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高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第一节 铁及其化合物说课ppt课件
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第一节 铁及其化合物说课ppt课件，共35页。PPT课件主要包含了功能性铁，储存铁，铁强化剂，产生水蒸气，吸收未反应的水蒸气，H2O，Fe3O4，Fe和Fe3O4等内容，欢迎下载使用。
1．存在：铁元素在地壳中的含量居第______位。人类最早使用 的铁，是来自太空的________，自然界中常以________、 _______价化合物的形态存在于矿石中。2．铁的应用历史：我国在________初年已掌握了冶铁技术。 ________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________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) _________________________________。
3．物理性质：________色固体，熔点较高，具有良好的导热、 导电、延展性，能被________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：________________________(写化学方程式)。 ②与Cl2反应：_________________________(写化学方程式)。 (3)与酸反应：如铁与盐酸反应：__________________________ (写化学方程式)。
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
(4)与盐溶液反应：如铁与CuSO4溶液反应： _____________________________(写化学方程式)。 (5)铁与水蒸气的反应
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
5．人体中的铁元素人体内的含铁化合物分为_____________和____________。_______________参与氧的运输。体内缺铁将会导致人的________能力、________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_____________的措施，以减少缺铁性贫血问题的发生。
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 ml Fe完全转变为Fe3O4，失去8 ml电子。( )
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( )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
3．下列有关铁的氧化物的叙述中正确的是( )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
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；FeO·Fe2O3；纯净物。
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。
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。
例题 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___________________，B中反应的化学方程式为_____________________________________。 (2)D的作用是________________________。
(3)E中的现象是_______________________________________________。 (4)实验时应先点燃______(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________________________。
黑色粉末逐渐变为红色，右端管壁有水珠生成
收集H2，并检验其纯度
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( )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
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________(填化学式，下同)，还原剂是______。(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_________(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______________。
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FeO·Fe2O3Fe3O4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(Fe2O3·H2O)、水针铁矿(2Fe2O3·H2O)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2Fe2O3·H2O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＋yCO xFe＋yCO2。
例题 “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( )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
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( )A．Cl2、Fe2O3、Na2O2、CuSO4·5H2OB．Na2O2、Fe3O4、Fe2O3、CuSO4·5H2OC．Fe2O3、Fe3O4、Na2O2、CuSO4·5H2OD．CuSO4·5H2O、Fe2O3、FeO、Na2O2
2．下列说法正确的是( )A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4B．Fe2O3为碱性氧化物，可溶于水C．铁锈的主要成分是Fe2O3D．Fe3O4中铁元素有＋2价和＋3价，Fe3O4是混合物
3．下列关于Fe2O3和FeO的叙述中不正确的是( )A．都是碱性氧化物B．都能与酸反应生成盐和水C．都能与水反应生成氢氧化物D．都能被CO还原为铁
4．我国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪已随美国发现号航天飞船升入太空，开始了探索宇宙中是否存在“反物质”的研究工作。根据你所学的知识推测用于制造阿尔法磁谱仪的核心部件的材料是( )A．FeOB．Fe2O3C．Fe3O4D．Fe(OH)3
1．有关铁的氧化物的说法中，不正确的是( )A．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，Fe2O3是红棕色的，常用作红 色油漆和涂料B．Fe3O4是黑色晶体，其中 的铁显＋2价， 的铁显＋3价C．FeO、Fe2O3、Fe3O4都不溶于水，但都能和盐酸反应生成 相应的盐D．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe2O3
2．某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。从分类角度分 析，下列说法正确的是( )A．实验①②所涉及的物质 均为电解质B．实验①③发生的反应均 为离子反应C．实验②③均未发生氧化 还原反应D．实验①③反应制得的物质均为纯净物
3．铁与水蒸气反应实验改进前后的装置如图所示：下列说法错误的是( )A．将湿棉花改为浸水的尿不湿片段，酒精灯由单头改为双 头，可提供足量的水蒸气B．用具支试管可将试管口附近冷凝的水导出
C．肥皂水改为吹泡泡水，收集H2效果更好，点燃效果更明显D．改进后，悬挂的磁铁能吸引铁粉，实验过程中，我们能看 到具支试管中有黑色固体不断落下
4．下表是有关反应的离子方程式及对离子方程式的评价，其中 评价正确的是( )
