新教材-人教版化学必修第一册学案-第三章-第一节-第1课时-铁和铁的氧化物-含解析.docx

第一节　铁及其化合物第1课时　铁和铁的氧化物课程解读课标要点学科素养铁的存在与性质了解铁元素在自然界中的存在形态及铁与水蒸气的反应，结合我国古代应用铁的化学史，增强文化自信铁的氧化物以铁的氧化物性质及其用途为素材，从而培养学生的科学态度与社会责任感(见学生用书P51) 知识点一　铁的存在与性质1．存在：铁元素在地壳中的含量居第__四__位人类最早使用的铁，是来自太空的__陨铁__，自然界中常以__＋2__、__＋3__价化合物的形态存在于矿石中2．铁的应用历史：我国在__春秋__初年已掌握了冶铁技术战国__中期以后，铁质工具在社会生产中发挥了巨大的作用现代工业炼铁的原理是用__还原__的方法把铁从铁矿石中提炼出来化学方程式为(以赤铁矿为例)__Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2__3．物理性质：__银白__色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被__磁体__吸引4．化学性质(1)铁在潮湿的空气中被腐蚀生成铁锈2)与非金属反应：①与O2反应：__3Fe＋2O2Fe3O4__(写化学方程式) ②与Cl2反应：__2Fe＋3Cl22FeCl3__(写化学方程式) (3)与酸反应：如铁与盐酸反应：__Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑__(写化学方程式)。

(4)与盐溶液反应：如铁与CuSO4溶液反应：__Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu__(写化学方程式)5)铁与水蒸气的反应实验装置产物验证用火柴点燃肥皂液，听到__爆鸣__声，证明生成了__H2__实验结论铁__不能__与冷水、热水反应，但在高温下能与水蒸气反应，化学方程式为__3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2__5．人体中的铁元素人体内的含铁化合物分为__功能性铁__和__储存铁__功能性铁__参与氧的运输体内缺铁将会导致人的__记忆__能力、__免疫__能力和对温度的适应能力等生理功能下降动物内脏、肉类、鱼类、蛋类等动物性食物中的铁容易被吸收我国已经实施在某些酱油中加入__铁强化剂__的措施，以减少缺铁性贫血问题的发生 知识点二　铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称－__铁红____磁性氧化铁__颜色和状态__黑__色粉末__红棕__色粉末__黑__色晶体铁的价态__＋2__价__＋3__价＋2价、＋3价水溶性__不溶____不溶____不溶__与盐酸反应(离子方程式)__FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O____Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O__Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O与CO(以FexOy表示)的反应__FexOy＋yCOxFe＋yCO2__1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“”)。

1)铁的化学性质活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在　　)(2)铁粉作食品袋内的脱氧剂时起氧化作用　　)(3)铁与稀硫酸反应的离子方程式：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑　　)(4)Fe2O3俗称铁红，常用作红色油漆和涂料　√　)(5)FeO和Fe2O3都是碱性氧化物，都能与酸发生反应　√　)(6)3 mol Fe完全转变为Fe3O4，失去8 mol电子　√　)(7)在给定条件下，能实现FeFeCl2Fe(OH)2的转化　　)2．人类最早使用的铁，是来自太空的“陨铁”在各个文明古国中发现的最早的铁器都是用陨铁制成的虽然陨铁很少，却为人类认识铁打开了大门下列关于铁的叙述错误的是(　C　)A．纯净的铁是光亮的银白色金属B．铁能被磁铁吸引，在磁场作用下铁自身也能产生磁性C．铁是地壳中含量最多的金属元素，所以分布在地壳中的铁有游离态也有化合态D．纯铁的抗腐蚀能力相当强，在干燥的空气里不易被氧化【解析】铁在地壳中的含量居于第四位，铝是地壳中含量最多的金属元素，C错误3．下列有关铁的氧化物的叙述中正确的是(　C　)A．常见的铁的氧化物FeO、Fe2O3、Fe3O4都是黑色B．铁的氧化物中Fe2O3、Fe3O4都有磁性C．作为炼铁原料之一的赤铁矿的主要成分是Fe2O3D．铁的氧化物Fe2O3、Fe3O4都只有氧化性【解析】FeO和Fe3O4都是黑色的，赤铁矿的主要成分是红棕色的Fe2O3，A错误，C正确；常见的三种铁的氧化物中，只有Fe3O4有磁性，B错误；Fe3O4中铁的化合价为＋2价和＋3价，既有氧化性又有还原性，D错误。

4．(1)比较钠和铁与水反应的条件和程度有何差异？金属与水反应的本质是什么？(2)在铁与水蒸气反应的实验中，湿棉花的作用是什么？肥皂液的作用是什么？(3)丹霞地貌中含有的铁的氧化物是什么？“朱门酒肉臭，路有冻死骨”中的“朱门”是指古代王公贵族漆成红色的住宅大门，表示尊贵，其中利用了该氧化物的什么性质？(4)磁铁的主要成分是什么？该物质中铁呈现什么化合价？你能将它拆分为简单的氧化物形式吗？该物质是混合物还是纯净物？答：(1)钠与冷水剧烈反应；常温下或加热条件下铁与液态水都不反应，高温下铁与水蒸气反应金属与水反应的本质是金属原子失去电子，水电离出的H＋得到电子生成氢气2)湿棉花的作用是在加热条件下，蒸发出与还原铁粉反应的水蒸气；肥皂液的作用是除去水蒸气，收集氢气3)氧化铁(Fe2O3)；氧化铁为红棕色粉末，俗称铁红，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料4)Fe3O4；＋2价、＋3价；FeOFe2O3；纯净物见学生用书P52)1．金属与水反应的一般规律按照金属活动性顺序，因金属的活动性不同，则金属与水反应的条件和剧烈程度有差异，可归纳如下：(1)活泼金属如K、Na等可与冷水迅速剧烈反应(放热反应)，生成可溶性碱和H2。

