人教版高中化學必修第一冊第三章鐵金屬材料鐵的單質、氧化物和氫氧化物課件

鐵單質、氧化物和氫氧化物習學目標1.了解鐵與某些非金屬單質、酸和鹽溶液的反應,及與不同的氧化劑反應時元素化合價的變化情況。通過實驗探究了解鐵與水蒸氣的反應,并通過鐵與水蒸氣反應實驗原理的探究,分析可能的產物,培養(yǎng)科學探究的能力。了解鐵的氧化物的性質及應用。通過氫氧化鐵和氫氧化亞鐵的制備實驗,探究其性質。情境導入生活中的富鐵食品必要時，我們可以根據醫(yī)生建議補充一些補鐵口服液。鐵從哪兒來呢？知識點一鐵的單質鐵在自然界中可以以游離態(tài)(隕鐵)存在，但主要以化合態(tài)(+2價和+3價)存在。含

量鐵元素在地殼中的含量排在第四位，僅次于氧硅鋁，是含量第二多的金屬元素氧硅鋁鐵鈣鐵的存在知識點一鐵的單質1、最早人工冶鐵制品：春秋初年秦國的銅柄鐵劍。2、戰(zhàn)國中期以后，鐵制工具在社會生產中發(fā)揮了巨大作用。春秋戰(zhàn)國時期最大的鐵器—鐵火盆鐵的發(fā)現甘肅靈臺出土的春秋初年秦國的銅柄鐵劍鐵制家具古代冶鐵點燃C+O2

====CO2CO2+C====2CO高溫Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2高溫鐵的性質如何？鐵的冶煉知識點一鐵的單質顏色熔點/℃沸點/℃密度/(g·cm-3)延展性導熱性導電性導磁性

銀白色，有金屬光澤153527507.86良好良好良好良好鐵粉金屬導電性順序：鉛<鐵<鋁<金<銅<銀一、鐵的單質1.鐵的物理性質閱讀課本相關內容，完成下列表格知識點一鐵的單質從物質的類別和化合價的角度預測鐵的化學性質有哪些？Fe物質類型角度元素價態(tài)角度金屬單質強還原性非金屬單質酸溶液某些鹽溶液Fe3+強氧化劑Fe2+弱氧化劑S、H+、Cu2+等

Cl2等Fe與S反應實驗知識點一鐵的單質(1)鐵與非金屬單質反應①與O2反應常溫下，鐵在潮濕的空氣中易被腐蝕，生成鐵銹Fe2O3·xH2O。點燃時，劇烈燃燒、火星四射、放出大量的熱、生成黑色固體。3Fe＋2O2===Fe3O4點燃2.鐵的化學性質②與Cl2反應劇烈燃燒、產生棕褐色的煙2Fe＋3Cl2===2FeCl3③與S反應現象：生成黑色物質Fe＋S===FeS知識點一鐵的單質(2)鐵與酸的反應2.鐵的化學性質硝酸、濃硫酸為強氧化性酸，后續(xù)再進行學習微提醒注意：鐵遇到冷的濃硫酸、濃硝酸時，產生鈍化現象非強氧化性酸知識點一鐵的單質Fe＋CuSO4

=FeSO4＋Cu（1）與硫酸銅溶液反應曾青得鐵則化為銅Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋CuFe＋2Fe3＋=3Fe2＋（2）與FeCl3溶液反應Fe＋2FeCl3=3FeCl2(3)鐵與鹽反應2.鐵的化學性質在一定條件下，鐵作為還原劑能與某些非金屬單質、酸和鹽溶液反應。鐵與氧化性較弱的氧化劑（如鹽酸、硫酸銅等）反應，鐵原子失去2個電子生成+2價鐵的化合物。鐵與氧化性較強的氧化劑（如氯氣等）反應，鐵原子則失去3個電子生成+3價鐵的化合物。Fe-2e-→Fe2+Fe-3e-→Fe3+FeFe2+Fe3+強氧化劑弱氧化劑Cl2、HNO3等S、H+、Cu2+等練一練1.判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)鐵具有導電、導熱、延展性及被磁體吸引的特性()(2)Fe分別與氯氣和鹽酸反應所得氯化物相同()(3)已知鐵和S反應得到FeS，根據Cl2、S與鐵的反應可以判斷氯元素和硫元素的非金屬性弱()√×√知識點一鐵的單質【思考與討論】

