高中化学 第三章 铁金属材料 第1节 第1课时 铁的单质、氧化物、氢氧化物课件 新人教版必修第一册-新人教版高中第一册化学课件.ppt

第三章铁金属材料第三章铁金属材料情景切入人类在四千五百多年前就开始使用铁器铁是目前产量最大，使用最广泛的金属金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用让我们走进教材，学习铁、金属材料知识导航本章从物质类别和元素化合价的角度认识物质间的转化关系；认识不同类型合金的性能和用途本章知识在结构上分为二节：第一节主要学习铁及其化合物铁的单质、铁的重要化合物；第二节主要学习金属材料铁合金、铝和铝合金、新型合金、物质的量在化学方程式计算中的应用学法指导1迁移应用学新知依据金属的物理通性和化学通性，掌握铁的物理性质和化学性质2明确分类学性质从物质类别的视角，学习铁的氧化物及铁的氢氧化物的性质3理解本质重应用从化合价变化的角度掌握Fe、Fe2、Fe3的相互转化关系4把握内涵懂本质从新的角度和视野去学习铝及其氧化物可以与碱发生反应5结合实践助理解以金属材料的发展为例，运用发展的观点去学习合金的发展过程，正确认识化学的价值6联系实际释疑惑知道金属材料包括纯金属及其合金，了解合金的性能及用途第一节铁及其化合物第1课时铁的单质、氧化物、氢氧化物学习目标核心素养1了解单质铁单质铁 、铁铁的氧化物性质质及用途。

2通过实验认识铁单质过实验认识铁单质与水蒸气的反应应的条件，加深对对微观观原子结结构决定物质质宏观观性质质的认识认识 3掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备备原理及化学性质质1通过对过对 “铁铁及其氧化物”的学习习，培养化学服务务社会的责责任意识识2通过对过对 “铁单质铁单质 与水蒸气反应应”的学习习，培养宏观观辨识识和微观观探究的能力新课情境呈现 纯净的铁是光亮的银白色金属，密度较大，熔点为1 535，沸点为2 750纯铁的抗蚀力很强，它有良好的延展性和导热性，导电性比铜、铝差，能被磁铁吸引铁的化合物很多铁的氧化物主要有黑色的氧化亚铁、红棕色的三氧化二铁和具有磁性的黑色的四氧化三铁含有铁元素的盐有硫酸亚铁、氯化铁等铁的氢氧化物为氢氧化亚铁和氢氧化铁氢氧化亚铁是白色固体，不溶于水，很不稳定，容易被氧化硫酸亚铁与NaOH溶液反应生成的氢氧化亚铁沉淀，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色这是因为氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化成了红褐色的氢氧化铁，发生的反应为：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3以上化合物具有怎样的性质，让我们一起学习铁的单质、氧化物、氢氧化物课前素能奠基知识回顾1光亮的铁丝在空气中能否燃烧？铁丝在纯氧中燃烧的现象如何？请写出相应的化学方程式。

2将几滴FeCl3饱和溶液滴入沸腾的蒸馏水中，继续加热至液体呈_色，停止加热所得液体即为_红褐氢氧化铁胶体新知预习一、铁的单质1铁元素的存在(1)人类最早使用的铁，是来自太空的_铁在自然界中以单质形态存在于陨铁中铁元素主要以_价和_价化合物的形态存在于矿石中2)在地壳中铁元素的含量仅次于_、_和_，居第_位铁矿石的主要成分是_，丹霞地貌的岩层因含_而呈红色陨铁23氧硅铝四Fe2O3Fe2O32铁的应用历史(1)我国在_初年就掌握了冶铁技术中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大的作用2)现代工业炼铁的原理是用_的方法把铁从铁矿石中提炼出来化学方程式为_3物理性质铁有_和_，铁能导电，但导电性不如铜和铝铁能被磁铁吸引春秋战国还原延展性导热性4铁的化学性质(1)铁与非金属单质、酸、盐溶液的反应铁与氯气反应的化学方程式：_加热条件下，铁与弱氧化性的S单质反应的化学方程式：_铁与稀盐酸、稀硫酸反应的离子方程式：_铁与硫酸铜溶液反应的离子方程式：_Fe2H=Fe2H2FeCu2=Fe2Cu(2)实验探究铁粉与水蒸气的反应爆鸣H2点拨：1.铁在高温条件下与水蒸气反应2实验中湿棉花的作用是提供水蒸气。

