仍為黑色，說(shuō)明不是氧化鐵或氫氧化鐵，因此可能是四氧化三鐵。試管冷卻后，利用磁鐵在試管外側(cè)吸一吸。若固體被吸引，證明固體是四氧化三鐵?！舅伎肌咳绾悟?yàn)證固體是否是四氧化三鐵。【學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)】教材P72

1.紅熱的鐵與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________，該反應(yīng)中氧化劑是______(填化學(xué)式)。將燒至紅熱的鐵絲伸到盛有氯氣的集氣瓶中，可觀察到鐵絲劇烈燃燒，產(chǎn)生棕黃色的煙，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________，該反應(yīng)中被還原的物質(zhì)是_______________(填化學(xué)式)。H2OFe3.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(jià)能變?yōu)?3價(jià)的是()A.氯化鐵溶液B.氯氣C.硫酸銅溶液D.稀鹽酸B

第一節(jié)鐵及其化合物第2課時(shí)鐵的氧化物和氫氧化物

【學(xué)習(xí)任務(wù)一】對(duì)比學(xué)習(xí)，構(gòu)建物質(zhì)學(xué)習(xí)模型

【思考】鐵元素可以形成三種氧化物，分別是氧化亞鐵（FeO）、氧化鐵（Fe2O3）和四氧化三鐵（Fe3O4）。觀察三者的外觀，并對(duì)其作出描述。推測(cè)這三種氧化物有什么相同的化學(xué)性質(zhì)和不同的化學(xué)性質(zhì)，并說(shuō)出你的推測(cè)依據(jù)？

FeOFe3O4

Fe2O3

推測(cè)：從分類的角度分析，三者都是金屬氧化物，都能與酸反應(yīng)。三者都難溶于水，不與水反應(yīng)。從價(jià)態(tài)的角度分析，F(xiàn)eO、Fe3O4既有氧化性又有還原性，F(xiàn)e2O3主要有氧化性。

化學(xué)名稱氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵化學(xué)式鐵元素化合價(jià)俗稱——色、態(tài)水溶性1、鐵的氧化物FeO Fe2O3Fe3O4+2

+3 +2、+3鐵紅磁性氧化鐵黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體均不溶于水（1）物理性質(zhì)化學(xué)名稱氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵穩(wěn)定性氧化物類別與鹽酸反應(yīng)（用離子方程式表示）氧化性(被還原)用途——（2）化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定在空氣中加熱生成Fe3O4均為堿性氧化物FeO+2H+=Fe2+

+H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+

=2Fe3+

+

Fe2+

+4H2OFexOy+yCO===xFe+yCO2△

復(fù)雜氧化物在高溫下易氧化成Fe2O3紅色油漆和涂料、煉鐵原料制錄音磁帶和電訊器材，打印機(jī)或復(fù)印機(jī)的墨粉一種顏料與另一種顏料之間的顏色差異是由于顆粒的形狀和表面結(jié)構(gòu)的不同?！痉椒▽?dǎo)引】認(rèn)識(shí)元素及其化合物性質(zhì)的視角物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)，是學(xué)習(xí)元素及其化合物性質(zhì)的重要認(rèn)識(shí)視角?；谖镔|(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)，可以預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)。例如，對(duì)于Fe2O3,從物質(zhì)類別來(lái)看，它屬于金屬氧化物，據(jù)此可以預(yù)測(cè)它可能與酸發(fā)生反應(yīng);從元素價(jià)態(tài)來(lái)看，F(xiàn)e2O3

中鐵元素的化合價(jià)是+3價(jià)，為鐵元素的高價(jià)態(tài)，據(jù)此可以預(yù)測(cè)它具有氧化性，可能與具有還原性的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。基于物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)，還可以設(shè)計(jì)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的途徑。例如，要想從單質(zhì)鐵獲得FeSO4，既可以基于物質(zhì)類別設(shè)計(jì)從金屬單質(zhì)與酸反應(yīng)獲得，也可以通過(guò)金屬單質(zhì)與鹽的置換反應(yīng)獲得;還可以基于元素價(jià)態(tài)設(shè)計(jì)單質(zhì)鐵與+3價(jià)鐵反應(yīng)得到+2價(jià)鐵。1.下列關(guān)于鐵的氧化物說(shuō)法正確的是()A.“雨過(guò)天晴云破處”所描述的瓷器青色,可能是來(lái)自氧化亞鐵B.Fe2O3是紅棕色粉末,俗稱磁性氧化鐵,常用作紅色油漆和涂料C.Fe3O4中Fe元素的化合價(jià)有+2價(jià)和+3價(jià),因而Fe3O4是FeO與Fe2O3的混合物D.FeO在空氣中受熱，能迅速被氧化成Fe2O3【評(píng)價(jià)任務(wù)一】A

