高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物多媒体教学ppt课件

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物多媒体教学ppt课件，共50页。PPT课件主要包含了课前·基础认知，课堂·重难突破，素养·目标定位，随堂训练，素养•目标定位，目标素养，知识概览，铁的氧化物等内容，欢迎下载使用。
1.了解铁与某些非金属单质、酸和盐溶液的反应,及与不同的氧化剂反应时化合价的变化情况。2.通过实验探究了解铁与水蒸气的反应,并通过铁与水蒸气反应实验原理的探究,分析可能的产物,培养科学探究的能力。3.了解铁的氧化物的性质及应用。4.通过氢氧化铁和氢氧化亚铁的制备实验,探究其性质。
5.通过实验探究了解铁盐和亚铁盐的性质,掌握铁离子和亚铁离子检验的方法,了解铁的重要化合物间的转化,培养变化观念和证据推理与模型认知的化学学科核心素养。6.通过对铁的存在和使用历史、铁及其化合物应用的学习,体会化学对社会发展的重要意义。
一、铁的存在和使用历史1.铁的存在。铁在自然界中可以像陨铁中的铁那样以单质形态存在,但主要是以　+2　价和　+3　价化合物的形态存在于矿石中。铁元素在地壳中的含量仅次于　氧、硅和铝　,居第　四　位。
2.铁的使用历史。人类最早使用的铁,是来自太空的陨铁。我国目前发现最早的人工冶铁制品是河南三门峡出土的西周晚期的玉柄铁剑,这说明西周晚期我国已掌握了冶铁技术。战国中期以后,铁制工具在社会生产中发挥了巨大的作用。工业冶铁原理是用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来。工业炼铁的反应原理为Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。
二、铁的单质1.铁的物理性质。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。 2.铁的化学性质。铁的化学性质比较活泼,能与许多物质发生化学反应。写出下列反应的化学方程式,是离子反应的,只写离子方程式。
(1)铁与非金属反应。
微判断1(1)铁的化学性质活泼,在自然界中只能以化合物的形态存在。(　　)(2)铁在加热条件下与液态水或水蒸气均能反应。(　　)(3)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同。(　　)(4)铁与水蒸气的反应属于置换反应。(　　)
微判断2(1)氧化铁、四氧化三铁都具有磁性。(　　)(2)Fe2O3常用作油漆、油墨的红色颜料。(　　)(3)FeO、Fe2O3都能溶于水生成相应的碱。(　　)
重难归纳1.铁与氧化性不同的氧化剂反应,显示不同的化合价。
一 铁的化学性质
(1)在钢铁厂的生产中,炽热的铁水或者是钢水注入模具之前,模具必须进行充分干燥,这样操作的原因是什么?(2)设计如图所示装置,进行还原铁粉与水蒸气反应的实验。思考并分析装置中A、B、C各部分的设计意图并预测反应现象。你还能设计出哪些实验装置?
典例剖析某化学兴趣小组利用如图装置(铁架台及夹持装置已省略)进行“铁与水蒸气反应”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　　　　　　　　,烧瓶底部放碎瓷片的作用是　　　　　　　　　　　　　。 (2)写出装置B中发生反应的化学方程式:　　　　　　　,该反应中氧化剂是　　　　,氧化产物是　　　。 (3)D的作用是　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)E中的实验现象是 　 。 (5)A、B两个装置中应先点燃　　　　处的酒精灯(或酒精喷灯),点燃E处酒精灯之前应进行的操作是　　　　　　　。
答案:(1)产生水蒸气　防止加热时液体暴沸
(3)吸收未反应的水蒸气,干燥H2(4)黑色固体变成红色,玻璃管内壁上有水珠生成(5)A　收集H2并检验其纯度
学以致用1.下列关于铁与盐酸反应的叙述不正确的是(　　)。A.该反应是置换反应B.铁是还原剂C.盐酸是氧化剂D.产物是氯化铁和氢气答案:D解析:铁与盐酸发生置换反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为Fe+2HCl══FeCl2+H2↑,该反应的还原剂是铁,氧化剂是盐酸,产物是氯化亚铁和氢气。
2.某学习小组进行了下图所示的实验,实验后组员之间的下列交流中不合理的是(　　)。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
解析:在高温下铁与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁。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,A项正确;乙同学认为试管a中生成的黑色固体可能为四氧化三铁,B项正确;铁在加热条件下与液态水不反应,丙同学的观点错误,C项错误;丁同学认为用盐酸溶解固体生成物得到氯化亚铁和氯化铁的混合溶液,溶液带有颜色,D项正确。
重难归纳1.稳定性: Fe2O3、Fe3O4较稳定;FeO不稳定,受热能氧化为Fe3O4。2.与酸反应:FeO、Fe2O3都是碱性氧化物,都能与酸反应生成盐和水。3.四氧化三铁中铁元素化合价为+2、+3价,Fe3O4的组成可用FeO·Fe2O3表示,但是Fe3O4是纯净物。
二 铁的氧化物的化学性质