通過鈉和水的反應，可知水是一種較弱的氧化劑。結合生活常識以及以下材料，預測水能氧化鐵嗎？

材料：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，不得留有水。生活經驗告訴我們，在常溫下，鐵與水是不發(fā)生反應的。根據材料，在高溫下，鐵可能與水發(fā)生反應。鋼水注入干燥的模具知識點一鐵的單質類比鈉的性質，Fe是氫之前的金屬，與水反應能不能置換出氫氣？【思考】

若鐵在高溫下能與水反應，根據所學知識預測產物。

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑Fe+H2OFe(OH)3+H2↑?鐵粉FeOFe2O3Fe3O4Fe(OH)2Fe(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Fe2O3Fe(OH)3Fe2O3

（500℃以上分解）Fe+H2OFe3O4+H2↑？知識點一鐵的單質研究物質性質的一般程序設計方案得出結論實驗探究觀察并通過實驗驗證你的預測的準確性（鐵能與水及產物）思考與討論有人設計了如圖所示的裝置，進行還原鐵粉與水蒸氣反應的實驗。請討論該裝置的實驗原理，并根據實驗現象，分析可能的生成。①試管口略向下傾斜；②酒精燈先加熱濕棉花，有水蒸氣后，再點燃酒精燈加熱還原鐵粉；③加熱一會后再將導管插入到肥皂水中；④結束時，先撤導管，再移酒精燈。實驗注意事項知識點一鐵的單質如何驗證生成的固體是四氧化三鐵？試管冷卻后，利用磁鐵在試管外側吸一吸，若固體被吸引，證明固體是四氧化三鐵?！緦嶒灛F象】鐵粉逐漸紅熱，燒杯中產生大量的肥皂泡，點燃氣泡會發(fā)出爆鳴聲，反應后試管內固體為黑色。(4)鐵與水蒸氣反應2.鐵的化學性質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(

)A．裝置A的作用是為實驗提供持續(xù)不斷的水蒸氣B．裝置B中反應的化學方程式是2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2C．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

B練一練知識點一鐵的單質類別化合價單質氧化物鹽0+2+3Fe3O4Fe3+Fe2+強氧化劑弱氧化劑O2H2OFe較強還原性小結：鐵的化學性質知識點二鐵的氧化物化學名稱氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵化學式鐵元素化合價俗稱——色、態(tài)水溶性FeO

Fe2O3Fe3O4+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FeOFe3O4

Fe2O3

+2、+3 二、鐵的氧化物1、鐵的氧化物的物理性質閱讀課本相關內容，填寫下表知識點二鐵的氧化物【思考】分別從價維和類維，推測這三種氧化物有什么相同的化學性質和不同的化學性質，并說出你的推測依據？推測：從分類的角度分析，三者都是金屬氧化物，都能與酸反應。三者都難溶于水，不與水反應。從價態(tài)的角度分析，FeO、Fe3O4既有氧化性又有還原性，Fe2O3主要有氧化性。知識點二鐵的氧化物2、化學性質化學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（用離子方程式表示）氧化性(被還原)用途——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△

復雜氧化物紅色油漆和涂料、煉鐵原料制錄音磁帶和電訊器材，打印機或復印機的墨粉知識點二鐵的氧化物3.判斷正誤A.“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色,可能是來自氧化鐵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元素的化合價有+2價和+3價,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Fe2O3E.Fe3O4中Fe元素的化合價有+2價和+3價,Fe3O4的組成可用FeO·Fe2O3表示，但Fe3O4是純凈物××××√