2.我國(guó)清代《本草綱目拾遺》中敘述了“鐵線粉”:“粵中洋行有舶上鐵絲.....日久起銷,用刀刮其銷,....所刮下之銷末,名鐵線粉”。這里的“鐵線粉”是指()A.FeB.FeCl3C.FeOD.Fe2O33.鐵的常見(jiàn)化合價(jià)有+2價(jià)和+3價(jià)。據(jù)研究,鐵在濃硝酸中發(fā)生鈍化時(shí),可生成一種化學(xué)式為Fe8O11的化合物,它可以看作由FeO和Fe2O3組成的復(fù)雜氧化物。該化合物可以表示為（）A.FeO·3Fe2O3B.2FeO·3Fe2O3C.FeO·2Fe2O3D.2FeO·Fe2O3D

B

【學(xué)習(xí)任務(wù)二】實(shí)驗(yàn)探究，構(gòu)建物質(zhì)學(xué)習(xí)模型

【思考】鐵元素有哪些氫氧化物，該如何制?。空f(shuō)出你選擇此法的理由。

鐵元素的氫氧化物有兩種，氫氧化亞鐵和氫氧化鐵。它們可以分別由相應(yīng)的可溶性鹽和堿溶液反應(yīng)制得。金屬的氫氧化物通常有以下幾種方案：1.單質(zhì)和水反應(yīng)2.氧化物和水反應(yīng)3.可溶性鹽和堿溶液反應(yīng)4.電解法（如電解飽和食鹽水制氫氧化鈉）----暫不考慮根據(jù)鐵和水蒸氣的反應(yīng)，可知方案1不可行；根據(jù)鐵的氧化物的水溶性，可知方案2不可行，因此采用方案3。【實(shí)驗(yàn)3-1】在兩支試管中分別加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。觀察并描述發(fā)生的現(xiàn)象。

FeSO4溶液加入NaOH溶液現(xiàn)象離子方程式FeCl3溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀Fe3++3OH－=Fe(OH)3↓生成的白色絮狀沉淀Fe2＋+2OH－==Fe(OH)2↓(白色)為什么在FeSO4溶液中加入NaOH溶液時(shí)，生成的白色沉淀迅速變成灰綠色，過(guò)一段時(shí)間后還會(huì)生成紅褐色物質(zhì)呢？4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色2、鐵的氫氧化物由實(shí)驗(yàn)3-1可知，白色的Fe(OH)2會(huì)被溶解在溶液中的氧氣氧化。那么，在實(shí)驗(yàn)室里，如何得到Fe(OH)2呢?【思考與討論】

【分析】Fe(OH)2會(huì)被溶解在溶液中的氧氣氧化，因此實(shí)驗(yàn)室中得到Fe(OH)2的關(guān)鍵是防止氧氣的干擾。其中包括溶液中的氧氣的干擾與空氣中的氧氣的干擾?！敬胧?.在新制的FeSO4溶液中加入少量鐵粉;2.將NaOH溶液煮沸，減少溶解在溶液中的氧氣含量;3.將膠頭滴管伸入到液面以下，減少帶入空氣中的氧氣。方法：①將吸有3mL8mol/L的NaOH溶液(煮沸過(guò))的長(zhǎng)膠頭滴管伸人到新制的0.5mol/LFeSO4溶液的液面以下，擠出NaOH溶液。②在試管中加入5mL8mol/L煮沸后的NaOH溶液，用長(zhǎng)滴管吸人新制的0.1mol/LFeSO4溶液，伸人到NaOH溶液液面以下，擠出FeSO4溶液?！舅伎肌可鲜鰧?shí)驗(yàn)還能進(jìn)一步改進(jìn)嗎？

如圖，若向盛有FeSO4溶液的試管里加入少量煤油或苯，再將吸有NaOH溶液的長(zhǎng)滴管伸入到FeSO4溶液的液面下，擠出NaOH溶液。顯然加入煤油或苯，則隔絕空氣的效果會(huì)更好?！舅伎肌窟€有沒(méi)有其他改進(jìn)方案？

【討論】下圖為實(shí)驗(yàn)方案改進(jìn)，請(qǐng)討論圖①的防氧化原理。圖②的防氧化原理和圖①類似，如何操作才能達(dá)到目的？

鐵粉和硫酸反應(yīng)得到H2，裝置充滿了H2，生成的Fe(OH)2沒(méi)有與O2接觸。打開(kāi)止水夾a,檢驗(yàn)試管B出口處排出的氫氣的純度。當(dāng)排出的H2純凈時(shí)，夾緊止水夾a。在如圖裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備Fe(OH)2

