高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物课文ppt课件

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1.结合生活中铁制品的应用，了解单质铁、铁的氧化物的性质及用途，培养化 学服务社会的责任意识。2.通过探究实验，认识铁单质与水蒸气反应的条件，对比钠与水的反应，加深 对微观原子结构决定物质宏观性质的认识，培养宏观辨识与微观探析的能力。3.通过实验掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。
核心素养 发展目标
二、铁的氧化物和氢氧化物
1.铁的存在和冶炼(1)存在铁在自然界中可以以 形态(陨铁)存在，但主要是以 价和 价化合物的形态存在于矿石中。铁元素在地壳中的含量居第四位，仅次于 、 和 。(2)冶炼工业炼铁的原理是用还原法把铁从铁矿石中提炼出来，化学方程式(以Fe2O3为例)： 。
2.铁的物理性质铁有 性、 性、 性，但其导电性不如铜和铝，铁还能被 吸引，其熔、沸点较 。
【思考1】　为什么铁片是银白色，而铁粉却是黑色？
提示　金属小颗粒能反射光线。小颗粒的分布是非常混乱的，所以不能像镜面一样把入射光线定向地反射回去。入射光线进到金属小颗粒中，就像进了“迷魂阵”，从一个小颗粒反射到另一个颗粒，这样反射过来又反射回去，光线越来越弱，很少按入射方向返回去，因此看上去是黑色的。
3.铁的化学性质(1)与某些非金属单质、非氧化性酸和盐溶液反应。写出下列有关反应的化学方程式，是离子反应的写出离子方程式。①Fe与非金属单质反应
②Fe与非氧化性酸反应(如盐酸) 。③Fe与盐溶液反应(如CuSO4溶液) 。
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋
【思考2】　上述反应中，铁的化合价的变化有何异同？为什么会有这样的异同？
提示　在一定条件下，铁作为还原剂能与某些金属单质、酸和盐溶液反应。铁与弱氧化剂(如盐酸、CuSO4等)反应，生成＋2价铁的化合物，而与较强的氧化剂(如Cl2等)反应，生成＋3价铁的化合物。
(2)实验探究铁粉与水蒸气的反应【思考3】　在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，模具为什么必须进行充分的干燥处理？
提示　在高温下，铁能与水发生反应。
用燃着的火柴去点肥皂泡，观察到的现象是 ，证明生成了 ，则该反应的化学方程式为______________________ 。上述实验装置中，湿棉花的作用是_____________________ 。
肥皂泡燃烧，听到爆鸣声
铁在氧气中燃烧或与水蒸气反应生成既有＋2价又有＋3价铁元素的氧化物Fe3O4。
1.判断正误(1)由于铁单质性质比较活泼，所以自然界中没有游离态的铁单质(2)铁与AgNO3、ZnCl2等盐溶液均能发生反应生成Fe2＋(3)分离铁粉与铜粉的混合物时，只能用化学方法(4)1 ml Fe与水蒸气高温下反应转移
2.下列有关铁的说法不正确的是A.铁与水蒸气的反应中铁为还原剂B.铁和稀硫酸反应的离子方程式为2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑C.铁在纯氧中燃烧生成Fe3O4D.工业上用CO在高温条件下还原含Fe2O3的矿石炼铁
1.铁的氧化物阅读课本，填写下表空白：
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
6H＋＋Fe2O3===2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O
2.铁的氢氧化物(1)铁的氢氧化物的制备反应原理：Fe(OH)3与Fe(OH)2分别由相应的 与 反应而制得。
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
【思考】　如图是制备氢氧化亚铁的改进装置，思考并回答下列问题：(1)配制NaOH和FeSO4溶液的蒸馏水要经过_________，目的是________________。(2)在FeSO4溶液表面覆盖一层苯(一种有机溶剂，难溶于水，密度比水小)的作用是_____________________________________。(3)将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液液面以下，其目的是________________________________________。
隔绝空气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化
防止滴加NaOH溶液时带入空气氧化Fe(OH)2
(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3的比较
Fe(OH)2＋2H＋=== Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
