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1、人 教 版2019必 修 第 一 册第三章 铁 金属材料第1节 铁及其化合物 第一课时1.能准确描述铁单质的化学性质，利用离子反应、氧化还原反应等概念对含铁单质的相关反应进行分类和分析说明，并建立物质类别和元素价态两个认识视角。2.能运用氧化还原反应的相关原理进一步认识铁的化学性质，正确书写铁的相关化学性质的化学方程式，并应用于化学问题的解释。3.基于物质类别、元素价态，依据物质的分类和氧化还原反应原理，预测铁单质的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。学习目标学习目标本节重难点本节重难点铁与水蒸气的反应；基于物质类别和元素价态认识物质性质的模型。p本 节 重 点p
2、本 节 难 点铁的化学性质及其相关的化学方程式；基于物质类别和元素价态认识物质性质的模型。情境导入情境导入长方形铁炉我国目前发现最早的人工冶铁制品是甘肃灵台出土的春秋初年秦国的铜柄铁剑，这表明春秋初年我国已掌握了冶铁技术。战国中期以后，铁质工具在社会生产中发挥了巨大作用。自然界中有游离态的铁吗？铜柄铁剑人类最早使用的铁，是来自太空的陨铁赤铁矿（Fe2O3）菱铁矿（FeCO3）磁铁矿（Fe3O4）黄铁矿（FeS2）常见的铁矿石常见的铁矿石资料卡片资料卡片铁元素在自然界中主要是以+2价和+3价化合物的形态存在于矿石中，游离态的单质铁只存在于陨铁中。铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，局第4位。高
3、炉炼铁物理性质物理性质状态状态状态状态密度密度密度密度熔点熔点熔点熔点沸点沸点沸点沸点金属共性金属共性金属共性金属共性特性特性特性特性固体固体固体固体7.86g/cm3153515352750275027502750导热、导电、延展性导热、导电、延展性导热、导电、延展性导热、导电、延展性能被磁铁吸引能被磁铁吸引能被磁铁吸引能被磁铁吸引铁有延展性和导热性。铁能导电，但其导电性不如铜和铝。铁能被磁体吸引。元素价态化学性质化学性质铁铁与与氧氧化化性性较较弱弱的的氧氧化化剂剂(如如盐酸酸、硫硫酸酸铜等等)反反应应，铁铁原原子子失失去去2个个电电子子生生成成2价价铁铁的的化化合合物物；而而铁铁与与氧氧化
4、化性性较较强强的的氧氧化化剂剂(如如氯气气等等)反反应应，铁铁原原子子则则失去失去3个电子生成个电子生成3价铁的化合物。价铁的化合物。表现出较强的还原性FeH2SO4=FeSO4H2(置换反应)铁作为还原剂与某些非金属单质、酸和盐溶液反应与非金属单质反应与非金属单质反应与酸反应与酸反应与盐溶液反应与盐溶液反应铁与水蒸气的反应用小试管收集一试管气体，点用小试管收集一试管气体，点燃，听到轻微燃，听到轻微“噗噗”声，产生淡声，产生淡蓝色火焰，证明生成了蓝色火焰，证明生成了H2实验操作及现象实验操作及现象实验结论实验结论铁能与水蒸气反应，并有铁能与水蒸气反应，并有H2生生成，反应的化学方程式为成，反应
5、的化学方程式为3Fe4H2O(g)Fe3O44H2实验装置实验装置 1铁与水蒸气的反应实验装置实验装置 2用火柴点燃肥皂泡，听到用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了爆鸣声，证明生成了H2实验操作及现象实验操作及现象实验结论实验结论铁能与水蒸气反应，并有铁能与水蒸气反应，并有H2生生成，反应的化学方程式为成，反应的化学方程式为3Fe4H2O(g)Fe3O44H2湿棉花的作用是在受热时提供反应所需的水蒸气；湿棉花的作用是在受热时提供反应所需的水蒸气；酒精灯的火焰用防风罩套住，可以使加热效果更好；酒精灯的火焰用防风罩套住，可以使加热效果更好；肥皂液在该实验中可以起到肥皂液在该实验中可以起到“收集