。（1）在試管A里加入的試劑是

。（2）在試管B里加入的試劑是

。（3）為了制得Fe(OH)2沉淀，在試管A和B中加入試劑，塞緊塞子，打開(kāi)止水夾一會(huì)兒。再夾緊止水夾之前的實(shí)驗(yàn)步驟是

。（4）這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色，其理由是

。鐵屑、稀H2SO4

NaOH溶液檢驗(yàn)試管B出口處排出的氫氣的純度,當(dāng)排出的H2純凈時(shí)，再夾緊止水夾。試管A中反應(yīng)生成的H2充滿了試管A和試管B，且外界空氣不容易進(jìn)入。【評(píng)價(jià)任務(wù)二】鐵的氫氧化物氫氧化鐵

氫氧化亞鐵

化學(xué)式

色、態(tài)

水溶性

與鹽酸反應(yīng)

穩(wěn)定性

轉(zhuǎn)化關(guān)系

【討論】鐵的氫氧化物有哪些性質(zhì)？請(qǐng)完成以下表格。Fe(OH)3

Fe(OH)2

紅褐色固體 白色固體 均不溶于水 Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OFe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

【評(píng)價(jià)任務(wù)三】教材P72(1)寫出B和D的化學(xué)式:B__________;D___________。FeCl2

KCl

2)寫出E轉(zhuǎn)變成F的化學(xué)方程式______________________________【評(píng)價(jià)任務(wù)三】教材P72(3)向G溶液中加入A，寫出反應(yīng)的離子方程式_______________________【評(píng)價(jià)任務(wù)三】教材P72

第一節(jié)鐵及其化合物第3課時(shí)鐵鹽和亞鐵鹽

【學(xué)習(xí)任務(wù)一】身邊的化學(xué)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題【思考】補(bǔ)/加鐵食品中的鐵元素是Fe2+或Fe3+

？如何檢驗(yàn)？

【學(xué)習(xí)任務(wù)二】實(shí)驗(yàn)探究，分析、解決問(wèn)題

【方案一】向FeCl3溶液和FeCl2溶液中滴入NaOH溶液。若出現(xiàn)紅褐色沉淀，則為FeCl3溶液；若生成白色絮狀沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，則為FeCl2溶液。（實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意防氧化）【初步結(jié)論】使用該方案對(duì)某品牌口服液進(jìn)行驗(yàn)證，看見(jiàn)現(xiàn)象為生成白色絮狀沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。初步證明補(bǔ)鐵食品中的鐵元素為Fe2+?！舅伎肌恳?yàn)閷?shí)驗(yàn)中產(chǎn)生了紅褐色沉淀，某同學(xué)提出疑問(wèn)，補(bǔ)鐵食品中除了Fe2+，也可能含有或Fe3+。該如何驗(yàn)證？1.Fe3+的檢驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)3-2】在兩支試管中分別加入少量的FeCl3溶液和FeCl2溶液，各滴入幾滴KSCN溶液。觀察并記錄現(xiàn)象。FeCl3溶液FeCl2溶液

滴入KSCN溶液FeCl3溶液FeCl2溶液溶液呈紅色溶液顏色無(wú)明顯變化結(jié)論：可利用此KSCN（硫氰化鉀）來(lái)確定Fe3+的存在和鑒別Fe3+、Fe2+。原理：Fe3++3SCN—=Fe(SCN)3

(紅色，易溶難電離)Fe2++2SCN-=Fe(SCN)2(無(wú)色)【最終結(jié)論】實(shí)驗(yàn)證明，該品牌口服液中無(wú)Fe3+。說(shuō)明該品牌口服液的鐵元素是Fe2+。

【知識(shí)拓展】因?yàn)殍F在體內(nèi)運(yùn)送以及與血紅蛋白結(jié)合的都是+2價(jià)的形式，所以二價(jià)鐵更易被人體吸收，所以補(bǔ)鐵食品主要以亞鐵為主。一位病人的化驗(yàn)單上顯示其為缺鐵性貧血。醫(yī)生看完化驗(yàn)單后給他開(kāi)了硫酸亞鐵和維生素C片（提示：一種強(qiáng)還原劑）?！舅伎肌繛槭裁瘁t(yī)生開(kāi)了補(bǔ)鐵用的硫酸亞鐵還要開(kāi)維生素C片？【評(píng)價(jià)任務(wù)一】亞鐵具有還原性，容易被氧化成三價(jià)鐵，三價(jià)鐵不易被吸收，所以可同時(shí)服用維生素C，提高鐵元素的吸收率。此外，植物中的鐵一般以三價(jià)鐵的形式存在，食用維生素C還可以提高食物中鐵元素的吸收率?！舅伎肌咳绾螜z驗(yàn)Fe2+？（提示：從物質(zhì)的價(jià)態(tài)考慮）2.Fe2+的檢驗(yàn)②先加KSCN溶液，再加氯水。(利用Fe2+的還原性)現(xiàn)象預(yù)測(cè)：開(kāi)始溶液不變紅色，加幾滴氯水后溶液變紅色。①