二、铁的重要化合物1铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称_颜颜色和状态态_色粉末_色粉末_色晶体铁铁的价态态_价_价2价、3价水溶性_铁红磁性氧化铁黑红棕黑23不溶不溶不溶2Fe33H2O点拨：FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，Fe3O4不属于碱性氧化物2铁的氢氧化物(实验探究铁的氢氧化物的生成与转化)在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液1)在FeCl3溶液中滴入NaOH溶液，生成_沉淀，原因是_(填反应的离子方程式)2)在FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，生成_絮状沉淀，原因是_(填反应的离子方程式)，沉淀迅速变成灰绿色，最后会有红褐色沉淀生成，原因是_ _ (填反应的化学方程式)红褐色Fe33OH=Fe(OH)3白色Fe22OH=Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O =4Fe(OH)3 (3)Fe(OH)2与Fe(OH)3的制备与性质Fe(OH)2Fe(OH)3颜颜色_溶解性_制备备_ _性质质还还原性_不稳稳定性(隔绝绝空气加热热)_与酸反应应_白色红褐色难溶于水难溶于水Fe22OH=Fe(OH)2 Fe33OH=Fe(OH)3 在空气中迅速被O2氧化 Fe(OH)22H=Fe22H2O Fe(OH)22H=Fe22H2O预习自测1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。

1)Fe与H2O(g)反应生成Fe2O3和H2()(2)铁有多种氧化物，且均为黑色固体()(3)Fe3O4中的Fe化合价有2和3价，Fe3O4为混合物()(4)Fe(OH)2和Fe(OH)3均为弱碱，均与盐酸反应生成盐和H2O ()(5)Fe(OH)2易被溶解在溶液中的O2氧化为Fe(OH)3()2红珊瑚栖息于2002 000米深的海域，产于台湾海峡、中国南海，它与琥珀、珍珠被统称为有机宝石在中国，珊瑚是吉祥富有的象征，一直被用来制作珍贵的工艺品红珊瑚是无数珊瑚虫分泌的石灰质大量堆积形成的干支状物，呈红色是因为在海底长期积淀某种元素，该元素是()ANaBFeCZnDCu解析：钠元素形成的化合物中无红色物质，A错；铁元素形成的氧化铁呈红色，珊瑚在生长过程中吸收氧化铁形成红色，B正确；锌的化合物中无红色物质，C错；海水中铜元素含量低到仪器检测不到，Cu2在溶液中呈蓝色，D错B3下列变化中，加入铁粉不可能实现的是()AAgAgBFe3Fe2CHH2DFe(OH)2Fe(OH)3解析：铁粉具有还原性，Fe(OH)2到Fe(OH)3化合价升高，被氧化，所以选DD4下列关于铁与水蒸气反应的说法中不正确的是()A反应中有氢气产生B此反应需在高温条件下才能发生C生成的铁的化合物中铁全部呈3价D该反应中水作氧化剂解析：铁与水蒸气反应生成H2和Fe3O4，Fe3O4中铁元素呈2、3价，反应中水作氧化剂，铁作还原剂，所以选C。