5．某同学对铁的氧化物产生浓厚兴趣，查阅资料后制成以下卡片：下列说法正确的是( )A．FeO、Fe2O3、Fe3O4均为黑色固体B．反应②③均为氧化还原反应C．热稳定性由强到弱的顺序：Fe2O3>Fe3O4
1．存在：铁元素在地壳中的含量居第______位。人类最早使用 的铁，是来自太空的________，自然界中常以________、 _______价化合物的形态存在于矿石中。2．铁的应用历史：我国在________初年已掌握了冶铁技术。 ________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________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) _________________________________。
3．物理性质：________色固体，熔点较高，具有良好的导热、 导电、延展性，能被________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：________________________(写化学方程式)。 ②与Cl2反应：_________________________(写化学方程式)。 (3)与酸反应：如铁与盐酸反应：__________________________ (写化学方程式)。
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
(4)与盐溶液反应：如铁与CuSO4溶液反应： _____________________________(写化学方程式)。 (5)铁与水蒸气的反应
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
5．人体中的铁元素人体内的含铁化合物分为_____________和____________。_______________参与氧的运输。体内缺铁将会导致人的________能力、________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_____________的措施，以减少缺铁性贫血问题的发生。
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 ml Fe完全转变为Fe3O4，失去8 ml电子。( )
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( )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
3．下列有关铁的氧化物的叙述中正确的是( )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
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；FeO·Fe2O3；纯净物。
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。
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。
例题 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___________________，B中反应的化学方程式为_____________________________________。 (2)D的作用是________________________。
(3)E中的现象是_______________________________________________。 (4)实验时应先点燃______(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________________________。
黑色粉末逐渐变为红色，右端管壁有水珠生成
收集H2，并检验其纯度
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( )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
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________(填化学式，下同)，还原剂是______。(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_________(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______________。
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FeO·Fe2O3Fe3O4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(Fe2O3·H2O)、水针铁矿(2Fe2O3·H2O)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2Fe2O3·H2O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＋yCO xFe＋yCO2。
例题 “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( )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
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( )A．Cl2、Fe2O3、Na2O2、CuSO4·5H2OB．Na2O2、Fe3O4、Fe2O3、CuSO4·5H2OC．Fe2O3、Fe3O4、Na2O2、CuSO4·5H2OD．CuSO4·5H2O、Fe2O3、FeO、Na2O2
2．下列说法正确的是( )A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4B．Fe2O3为碱性氧化物，可溶于水C．铁锈的主要成分是Fe2O3D．Fe3O4中铁元素有＋2价和＋3价，Fe3O4是混合物
3．下列关于Fe2O3和FeO的叙述中不正确的是( )A．都是碱性氧化物B．都能与酸反应生成盐和水C．都能与水反应生成氢氧化物D．都能被CO还原为铁
4．我国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪已随美国发现号航天飞船升入太空，开始了探索宇宙中是否存在“反物质”的研究工作。根据你所学的知识推测用于制造阿尔法磁谱仪的核心部件的材料是( )A．FeOB．Fe2O3C．Fe3O4D．Fe(OH)3
1．有关铁的氧化物的说法中，不正确的是( )A．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，Fe2O3是红棕色的，常用作红 色油漆和涂料B．Fe3O4是黑色晶体，其中 的铁显＋2价， 的铁显＋3价C．FeO、Fe2O3、Fe3O4都不溶于水，但都能和盐酸反应生成 相应的盐D．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe2O3
2．某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。从分类角度分 析，下列说法正确的是( )A．实验①②所涉及的物质 均为电解质B．实验①③发生的反应均 为离子反应C．实验②③均未发生氧化 还原反应D．实验①③反应制得的物质均为纯净物
3．铁与水蒸气反应实验改进前后的装置如图所示：下列说法错误的是( )A．将湿棉花改为浸水的尿不湿片段，酒精灯由单头改为双 头，可提供足量的水蒸气B．用具支试管可将试管口附近冷凝的水导出
C．肥皂水改为吹泡泡水，收集H2效果更好，点燃效果更明显D．改进后，悬挂的磁铁能吸引铁粉，实验过程中，我们能看 到具支试管中有黑色固体不断落下
4．下表是有关反应的离子方程式及对离子方程式的评价，其中 评价正确的是( )
5．某同学对铁的氧化物产生浓厚兴趣，查阅资料后制成以下卡片：下列说法正确的是( )A．FeO、Fe2O3、Fe3O4均为黑色固体B．反应②③均为氧化还原反应C．热稳定性由强到弱的顺序：Fe2O3>Fe3O4
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