如：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑(2)Mg与冷水反应缓慢，但在加热条件下(或用沸水)，Mg与水的反应加快Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑(3)Fe、Zn等可以与水蒸气反应生成金属氧化物和H2如：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2(4)Cu、Hg、Ag、Pt、Au不与水反应2．铁与水蒸气的反应实验铁与水蒸气的反应实验主要分为水蒸气发生装置、铁粉与水蒸气反应装置、氢气收集装置如图是一种铁与水蒸气反应的改进装置 某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验，并检验产物的性质，请回答下列问题1)A装置的作用是__产生水蒸气__，B中反应的化学方程式为__3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2__2)D的作用是__吸收未反应的水蒸气__3)E中的现象是__黑色粉末逐渐变为红色，右端管壁有水珠生成__4)实验时应先点燃__A__(填“A”或“B”)处的加热装置，点燃E处酒精灯之前应进行的操作是__收集H2，并检验其纯度__解析】(1)B中进行的反应是3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，A为提供水蒸气的装置2)D的作用是除去未反应的水蒸气，干燥H23)E中反应为H2＋CuOCu＋H2O，故黑色粉末逐渐变红，同时硬质玻璃管右端会有水珠生成。

4)应先点燃A处加热装置，产生水蒸气先除去B装置中的空气；若先点燃B处加热装置，B中的Fe会与空气中的O2反应生成Fe2O3点燃E处酒精灯前要收集H2，并检验纯度1．某学习小组进行了如图所示的实验(有些固定装置略去)，实验后组员之间的交流不合理的是(　C　)A．甲同学认为试管b中收集到的气体可点燃，且产生淡蓝色火焰B．乙同学认为试管a中生成的黑色固体可能为四氧化三铁C．丙同学认为将少量还原性铁粉放入试管中，加适量的水，加热也可实现该反应D．丁同学认为用盐酸溶解固体生成物所得溶液有颜色【解析】在高温下铁与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁，试管b中收集到的氢气可点燃，且产生淡蓝色火焰，A、B正确；铁与水不反应，而与水蒸气反应，丙同学的观点错误，C错误；盐酸溶解固体生成物得到氯化亚铁和氯化铁的混合溶液，溶液有颜色，D正确2．某同学利用如图所示的实验装置进行铁与水蒸气反应的实验，并对反应后硬质试管中固体物质的组成进行探究请回答下列问题：(1)铁与水蒸气的反应中，氧化剂是__H2O__(填化学式，下同)，还原剂是__Fe__2)该同学对反应后硬质试管中固体物质的组成提出了如下假设假设1：只有Fe；假设2：只有__Fe3O4__(填化学式)；假设3：既有Fe也有Fe3O4。

3)为了验证反应后硬质试管中固体物质的组成，该同学进行了定量研究：反应前固体物质的质量为5.6 g，反应后固体物质的质量为6.6 g从数据分析，反应后硬质试管中固体物质的组成为__Fe和Fe3O4__解析】(1)根据化学方程式：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2可知，Fe在反应中失去电子做还原剂，H2O在反应中得到电子做氧化剂2)若Fe没有反应，则固体物质为Fe；若Fe部分反应，则固体物质为Fe与Fe3O4的混合物；若Fe全部反应，则固体物质为Fe3O43)若5.6 g Fe完全反应，应得到 mol Fe3O4，其质量约为7.7 g，而实验测得反应后固体物质的质量为6.6 g，说明Fe部分反应，故反应后硬质试管中固体物质为Fe和Fe3O4的混合物1．铁的氧化物及其性质FeO和Fe2O3为碱性氧化物，不溶于水，能够与盐酸反应生成盐(FeCl2、FeCl3)和水Fe3O4中铁元素有＋2价、＋3价两种价态，可写为FeOFe2O3，Fe3O4与盐酸反应时可看作Fe2O3、FeO分别与盐酸反应，然后再把两个反应叠加Fe3O4属于复杂的氧化物，但是不能认为是Fe2O3和FeO组成的混合物2．铁矿石(1)磁铁矿主要含铁矿物为磁性氧化铁，其化学式为Fe3O4，其中FeO占31%，Fe2O3占69%，理论含铁量为72.4%。

2)赤铁矿为无水氧化铁矿石，其化学式为Fe2O3，理论含铁量为70%3)褐铁矿实际上是由针铁矿(Fe2O3H2O)、水针铁矿(2Fe2O3H2O)和含不同结晶水的氧化铁以及泥质物质的混合物所组成的褐铁矿中绝大部分含铁矿物是以2Fe2O3H2O形式存在的4)工业上用上述铁矿石冶炼铁的反应可表示为FexOy＋yCOxFe＋yCO2 “秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影同是由黏土烧制的砖瓦，有的是黑色的，有的却是红色的，其中的原因可能是(　D　)A．土壤中含有铁粉、二氧化锰等B．黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑，红砖瓦则是添加了红色耐高温染料C．土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色CuO和红色CuD．土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O3【解析】黏土中含有铁元素，在烧制砖瓦时与O2反应生成氧化物，铁元素的氧化物有3种，FeO与Fe3O4为黑色，Fe2O3为红棕色，故D项正确1．下列物质的颜色按淡黄色、黑色、红棕色、蓝色顺序排列的是(　B　)A．Cl2、Fe2O3、Na2O2、CuSO45H2OB．Na2O2、Fe3O4、Fe2O3、CuSO45H2OC．Fe2O3、Fe3O4、Na2O2、CuSO45H2OD．CuSO45H2O、Fe2O3、FeO、Na2O22．下列说法正确的是(　C　)A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4B．Fe2O3。