加KMnO4(H+)溶液(利用Fe2+的還原性)(注：如是未知溶液則不能用此方法)現(xiàn)象預(yù)測(cè)：溶液紫紅色褪去【實(shí)驗(yàn)3-3】在盛有2mLFeCl3溶液的試管中加入少量鐵粉，振蕩試管。充分反應(yīng)后，滴入幾滴KSCN溶液(如圖3-10左)，觀察并記錄現(xiàn)象。把上層清液倒入另一支試管中，再滴入幾滴氯水(如圖3-10右)，又發(fā)生了什么變化?【現(xiàn)象】FeCl3溶液的試管中加入少量鐵粉后，溶液有棕黃色變淺綠色，滴入KSCN溶液，溶液無(wú)明顯變化。2.把上層清液倒入另一支試管中，再滴入幾滴氯水，溶液變紅色?！窘馕觥吭谏鲜鰧?shí)驗(yàn)中，F(xiàn)eCl3溶液中的Fe3+被鐵粉還原成Fe2+，F(xiàn)e2+又被Cl2氧化成Fe3+,Fe3+

與SCN-反應(yīng)生成紅色Fe(SCN)3

。離子方程式如下：2Fe3++Fe=3Fe2+

2Fe2++Cl2

=2Fe3++2Cl-；Fe3++3SCN—=Fe(SCN)3【小結(jié)】Fe3+和Fe2+的性質(zhì)和相互轉(zhuǎn)化Fe3+Fe2+還原劑（Fe、Cu、Vc、KI等）氧化劑[Cl2、Br2、

O2、KMnO4(H+)、HNO3、H2O2等]氧化性還原性【思考】如何保存Fe2+(FeSO4)溶液?加入少量鐵粉（防氧化）1.要證明溶液不含F(xiàn)e3+，而可能含有Fe2+，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作時(shí)最佳順序?yàn)椋ǎ偌尤缱懔啃轮坡人诩尤缱懔縆MnO4③加入少量KSCN溶液A.①③B．②③C．③①

D．①②③【評(píng)價(jià)任務(wù)二】

C2.為了證明長(zhǎng)期放置的硫酸亞鐵溶液已經(jīng)變質(zhì)，可取少量溶液，加入少量________溶液，如果溶液顯____色，說(shuō)明溶液中含有_____離子，硫酸亞鐵已變質(zhì)。防止硫酸亞鐵溶液變質(zhì)的方法是_____________。KSCN紅Fe3+加入少量鐵粉3．（不定項(xiàng)）向某溶液中加入幾滴KSCN溶液，溶液不變色；向該溶液中繼續(xù)通入Cl2，溶液變紅色。關(guān)于原溶液下列說(shuō)法正確的是：（）

A．一定沒(méi)有Fe3+B．一定有Fe2+

C．可能有Fe3+D．不可能有Fe2+AB選項(xiàng)甲組乙組A新制氯水、KSCN溶液NaOH溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CKOH溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液4.選擇合適試劑完成甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)。甲組：檢驗(yàn)含F(xiàn)e3+的溶液中是否含有Fe2+；乙組：檢驗(yàn)含F(xiàn)e2+的溶液中是否含有Fe3+下列試劑及加入試劑順序能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ〣【思考與討論】

(1)Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三種物質(zhì)中，哪種物質(zhì)可做氧化劑，哪種可做還原劑，哪種既可做氧化劑又可做還原劑?舉例寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式，并加以說(shuō)明。(2)請(qǐng)你用圖示的方法歸納Fe、Fe2+和Fe3+三者之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，并與同學(xué)討論。

Fe可做還原劑；Fe2(SO4)3做氧化劑；FeSO4既可做氧化劑又可做還原劑。

（3）除上述圖示外，我們也可以用價(jià)類二維圖來(lái)表示鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。課后請(qǐng)對(duì)鐵及其化合物的價(jià)類二維圖（下圖）中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系進(jìn)行總結(jié)。。+3+20···鐵元素化合價(jià)物質(zhì)類別單質(zhì)氧化物氫氧化物鹽FeFe2O3Fe(OH)3FeCl3FeOFe3O4Fe(OH)2FeCl24．下列離子方程式中，正確的是()。A.鐵與鹽酸反應(yīng):2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑B.氯氣與氯化亞鐵溶液反應(yīng):2FeCl2+Cl2=2FeCl3C.氯化鐵溶液與鐵反應(yīng):Fe3++Fe=2Fe2+D.氯化鐵溶液與氫氧化鈉溶液反應(yīng):Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓【評(píng)價(jià)任務(wù)三】教材P72