C课堂素能探究 问题探究：在两支试管里分别加入少量的FeCl3和新制FeSO4溶液，然后滴入NaOH溶液，观察并记录现象Fe(OH)3和Fe(OH)2的实验室制法知识点一 思考探究下列问题：1两试管中有什么现象？久置于空气中又有什么现象？2在制备Fe(OH)2时，为什么要用新制的FeSO4溶液并将吸有NaOH溶液的胶头滴管尖嘴插入液面以下？3在实验中，若想长时间观察到生成的白色Fe(OH)2沉淀，除使用新制FeSO4溶液外，还应创造一个怎样的反应环境？探究提示：1.甲中生成红褐色沉淀，久置不变色；乙中生成白色沉淀，且沉淀迅速变成灰绿色，过一段时间后有红褐色物质生成2用新制的FeSO4溶液为了防止Fe2被氧化成Fe3；滴管尖嘴插入液面以下是为了防止生成的Fe(OH)2与O2接触而被氧化3因为Fe(OH)2易被氧气氧化而发生颜色变化，故应尽可能创造无氧环境以防止Fe(OH)2被氧化知识归纳总结：1防止Fe(OH)2氧化的方法(1)含Fe2的溶液必须是新制的，并放入Fe粉，以防Fe2被氧化成Fe32)除去溶液中溶解的O2，其方法是加热煮沸NaOH溶液3)长胶头滴管末端插入试管内的液面以下4)在FeSO4溶液液面上加植物油或苯进行液封。

5)在容器内充满H2等气体，保证无O2环境2实验室制备Fe(OH)2装置的改进改进后装置优点：配制溶液的蒸馏水煮沸，除去溶解的氧气，然后用苯液封，防止空气溶解，装有NaOH溶液的滴管插入液面下慢慢挤出溶液，这些操作均能防止Fe(OH)2与氧气接触，避免其被氧化，因此能较长时间观察到白色沉淀装置优点：铁粉与稀硫酸反应生成的氢气排除了装置内的空气，同时试管内剩余的氢气起到保护气的作用，防止了Fe(OH)2与氧气接触，避免其被氧化，因此能较长时间观察到白色沉淀下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是 ()ABCD典例 B解析：因为Fe(OH)2易被氧气氧化成Fe(OH)3，故要长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的空气或氧气装置是先用H2将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；中液面上加苯阻止了空气进入；由于能接触到空气，故不能较长时间观察到白色沉淀变式训练下列关于氢氧化亚铁及其制备方法的叙述中，不正确的是()A氢氧化亚铁易被空气氧化B氢氧化亚铁为灰绿色絮状沉淀C可利用如图所示装置制备氢氧化亚铁D实验中所用氢氧化钠溶液应预先煮沸B解析：氢氧化亚铁(纯净的)是白色絮状沉淀，易被氧气氧化，B项错误；实验室可利用亚铁盐溶液与碱溶液反应制备氢氧化亚铁，例如用FeSO4溶液与NaOH溶液反应来制备Fe(OH)2，为了防止Fe(OH)2被溶解在溶液中的氧气氧化，所用氢氧化钠溶液应预先煮沸将氧气排出，然后利用题给装置制备Fe(OH)2，且滴加NaOH溶液的胶头滴管应插入FeSO4溶液中，当制得的Fe(OH)2部分被氧化时，沉淀呈灰绿色。

故A、C、D三项均正确名师博客呈现铁及其化合物的性质在运用中的常见误区误区1：误认为Fe3O4是混合物Fe3O4可写成FeOFe2O3的形式，但只含有一种成分，故为纯净物，属于复杂氧化物误区2：误认为Fe与Cl2反应的产物可能为FeCl2或FeCl3Fe与Cl2反应的产物是FeCl3，与Cl2量的多少无关，反应Fe2Fe3=3Fe2只能在溶液中进行误区3：误认为Fe与酸的反应都是置换反应Fe与非氧化性酸的反应是置换反应，生成盐和H2，与氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)的反应不是置换反应，不能生成H2误区4：误认为Fe2O3、Fe(OH)3与HI(已知：HI溶液具有强酸性，I具有还原性)的反应属于复分解反应Fe2O3、Fe(OH)3与HI的反应并非简单的复分解反应，而是氧化还原反应，如2Fe(OH)36H2I=2Fe2I26H2O。