6、收集”氢气的作用氢气的作用铁单质的价的价类二二维图类别类别化化合合价价单质单质氧化物氧化物盐盐0+2+3Fe3O4Fe3+/Fe+3Fe2+/Fe+2强氧化剂弱氧化剂H2O/O2化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的化合价232，31铁的氧化物铁的氧化物铁的氧化物与铁的氢氧化物认识元素及其化合物性质的视角物质类别元素价态试预测试预测Fe2O3具有的化学性质具有的化学性质？属于金属氧化物属于金属氧化物/碱性氧化物碱性氧化物铁元素的化合价为铁元素的化合价为+3价价Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O2Fe(O
7、H)3 Fe2O3+3H2OFe2O3+3CO 2Fe+3CO2 高温认识元素及其化合物性质的视角物质类别元素价态试预测试预测FeO具有的化学性质？具有的化学性质？属于金属氧化物属于金属氧化物/碱性氧化物碱性氧化物铁元素的化合价为铁元素的化合价为+2价价FeO+2H+Fe2+H2O氧化性FeO+CO Fe+CO2 高温还原性 6FeO+O2 2Fe3O4 认识元素及其化合物性质的视角物质类别元素价态试预测试预测Fe3O4具有的化学性质具有的化学性质？属于金属氧化物属于金属氧化物氧化性Fe3O4+8H+Fe2+2Fe3+4H2OFe3O4+4CO 3Fe+4CO2 高温2铁的氢氧化物铁的氢氧化物
8、（1）Fe(OH)3的制备Fe33OH=Fe(OH)3有红褐色沉淀实验原理实验装置图实验现象2铁的氢氧化物铁的氢氧化物（1）Fe(OH)2的制备实验原理实验装置图实验现象Fe22OH=Fe(OH)2白色沉淀灰绿色红褐色 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3化学式Fe(OH)2物理性质化学性质化合价角度物质类别角度热稳定性（2）Fe(OH)2性质Fe(OH)22H=Fe22H2O白色沉淀4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3如何制备纯净的如何制备纯净的如何制备纯净的如何制备纯净的Fe(OH)Fe(OH)2 2？排除氧气干扰用煮沸过的蒸馏水配制试剂用煮沸过的蒸馏水配制试剂将胶头滴
9、管伸入液面下挤出将胶头滴管伸入液面下挤出NaOHNaOH溶液溶液溶液表面覆盖一层植物油溶液表面覆盖一层植物油NaOH溶液Fe2+溶液 植物油层1.下列物质与其俗名匹配，且相关叙述合理的是()A.磁性氧化铁：四氧化三铁黑色晶体 B.铁红：氧化亚铁可作为红色油漆的涂料 C.苏打：碳酸氢钠 治疗胃酸过多 D.双氧水：过氧化氢受热稳定综合训练综合训练A2.下列物质中，在一定条件下与铁反应，且铁元下列物质中，在一定条件下与铁反应，且铁元素的化合价能变为素的化合价能变为+3价的是价的是()A氯化铁溶液氯化铁溶液 B氯气氯气C硫酸铜溶液硫酸铜溶液 D稀盐酸稀盐酸巩固训练巩固训练B巩固训练巩固训练3.还原铁粉
10、和水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法正确的是()A.该反应生成的固体是Fe(OH)3B.湿棉花的主要作用是冷却试管,防止炸裂 C.肥皂液的主要作用是检验生成的是H2D.铁粉和水蒸气反应后,可以立即用磁铁将剩余的铁粉分离出来D巩固训练巩固训练 4有关铁的氧化物的说法中，不正确的是（）A.赤铁矿主要成分是Fe2O3，Fe2O3俗称铁红，常用作红 色油漆和涂料 B.磁铁矿的主要成分是Fe3O4，打印机的墨粉中添加有 Fe3O4 C.烤蓝是一种古老的金属处理工艺，即在金属表面形成 一层致密并且拥有一定厚度的氧化层，该氧化层的主 要成分为Fe2O3 D.高炉炼铁是用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来C