D2.除去下列物質(zhì)中含有的少量雜質(zhì)，寫出除雜所用試劑的化學(xué)式和反應(yīng)的離子方程式:(1)FeCl2溶液中含有少量的FeCl3雜質(zhì);(2)FeCl3溶液中含有少量的FeCl2雜質(zhì);(3)FeSO4溶液中含有少量的CuSO4雜質(zhì)。所用試劑為Fe，反應(yīng)的離子方程式是:2Fe3++Fe=3Fe2+

所用試劑為Cl2，反應(yīng)的離子方程式是:2Fe2++Cl2=2Fe3++2C1-

所用試劑為Fe，反應(yīng)的離子方程式是:Fe+Cu2+=Fe2++Cu5.現(xiàn)欲探究鐵及其化合物的氧化性或還原性，可供選用的試劑有:鐵粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、鋅片。請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)報(bào)告?！颈尘啊侩娮庸I(yè)中常用覆銅板(以絕緣板為基材，一面或兩面覆以銅箔，經(jīng)熱壓而成的一種板狀材料)為基礎(chǔ)材料制作印刷電路板，印刷電路板廣泛用于電視機(jī)、計(jì)算機(jī)、手機(jī)等電子產(chǎn)品中。用覆銅板制作印刷電路板的原理是，利用FeCl3溶液作為“腐蝕液”將覆銅板上不需要的銅腐蝕。即把預(yù)先設(shè)計(jì)好的電路在覆銅板上用蠟或不透水的物料覆蓋，以保護(hù)不被腐蝕;然后，把覆銅板放到FeCl3溶液中。根據(jù)工業(yè)上制作印刷電路板的原理，我們可以利用覆銅板制作所需要的圖案(如圖3-12)。【探究】利用覆銅板制作圖案【實(shí)驗(yàn)】取一小塊覆銅板，用油性筆在覆銅板上畫(huà)上設(shè)計(jì)好的圖案，然后浸入盛有FeCl3溶液的小燒杯中。過(guò)一段時(shí)間后，取出覆銅板并用水清洗干凈。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并展示制作的圖案。【思考與討論】(1)在上述實(shí)驗(yàn)中，發(fā)生了什么化學(xué)反應(yīng)，生成的主要產(chǎn)物是什么?請(qǐng)運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的規(guī)律進(jìn)行分析，并嘗試寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)為使使用后的“腐蝕液”能得到充分利用，如何處理使用后的“腐蝕液”?2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