練一練知識點三鐵的氫氧化物【思考】鐵元素有哪些氫氧化物，該如何制??？說出你選擇此法的理由。Fe(OH)2Fe(OH)3

基于物質類別和元素價態(tài)，可以預測物質的性質，還可以設計物質間的轉化途徑。

從物質類別的角度亞鐵鹽鐵

鹽FeSO4FeCl3

堿Fe(OH)2堿Fe(OH)3金屬的氫氧化物通常有以下幾種方案：1.單質和水反應2.氧化物和水反應3.可溶性鹽和堿溶液反應知識點三鐵的氫氧化物[實驗]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)生的現象。知識點三鐵的氫氧化物實驗名稱氫氧化鐵制備制備原理實驗裝置圖實驗現象Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓有紅褐色沉淀Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓白色沉淀灰綠色紅褐色

4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3【思考與討論】知識點三鐵的氫氧化物由實驗可知，白色的Fe(OH)2會被溶解在溶液中的氧氣氧化。那么，在實驗室里，如何得到較純凈的Fe(OH)2呢?【分析】Fe(OH)2會被O2氧化，因此制取Fe(OH)2的關鍵是防止O2的干擾，需要做到：溶液中不含O2；

生成的Fe(OH)2隔絕O24Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3膠頭滴管伸入液面以下現配現用加熱煮沸【思考】還有沒有其他改進方案？

知識點三鐵的氫氧化物由于苯的液封作用，可防止生成的Fe(OH)2被氧化，因而可較長時間觀察到白色的Fe(OH)2沉淀①反應在試管底部進行②加隔氧劑(這是唯一一種把膠頭滴管插入反應溶液的實驗)如加入汽油、苯等比水輕的有機溶劑該方法是先在裝置Ⅰ中產生FeSO4溶液，并利用產生的H2排盡整個裝置中的空氣，待檢驗H2的純度后，再關閉止水夾K，利用產生的H2把FeSO4溶液壓入裝置Ⅱ中與NaOH溶液進行反應。有機層隔離法1

還原性氣體保護法24、下列各圖示中，能較長時間觀察到Fe(OH)2白色沉淀的是(）①②④練一練Fe(OH)2和Fe(OH)3性質的比較鐵的氫氧化物氫氧化鐵氫氧化亞鐵化學式色、態(tài)水溶性與鹽酸反應穩(wěn)定性轉化關系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

【課堂小結】物質類別角度

二、鐵的化學性質一、鐵的物理性質氧化還原反應角度1.

與非金屬單質反應2.

與某些鹽反應3.

與酸反應4.

與水反應

活潑金屬與水的反應鐵是銀白色具有金屬光澤的固體，具有延展性、導電性、

導熱性，具有磁性。熔點：1535℃,沸點：2750℃,密度：7.86g/cm3。與Cl2等強氧化劑反應Fe-3e-→Fe3+與鹽酸、硫酸銅等弱氧化劑反應Fe-2e-→Fe2+【課堂小結】鐵的氧化物和氫氧化物鐵的氧化物鐵的氫氧化物Fe(OH)2的制備物理性質：色、態(tài)、俗名、用途化學性質：穩(wěn)定性、與酸反應物理性質：色、態(tài)、俗名、用途化學性質：穩(wěn)定性、與酸反應、轉化制備方法：鹽鐵鹽+強堿防止氧化措施常見制取裝置隨堂訓練1、下列有關鐵及其化合物的說法中不正確的是(

)A．工業(yè)上在高溫下用CO還原含Fe2O3的鐵礦石煉鐵

B．鐵在純氧中燃燒或高溫下和水蒸氣反應均能得到Fe3O4

C．工業(yè)上可用鐵制容器儲存、運輸濃硝酸、濃硫酸

D．氯化鐵溶液有較強氧化性，故可用作凈水劑D2.下列說法正確的是：(