4.与C、CO、H2反应,生成单质铁及CO2或H2O,例如
砖瓦是用含铁等元素的黏土隔绝空气烧制而成的。当烧窑作业临近结束时,若用淋水的办法来降低温度,窑内处于还原性气氛,则砖呈青色,称青砖。若用捅开窑顶自然冷却的办法,则砖呈红色,称红砖。
实际上这些都与铁的氧化物有关,其中Fe3O4可以看成Fe2O3·FeO,你能写出它与盐酸反应的离子方程式吗?提示:根据FeO·Fe2O3可知Fe3O4与盐酸反应生成Fe2+、Fe3+的物质的量之比为1∶2,Fe3O4与盐酸反应的离子方程式为Fe3O4+8H+══Fe2++2Fe3++4H2O。
典例剖析下列关于铁的氧化物的说法正确的是(　　)。A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4B.铁的三种氧化物都能与盐酸反应,且均只生成一种盐C.铁与水蒸气在高温下的反应产物是Fe2O3和H2D. Fe2O3俗称铁红,常用作制造油漆、涂料的红色颜料答案:D
解析:赤铁矿的主要成分是Fe2O3;Fe3O4与盐酸反应同时生成氯化亚铁、氯化铁和水;铁与水蒸气在高温下反应,生成Fe3O4和H2。答案为D。
学以致用1.下列关于铁的氧化物说法错误的是(　　)。A.铁的氧化物在通常状况下都是有色固体B.四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物,它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2+和Fe3+C.四氧化三铁是铁锈的主要成分,因此四氧化三铁俗称铁红D.工业上常使用铁的氧化物作原料冶炼铁答案:C
解析:铁的氧化物在通常状况下都是有色固体,如氧化铁是红棕色固体,氧化亚铁和四氧化三铁都是黑色固体,A项正确。四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物,可看作FeO·Fe2O3,它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2+和Fe3+,B项正确。铁锈的主要成分Fe2O3·xH2O,Fe2O3俗称铁红,C项错误。工业上常使用铁的氧化物作原料,用一氧化碳冶炼铁,D项正确。
2.用足量CO还原32.0 g某种氧化物,将生成的气体通入足量澄清石灰水中,得到60 g沉淀,则该氧化物是下列中的(　　)。A.FeOD.Fe3O4答案:B
解析:由生成CaCO3 60 g可得生成的CO2为26.4 g,参加反应的CO为16.8 g,即32 g金属氧化物中含氧元素的质量m(O)= (26.4-16.8) g=9.6 g,则氧化物中金属元素的质量m(Fe)=(32.0-9.6) g=22.4 g,两元素的物质的量之比为 =2∶3,即该氧化物为Fe2O3。
1.将铁片放入下列溶液中,铁片溶解,溶液质量减小的是(　　)。A.稀硫酸B.硫酸铜溶液C.氢氧化钠溶液D.氯化铝溶液答案:B解析:A项,由于每溶解56 g Fe,溶液中析出2 g H2,所以溶液质量增大;B项,由于每溶解56 g Fe,溶液中析出64 g Cu,所以溶液质量减小;C项,Fe与NaOH不发生反应;D项,Fe与AlCl3不发生反应。故选B。
2.把下列金属投入0.1 ml·L-1盐酸中,能发生反应且反应最剧烈的是(　　)。A.CuD.Al答案:C解析:由金属活动性顺序可知,Fe、Mg、Al能与盐酸反应,而Cu不与盐酸反应,金属越活泼,与酸反应越剧烈,在Fe、Mg、Al中,Mg最活泼,反应最剧烈。
3.一定条件下,等质量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气充分反应,则在相同的条件下产生氢气的体积之比是(　　)。A.1∶1B.4∶3C.2∶3D.3∶4答案:D
4.铁在一定条件下分别与O2、水蒸气反应的共同产物是(　　)。A.FeOD.Fe(OH)3答案:C解析:Fe在O2中燃烧生成Fe3O4,Fe与水蒸气高温条件下反应生成Fe3O4和H2。
5.在一定条件下用普通铁粉与水蒸气反应可以得到铁的氧化物。用氢气还原该氧化物可生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很强的反应活性,在空气中受撞击或受热时会燃烧,所以俗称“引火铁”。请分别用下图所示的两套仪器装置,制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和6 ml·L-1盐酸,其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、陶土网、加热设备等在图中均已略去)。
回答下列问题。(1)实验开始前,试管A中应加入的试剂是　　　　　　　　;烧瓶B的作用是　　　　　　　;烧瓶C的作用是　　　　　　　　;在试管D中收集到的是　　　　。 (2)实验时,U形管G中应加入的试剂是　　　　;分液漏斗H中应加入　　　　　　　　　　。 (3)两套装置中,在实验时需要加热的仪器是　　　　(填该仪器对应的字母)。 (4)试管E中发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　。
(5)为了安全,在E管中的反应发生前,在F出口处必须　　　;E管中的反应开始后,在F出口处应　　　　。 答案:(1)普通铁粉(或铁粉)　作为水蒸气发生器　防止倒吸(或用作安全瓶)　氢气(2)碱石灰(或固体NaOH、无水CaCl2等)　6 ml·L-1盐酸(3)ABE
(5)检验氢气的纯度　点燃氢气