先加人適量的鐵粉與廢液中Cu2+反應(yīng)，回收銅；再向廢液中加人氯水等氧化劑，實(shí)現(xiàn)FeCl3溶液的再生?！狙芯颗c實(shí)踐】檢驗(yàn)食品中的鐵元素【研究目的】鐵是人體必需的微量元素。食用富含鐵元素的食品，可以補(bǔ)充人體所需的鐵元素。通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法檢驗(yàn)食品中的鐵元素，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)研究的一般過(guò)程和化學(xué)知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用?！狙芯咳蝿?wù)】菠菜、芹菜、黑木耳、蛋黃和動(dòng)物內(nèi)臟等食品中富含鐵元素。請(qǐng)以“菠菜中鐵元素的檢驗(yàn)”為例(你也可以選擇其他食品)進(jìn)行研究。(1)查閱資料。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，以“菠菜中鐵元素的檢驗(yàn)”為關(guān)鍵詞搜索相關(guān)資料，收集檢驗(yàn)菠菜中鐵元素的方法。整理并分析資料，為確定實(shí)驗(yàn)方案做準(zhǔn)備。(3)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)食品中是否含有鐵元素。下面是可供參考的實(shí)驗(yàn)方案。①取新鮮的菠菜10g，將菠菜剪碎后放在研缽中研磨，然后倒入燒杯中，加入30mL蒸餾水，攪拌。將上述濁液過(guò)濾，得到的濾液作為試驗(yàn)樣品。②取少許試驗(yàn)樣品加入試管中，然后加入少量稀硝酸(稀硝酸具有氧化性),再滴加幾滴KSCN溶液，振蕩，觀察現(xiàn)象?！窘Y(jié)果與討論】(1)你研究的食品是什么?其中是否含有鐵元素?(2)撰寫研究報(bào)告，并與同學(xué)討論。第二節(jié)金屬材料第1課時(shí)合金我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ?jiàn)的金屬材料有哪些？有什么用途?金屬材料有什么特性?！舅伎寂c交流1】鐵制品AlCuAuAgPtTi金屬材料：包括純金屬和合金1、大多數(shù)金屬為銀白色（銅：紫紅色，金：黃色）固體（汞：液體）。2、有金屬光澤3、具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性導(dǎo)熱性延展性導(dǎo)電性金屬特性：【思考與交流2】什么是合金？日常生活中使用的金屬材料主要是純金屬還是合金？為什么？合金的概念：由一種金屬和其他金屬或非金屬熔合而成的、具有金屬特性的物質(zhì)。合金具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械性能,如合金的硬度、熔點(diǎn)不同于其成分金屬,可滿足不同的需要。微觀探析純金屬與合金的結(jié)構(gòu)比較結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)：在純金屬內(nèi)加入其他元素形成合金以后,結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,使合金的性能與純金屬有很大的差異。合金的特征：熔點(diǎn)低于其成分金屬，硬度大于成分金屬?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)一】鐵合金【思考與交流3】1、聯(lián)系日常生活中的鐵合金用品，談?wù)勊鼈兊男阅堋?、閱讀教材P73-74的內(nèi)容，鐵合金可以分為什么，分類依據(jù)是什么？3、不同的鐵合金在組成上有什么區(qū)別，性能有什么不同，各自有什么用途？鐵合金生鐵鋼碳素鋼合金鋼低碳鋼中碳鋼高碳鋼鐵合金的分類：根據(jù)組成成分（含碳量不同）根據(jù)是否加入金屬元素根據(jù)含碳量不同含碳量：2%~4.3%1、生鐵性能：硬度大、抗壓,性脆、可以鑄造成型。用途：是制造機(jī)座、管道的重要材料。0.03%~2%2、鋼碳素鋼低碳鋼（含碳量低于0.3%）中碳鋼（含碳量為0.3%-0.6%）高碳鋼（含碳量高于0.6%）韌性、焊接性好，但強(qiáng)度低，用于制造鋼板、鋼絲和鋼管等強(qiáng)度高,韌性及加工性好,用于制造鋼軌、車輪和建材等硬而脆,熱處理后彈性好,用于制造器械、彈簧和刀具等含碳量：0.03%~2%合金鋼合金鋼也叫特種鋼,是在碳素鋼里適量地加人一種或幾種合金元素,使鋼的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而使鋼具有各種特殊性能,如強(qiáng)度、硬度大,可塑性、韌性好,耐磨,耐腐蝕等。閱讀教材P74資料卡片不銹鋼性能：在大氣中比較穩(wěn)定,不容易生銹,具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力。用途：生活中常見(jiàn)的醫(yī)療器材、廚房用具和餐具等,很多都是用不銹鋼制造的;有些地鐵列車的車體材質(zhì)也是不銹鋼。合金元素：主要是鉻(Cr)和鎳(Ni)

各種合金鋼的性能和用途【拓展】思考與討論：在碳素鋼中,由于含碳量不同,高碳鋼、中碳鋼和低碳鋼的性能有很大差異;向碳素鋼中加入不同的合金元素,可制得不同性能的合全鋼。這對(duì)你有什么啟示?與同學(xué)討論。合金的結(jié)構(gòu)合金的性能合金的用途研制新材料對(duì)組成元素定量研究定性研究【拓展】閱讀教材P75測(cè)試工程師和從超級(jí)鋼的相關(guān)內(nèi)容決定決定1．生鐵的熔點(diǎn)是1100℃～1200℃，則可推斷純鐵的熔點(diǎn)是(

