高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第一节 铁及其化合物教课内容ppt课件

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宏观辨识 温故知新
（1）游离态：自然界中可以像陨铁中的铁那样以单质形态存在。 （2）化合态：铁元素在自然界中主要以+2、+3价化合物存在于含铁的矿石中。
（1）最早人工冶铁制品——春秋初年秦国的铜柄铁剑。
（3）战国中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大作用。
（2）战国时期最大的铁器——长方形铁炉
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。你还记得炼铁高炉内的化学反应吗？
3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2
1.下图为实验室模拟工业冶炼铁的过程，请回答下列问题：（１）硬质试管中的实验现象_____________，石灰水的作用：______________。（２）小试管后面缺的装置：_________________；作用是_______________。
【学习任务一】铁的物理性质
宏观辨识，联系生活
问题讨论：你身边中常见的铁制品有哪些？举例说说。铁的物理你知道多少？
银白色固体 有金属光泽
1535℃ 2750℃ 较高
5.导电 导热性：
良好 (金属的通性)
6.延展性：良好
思考：对比金属钠的物理性质，以上数据明显高于金属钠的有哪些？
【学习任务二】铁的化学性质
思考1：金属单质一般与什么物质反应？
非金属单质，水、酸、盐溶液等
思考2 ：根据金属化学性质的通性，对比金属铁和钠的性质，填写下表
Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
2Na + 2H+ = 2Na+ + H2↑
2Na + CuSO4 +2H2O = Na2SO4 + Cu(OH)2 + H2↑
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
对比学习，证据推理
Fe + O2 + H2O → Fe2O3·xH2O
4Na + O2 = 2Na2O
（1）从生活常识可以知道，铁与冷水，甚至是沸腾的水都不反应，在更高的温度下两者能不能反应呢？
信息整合，证据推理
（2）金属活动顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu ……
小结：铁冷水和热水不能反应；根据金属活动顺序表，铁元素在氢之前，可能与水反应放出氢气。
(1)铁的氢氧化物有：Fe(OH)2和Fe(OH)3 ;氧化物有：FeO、 Fe2O3和Fe3O4 。
(2)Fe(OH)2具有还原性，很容易在空气中发生反应： 4Fe(OH)2 + O2+ 2H2O = 4Fe(OH)3
(3)FeO、 Fe2O3都不被磁铁吸引，Fe3O4和单质铁则可以被磁铁吸引。
小结：铁与水蒸气反应的产物，除可能有氢气外，还可能有铁的氢氧化物——Fe(OH)3 ，或是铁的氧化物——Fe2O3。
铁与水蒸气反应的产物是氢气和氢氧化铁或氧化铁
宏观辩识，实验探究
思考与讨论（教材P66）：
有人设计了如图3-5所示的装置，进行还原铁粉与水蒸气反应的实验。请讨论该装置的实验原理，并根据实验现象，分析可能的生成物。
实验现象：蒸发皿中产生大量的肥皂泡，放出的气体能点燃，或会发出爆鸣声，反应后试管内固体仍为黑色。
实验分析：根据气体检测结果，证明为氢气；反应后试管内固体仍为黑色，说明不是氧化铁或氢氧化铁，因此可能是四氧化三铁。
铁能与水蒸气发生反应，生成Fe3O4与氢气
试管冷却后，利用磁铁在试管外侧吸一吸。若固体被吸引，证明固体是四氧化三铁。
思考3：如何用实验验证固体是否是四氧化三铁。
提示:高温下铁与水反应会产生氢气,氢气属于可燃性气体,易引发危险。
1.在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分干燥处理，不得留有水，为什么？
2.结合已学过知识对比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?
提示:钠与冷水剧烈反应;铁常温下和加热条件下与液态水不反应,高温水蒸气才能与铁粉反应。金属与水反应的本质是金属与水电离产生的H+反应生成氢气。
宏微结合，解决新问题
在铁与氯气的反应，铁与盐酸的反应，铁与硫酸铜溶液的反应中，铁的化合价的变化有何异同？为什么会有这样的异同？
提示：铁与氧化性较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜等)反应，铁原子失去2个电子生成+ 2价铁的化合物;而铁与氧化性较强的氧化剂(如氯气等)反应，铁原子则失去3个电子生成+ 3价铁的化合物。
微观探析，分析、解决问题
2.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)铁具有导电、导热、延展性及被磁体吸引的特性 ( √ )(2)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同 ( × )(3) 已知铁和S反应得到FeS，根据Cl2、S与铁的反应可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱 ( √ )
（1）与非金属单质（氯气、氧气等）反应（2）与非氧化性酸（稀盐酸、稀硫酸等）反应（3）与某些盐溶液（CuSO4溶液等）反应
1.铁的物理性质: 2.铁的化学性质：
Fe + Cu2+ Fe2+ + Cu
Fe + 2H+ Fe2+ + H2↑
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
FeCl2、FeSO4等
从氧化还原角度认识铁的性质:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
3.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
4.某同学欲在实验室中完成Fe与水蒸气反应的实验,装置如图甲、乙。已知B中放入的是铁粉与石棉绒的混合物,C放的是干燥剂,E为酒精喷灯,G为带有铁丝网罩的酒精灯。对比两装置,回答下列问题:(1)如何检查乙装置的气密性?    　 , , , 。(2)乙装置中湿沙子的作用是　　　　　　　。 
向H中加入水没过导管口,连接好装置,微热K,若H中导管口出现气泡,停止加热后导管中出现水柱,证明气密性良好(其他合理答案也可)
(3)B处发生反应的化学方程式为 　 。 (4)该同学认为在乙装置的导管口处点燃反应产生的气体,装置H必不可少,H的作用是　　　　　　　　　　 　。 (5)对比甲、乙两装置的B和K,B的优点是 　 , , 。 
干燥氢气,降低H2中水蒸气的含量
使用石棉绒,增大水蒸气与铁粉的接触面积,使反应充分进行