1.判断正误(1)磁铁矿的主要成分是Fe3O4(2)FeO在空气中加热生成Fe2O3(3)Fe3O4中铁的化合价有＋2和＋3价，是一种混合物(4)Fe(OH)3不能利用化合反应生成(5)因为Fe(OH)2易被氧化，所以在制备时要隔绝空气
2.下列有关铁的化合物的说法不正确的是A.Fe(OH)2不稳定，具有较强的氧化性B.FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，均可与盐酸反应C.Fe(OH)3可通过化合反应得到，Fe(OH)2则不能D.Fe3O4为磁性氧化铁，其中铁的化合价为＋2和＋3
1.(2022·黑龙江宾县二中高一月考)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.铁能被磁体吸引C.铁是地壳中含量最多的金属元素D.铁具有延展性和导热性，可制作炊具
2.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， 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.将肥皂液改为吹泡泡水，收集H2的效果更好，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
3.如图所示装置可用来制取Fe(OH)2并观察其在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑、稀硫酸和NaOH溶液。(1)在试管Ⅰ中加入的试剂是______________。(2)在试管Ⅱ中加入的试剂是___________。(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂，塞紧塞子后的实验步骤是_________________________________________________________________________。
打开止水夹a，待试管Ⅰ中反应
生成的氢气排尽装置中的空气后，再关闭止水夹a
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_________________________________________________________________。(5)实验完毕，拔去试管Ⅱ中的橡胶塞，放入一部分空气，此时试管Ⅱ中发生反应的化学方程式为_________________________________。
和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入
4Fe(OH)2＋2H2O＋O2
===4Fe(OH)3
试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ
题组一　铁的单质1.我国宋代《开宝本草》中记载了中药材铁华粉的制作方法：“取钢煅作叶，如笏或团，平面磨错令光、净，以盐水洒之，于醋瓮中阴处埋之一百日，铁上衣生，铁华成矣。”下列说法错误的是A.“取钢煅作叶，如笏或团”说明金属铁有较好的延展性B.“平面磨错令光、净”的目的是除去表面的铁锈C.“铁上衣生”的原因是铁被氧气氧化D.中药材铁华粉的主要成分是醋酸亚铁
2.(2022·桂林高一检测)下列各项物质间的转化不能通过反应一步完成的是A.Fe→Fe3O4 B.Fe→FeCl3C.Fe→FeCl2 D.Fe→Fe(OH)3
3.类比是研究物质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。下列类比推测中正确的是A.Fe和O2能直接化合生成Fe3O4，推测Cu和O2可直接化合生成Cu3O4B.Na和H2O反应生成NaOH和H2，推测Fe和H2O反应生成Fe(OH)3和H2C.Fe能与CuSO4溶液发生反应，推测Fe能与AgNO3溶液发生反应D.Na在常温下能与H2O反应，推测Fe在常温下也能与H2O反应
4.(2022·陕西长安一中高一月考)将铁片放入下列溶液中，溶液质量减轻的是A.稀硫酸 B.硫酸铜溶液C.稀盐酸 D.AlCl3溶液
题组二　铁的氧化物5.(2023·长春检测)下列关于铁的氧化物的说法错误的是A.FeO不稳定，在空气中加热迅速变为Fe2O3B.Fe2O3俗称铁红，可用作油漆的红色颜料C.Fe3O4中Fe呈现＋2和＋3两种价态D.Fe3O4晶体俗称磁性氧化铁，具有磁性
6.建筑用的红砖和青砖，其颜色是由其中含有的不同价态的铁氧化物所致。我国古代砖瓦建筑能够保持到现在的，几乎无一例外是由青砖建成的。有人提出以下可能的原因：①青砖中含有Fe2O3；②青砖中含FeO或Fe3O4；③Fe2O3长期遇酸雨侵蚀会风化溶解使砖瓦强度降低；④Fe3O4性质更稳定；⑤FeO或Fe3O4更不容易被氧化。你认为以上说法合理的是A.①③⑤ B.②③④C.③⑤ D.①②③④⑤