)A．1085℃

B．1160℃C．1200℃D．1535℃解析：合金的熔點(diǎn)低于成分金屬的熔點(diǎn)。生鐵為合金，熔點(diǎn)是1100℃～1200℃，鐵的熔點(diǎn)應(yīng)高于1200℃，D正確。學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)A【學(xué)習(xí)任務(wù)二】鋁和鋁合金鋁是地殼中含量最高的金屬元素鋁是一種活潑金屬，常溫下能被空氣中的氧氣氧化，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。4Al＋3O2===2Al2O3【思考與交流】鋁容易被空氣氧化，但為什么人們?nèi)粘Ｉ钪锌傁矚g使用鋁合金制造的物品呢？閱讀教材P76【資料卡片】鋁制品的表面處理在空氣中,鋁的表面自然形成的氧化膜很薄,耐磨性和抗蝕性還不夠強(qiáng)。為了使鋁制品適應(yīng)于不同的用途,常采用化學(xué)方法對(duì)鋁的表面進(jìn)行處理,如增加膜的厚度,對(duì)氧化膜進(jìn)行著色等。例如,化學(xué)氧化(用鉻酸作氧化劑)可以使氧化膜產(chǎn)生美麗的顏色等。市場(chǎng)上有不少鋁制品是經(jīng)過(guò)這種方法處理的。鋁合金衣架，表面氧化處理，不生銹。【實(shí)驗(yàn)探究一】Al、Al2O3和鹽酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象∶鋁片表面有大量氣泡產(chǎn)生，試管壁有發(fā)熱現(xiàn)象。一段時(shí)間后，將點(diǎn)燃的木條放在試管口可觀察到淡藍(lán)色火焰?！緦?shí)驗(yàn)3-4】在一支試管中加入5mL鹽酸，再向試管中放入一小塊鋁片。觀察現(xiàn)象。過(guò)一段時(shí)間后，將點(diǎn)燃的木條放在試管口，你觀察到什么現(xiàn)象?Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O,2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑實(shí)驗(yàn)結(jié)論∶鋁表面的保護(hù)膜和鋁均能與鹽酸發(fā)生反應(yīng)?？茖W(xué)探究【實(shí)驗(yàn)探究二】Al、Al2O3和NaOH溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)3-5實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)方程式鋁片與NaOH溶液反應(yīng)鋁片（打磨過(guò)）與NaOH溶液反應(yīng)開(kāi)始沒(méi)有氣泡，一段時(shí)間后產(chǎn)生氣泡，將點(diǎn)燃的木條放在試管口可觀察到淡藍(lán)色火焰。立即產(chǎn)生氣泡，將點(diǎn)燃的木條放在試管口可觀察到淡藍(lán)色火焰。偏鋁酸鈉【思考與交流】對(duì)比實(shí)驗(yàn)3-4、3-5，你對(duì)鋁和氧化鋁的性質(zhì)有什么認(rèn)識(shí)？如何除去鋁片表面的氧化膜？?jī)尚匝趸铮骸拘赂拍睢績(jī)尚匝趸锛饶芘c酸反應(yīng)生成鹽和水,又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物,例如Al2O3?！緫?yīng)用】由于Al和A12O3均能與酸、堿反應(yīng),因此鋁制餐具不宜用來(lái)蒸煮或長(zhǎng)時(shí)間存放酸性或堿性食物。Al和A12O3均能與酸、堿反應(yīng)，可以采取酸溶或堿浸的方法除去鋁表面的氧化膜。

純鋁的硬度和強(qiáng)度較小,不適合制造機(jī)器零件等。向鋁中加人少量的合金元素,如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等,可制成鋁合金。鋁合金是目前用途廣泛的合金之一。例如,硬鋁(一種鋁合金)中含Cu4%、Mg0.5%、Mn0.5%、Si0.7%,它的密度小、強(qiáng)度高,具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力,是制造飛機(jī)和宇宙飛船的理想材料?！就卣埂?、（P80教材習(xí)題3）向一個(gè)鋁質(zhì)易拉罐中充滿CO2,然后往罐中注人足量的濃NaOH溶液,立即用膠布封嚴(yán)罐口。一會(huì)兒聽(tīng)到罐內(nèi)發(fā)出“咔、咔”的響聲,且易拉罐變癟;再過(guò)一會(huì)兒易拉罐又鼓起來(lái)恢復(fù)原樣。請(qǐng)完成下列空白。(1)易拉罐變癟的原因_______________________________________________________,反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________________________________________。(2)易拉罐又鼓起來(lái)的原因是________________________________________________，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________________________________________。學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)CO2和NaOH溶液反應(yīng)，導(dǎo)致易拉罐內(nèi)壓強(qiáng)變小CO2+2OH－====CO32－+H2OAl和NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2，導(dǎo)致易拉罐內(nèi)壓強(qiáng)又變大2Al+2OH－+2H2O===2AlO2－+3H2↑2、下列關(guān)于鋁的說(shuō)法中,正確的是()。A.鋁的化學(xué)性質(zhì)不活潑B.鋁不與酸、堿反應(yīng)C.常溫下鋁不與氧氣反應(yīng)D.鋁表面容易生成一層致密的氧化鋁保護(hù)膜D【學(xué)習(xí)任務(wù)三】新型合金儲(chǔ)氫合金閱讀教材P77-78，思考以下問(wèn)題：（1）氫能的利用關(guān)鍵要解決什么問(wèn)題？（2）儲(chǔ)氫合金的儲(chǔ)氫原理是什么?儲(chǔ)氫合金是一類能夠大量吸收H2,并與H2結(jié)合成金屬氫化物的材料。安全儲(chǔ)存和運(yùn)輸問(wèn)題要求：儲(chǔ)氫量大,金屬氫化物既容易形成,稍稍加熱又容易分解,室溫下吸、放氫的速率快。鈦合金鎳鈷合金鈦合金、耐熱合金和形狀記憶合金等新型合金廣泛應(yīng)用于航空航天、生物工程和電子工業(yè)等領(lǐng)域。學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)1、（P80教材習(xí)題9）我國(guó)發(fā)行的第五套人民幣中,l元、5角和1角硬幣的材質(zhì)分別為鋼芯鍍鎳(1元)、鋼芯鍍銅(5角)和鋁合金(1角)。請(qǐng)查閱資料,討論選擇鑄造硬幣的金屬材料時(shí)應(yīng)考慮哪些因素。（提示：選擇鑄造硬幣的金屬材料時(shí)，應(yīng)該考慮的因素有硬度、價(jià)格、光澤、耐磨性、耐腐蝕性、易加工程度等）第二節(jié)金屬材料第2課時(shí)物質(zhì)的量在化學(xué)方程式中的應(yīng)用