题组三　铁的氢氧化物7.(2022·广东惠州高一期末)将铁屑溶于过量的稀盐酸后加入过量的NaOH溶液，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热至沉淀质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣。上述沉淀和残渣分别是A.Fe(OH)3；Fe2O3B.Fe(OH)2；Fe2O3C.Fe(OH)2；Fe(OH)3、Fe3O4D.Fe2O3；Fe(OH)3
8.(2022·上海高一检测)下列有关铁的氢氧化物的说法错误的是A.Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化为红褐色固体B.Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3C.Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热都能分解D.Fe(OH)3胶体透明、呈红褐色，能产生丁达尔效应
9.下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是
A.①②④ B.①②③ C.①② D.②③④
10.(2022·长沙高一质检)等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的体积比是A.1∶1 B.3∶4C.2∶3 D.4∶3
11.(2022·内蒙古赤峰二中高一月考)将磁性氧化铁放入稀HNO3中可发生如下反应：3Fe3O4＋28HNO3===9Fe(NO3)x＋NO↑＋14H2O，下列判断正确的是A.Fe(NO3)x中的x为2B.反应中每生成0.2 ml还原产物，就有0.6 ml电子转移C.HNO3在反应中全部被还原D.磁性氧化铁中的铁元素全部被氧化
12.以某硫酸渣(含Fe2O3等)为原料制备FeOOH(铁黄)的一种工艺流程如下：下列说法不正确的是A.“酸溶”后溶液中金属 阳离子主要是Fe3＋B.滤渣的主要成分是FeC.“沉铁”过程中生成Fe(OH)2的化学方程式为FeSO4＋2NH4HCO3=== Fe(OH)2↓＋(NH4)2SO4＋2CO2↑D.“氧化”Fe(OH)2浆液时，可用氯气代替空气
13.金属单质A可发生以下反应。试推断：
(1)A、B、C、D、E分别是(写化学式，B写主要成分)：A______、B______、C______、D______、E______。(2)写出反应③和⑤的离子方程式：③______________________；⑤______________________。
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
14.(2022·广东梅州高一检测)某化学兴趣小组利用如图所示装置进行铁粉与水蒸气反应的实验，并检验产物的性质。请回答下列问题：
(1)A装置的作用是___________，D装置的作用是_______________________________________。
(2)写出B装置中发生反应的化学方程式：_______________________________。
(3)A、B、E装置中应先点燃___处的酒精灯，点燃E处酒精灯之前应进行的操作是_____________。
(4)铁粉与水蒸气发生了反应，则E处的实验现象是_______________________。
15.某化学学习小组设计了下列方法探究氢氧化亚铁的制备等相关问题。(1)用NaOH溶液和FeSO4溶液直接反应能观察到白色的Fe(OH)2沉淀(方法如图)，但沉淀颜色快速发生变化。请分析沉淀颜色变化的原因：_________________________________(用化学方程式表示)。
(2)该小组为探究反应物浓度对Fe(OH)2制备效果的影响，以Fe(OH)2沉淀白色持续时间(t)为指标，t越大，实验效果越好。部分实验数据如表(w代表质量分数)：
①实验i、ii、iii的目的是_____________________________________________________________。
探究其他条件相同时， FeSO4溶液浓度对
Fe(OH)2制备效果的影响
②该小组同学通过实验推断：其他条件不变时，所用NaOH溶液的浓度越大，实验效果越好。推断的证据是______________________。
沉淀持续时间：v>iv>ii
③由绿矾晶体(FeSO4·7H2O)配制250 mL 0.10 ml·L－1 FeSO4溶液，需要用到的仪器有药匙、玻璃棒、烧杯、托盘天平、250 mL容量瓶、__________。以下操作会导致所配溶液浓度偏低的是____(填字母)。A.容量瓶中含有少量蒸馏水B.洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶中C.定容时俯视刻度线D.定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线，再补加少量蒸馏水至刻度线
(3)若向FeSO4溶液中加入足量Na2O2，观察到的现象是___________________________。