物質(zhì)是由原子、分子、離子等粒子構(gòu)成，物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)也是這些粒子按一定的數(shù)目關(guān)系進(jìn)行的?；瘜W(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)可以明確地表示化學(xué)反應(yīng)中粒子之間的數(shù)目關(guān)系?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)一】從物質(zhì)的量的角度認(rèn)識(shí)化學(xué)方程式的意義。化學(xué)計(jì)量數(shù)之比2：1：2物質(zhì)的量之比2mol：1mol：2mol質(zhì)量之比4g：32g：36g宏觀（質(zhì)量關(guān)系）角度：化學(xué)計(jì)量數(shù)之比2：1：2物質(zhì)的量之比2mol：1mol：2mol粒子數(shù)之比2：1：2擴(kuò)大6.02×1023倍2×6.02×1023

：6.02×1023：2×6.02×1023微觀（微粒數(shù)目）角度：結(jié)論：化學(xué)方程式中各種物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。【學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)一】2.3g的金屬鈉放入足量水中，若所得溶液體積為VL,則溶液中含溶質(zhì)的濃度為_(kāi)__________;含Na+數(shù)目為_(kāi)___________。解析：求出Na的物質(zhì)的量,根據(jù)反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。n(Na)=m/M=2.3g÷23g/mol=0.1moln(Na)n(NaOH)=1n(NaOH)=0.1molc(NaOH)=0.1mol/VL=1/10Vmol/LN(Na+)=0.1×6.02×1023=6.02×1022物質(zhì)的量(n)、摩爾質(zhì)量(M)、物質(zhì)的量濃度(c)和氣體摩爾體積(m)應(yīng)用于化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算時(shí),對(duì)于定量研究化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)之間量的關(guān)系會(huì)更加方便?！纠}】250mL2mol/L的硫酸與足量的鐵屑完全反應(yīng)。計(jì)算:(1)參加反應(yīng)的鐵屑的物質(zhì)的量;(2)生成的H2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)?！痉治觥扛鶕?jù)硫酸的體積和H2SO4的物質(zhì)的量濃度,可計(jì)算出參加反應(yīng)的H2SO4的物質(zhì)的量。然后根據(jù)化學(xué)反應(yīng)各物質(zhì)之間的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,計(jì)算出參加反應(yīng)的鐵屑的物質(zhì)的量和生成的H2的體積?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)二】學(xué)會(huì)應(yīng)用物質(zhì)的量進(jìn)行化學(xué)方程式計(jì)算。(1)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

11【解】參加反應(yīng)的H2SO4的物質(zhì)的量為:0.25L×2mol/L=0.5moln(Fe)0.50mol【例題】250mL2mol/L的硫酸與足量的鐵屑完全反應(yīng)。計(jì)算:(1)參加反應(yīng)的鐵屑的物質(zhì)的量;化學(xué)反應(yīng)各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比【例題】250mL2mol/L的硫酸與足量的鐵屑完全反應(yīng)。(2)生成的H2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)?！窘狻繀⒓臃磻?yīng)的H2SO4的物質(zhì)的量為:0.25L×2mol/L=0.5mol(2)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

1

1

0.50moln（H2)

n（H2）0.5mol

n（H2）=0.5mol

標(biāo)況下，V（H2）=n·Vm=0.5mol×22.4L/mol=11.2L解法一：先求出n(H2),再求V（H2）。1mo11mol

0.50mol

(2)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑【例題】250mL2mol/L的硫酸與足量的鐵屑完全反應(yīng)。計(jì)算:(2)生成的H2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。22.4L1、可以用質(zhì)量，氣體體積，物質(zhì)的量等物理量表示，左右相當(dāng)。V(H2)2、上下單位（物理量）一致解法二：補(bǔ)充：若求算生成的H2的質(zhì)量，還可以怎樣列關(guān)系式。【例題】250mL2mol/L的硫酸與足量的鐵屑完全反應(yīng)。1mo1