高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物背景图课件ppt

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物背景图课件ppt，共38页。PPT课件主要包含了学习目标，铁单质的性质，思考与讨论P65，Fe2+，Fe3+，金属材料，自学指导一等内容，欢迎下载使用。
1.铁及其化合物的性质及用途2.铁盐、亚铁盐的相互转化3.Fe3+，Fe2+的检验方法
[自学指导一]5mins阅读课本p64-66，完成创新设计p50【知识梳理】铁的单质部分内容
1.铁元素的存在及使用
(1)存在：铁在自然界中既可以以____的形态存在，也可以以________的形态存在，其主要化合价有____价和____价，地壳中铁元素的含量仅次于____、____和____，居第四位。(2)使用历史：人类最早使用的铁是________，我国在春秋初年掌握了冶铁技术，在战国中期铁制工具得到了广泛使用。(3)工业炼铁的原理是用__剂把铁矿石中的铁提炼出来，如用CO还原Fe2O3。
(1)物理性质纯净的铁是光亮的____色金属，密度较大，熔点____，有_____性和________性。能导电，其导电性比铜、铝____，能被________吸引。注意：铁单质粉末状时为黑色(2)化学性质①与HCl的反应Fe＋2HCl===________________________________②与CuSO4的反应Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。Fe与HCl、CuSO4的反应生成的是Fe2＋。
③与水蒸气的反应现象：用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声。结论：铁可与水蒸气反应，生成的气体为H2。化学方程式：______________________________。湿棉花的作用：提供反应所需水蒸气。
1.金属单质A可发生以下反应。试判断：
(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 　Fe2O3　 Fe3O4 　Cu 　H2
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
写出铁与氯气、盐酸、硫酸铜溶液反应的化学方程式和离子方程式。
铁与硫酸铜溶液反应：Fe+CuSO4===FeSO4+CuFe+Cu2+===Fe2++Cu
铁与盐酸反应：Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ Fe+2H+===Fe2++H2↑
[自学指导二]5mins阅读课本p64-69，完成创新设计p50【知识梳理】铁的重要化合物部分内容
(1)铁的氢氧化物的制备实验室制备氢氧化铁和氢氧化亚铁如下图所示：
①图甲实验中观察到的现象是____________________，反应的离子方程式是Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。②图乙实验中先观察到有__________生成，在空气中迅速变成________色，最后变成________色，有关反应的离子方程式是：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色)；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3性质的比较
(1)Fe2＋、Fe3＋的检验方法①加碱法：若产生的白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色的为________；若直接产生红褐色沉淀的为________。②加KSCN：无明显现象，再加新制氯水溶液变红色的为________；若溶液直接变红色的为________。
(2)Fe2＋与Fe3＋的转化如下图所示
①在盛有氯化铁溶液的试管中加适量铁粉振荡后，溶液变成________色，再加KSCN溶液，溶液________，再加入氯水后，溶液变成____色。②上述实验中有关反应的离子方程式是2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。③由上述实验可知：Fe3＋遇到________的还原剂，会被还原成Fe2＋；Fe2＋在________氧化剂的作用下，会被氧化成Fe3＋。
(3)铁盐和亚铁盐的化学性质写出下列反应的离子方程式：
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(红色)
Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
2.分别写出盐酸与下列铁的氧化物反应的离子方程式：
(1)氧化亚铁：______________________________________；(2)氧化铁：________________________________________；(3)磁性氧化铁：____________________________________。
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
3.(1)Fe(OH)3在空气中灼烧得到Fe2O3固体，Fe(OH)2在空气中灼烧能得到FeO固体吗？
提示　不能，Fe(OH)2易被氧化，最终得到的是Fe2O3。
(2)制备Fe(OH)2时应注意什么事项？
提示　利用教科书中的方法制备Fe(OH)2时，为得到较为纯净的Fe(OH)2，可采取以下措施：①Fe2＋盐溶液必须是新制的并放入铁粉，防止Fe2＋被氧化成Fe3＋；②除去溶液中溶解的O2，方法是加热煮沸NaOH溶液；③滴管末端插入试管内的液面以下；④必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。
4.下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述中，错误的是(　　)A.Fe2＋的水溶液为浅绿色 B.Fe3＋的水溶液为棕黄色C.Fe3＋具有氧化性，Fe2＋具有还原性D.Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出现红色沉淀
5.回答下列问题：(1)实验室在配制FeSO4溶液时，为防止FeSO4被氧化而变质，常在溶液中加入少量的________。
(2)亚硝酸盐会使Fe2＋转变成Fe3＋，生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒，这说明维生素C具有___(填序号)。a.酸性 b.碱性c.氧化性 d.还原性
(3)在含有1 ml FeSO4的溶液中投入一小块金属钠，反应完全后，滤出沉淀并洗涤，然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是________。(4)Fe3O4与稀盐酸反应的化学方程式为____________________________。
Fe3O4＋8HCl===FeCl2＋2FeCl3＋4H2O
1.下列反应中，铁只能生成＋3价化合物的是(　　)A.少量铁与稀硫酸反应B.铁丝在氧气中燃烧C.过量铁粉在氯气中燃烧D.Fe投入到CuSO4溶液中
2.合成氨工业生产中所用的α­-Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3。
(1)某FeO、Fe2O3混合物中，铁原子、氧原子的物质的量之比为4∶5，其中FeO、Fe2O3的物质的量之比为________。(2)当催化剂中＋2价Fe与＋3价Fe的物质的量之比为1∶2时，其催化活性最高，此时铁的氧化物的混合物中铁原子的质量分数为________(用小数表示，保留2位小数)
3.某同学欲在实验室中完成铁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中放的是干燥剂，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_______________________________________。(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_____________________________________________________________________________________________。
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)　
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　
干燥氢气，降低氢气中水蒸气的含量　
海上生明月，天涯共此时。情人怨遥夜，竟夕起相思。
1.了解合金的含义及特性2.认识常见合金的重要应用
一、铁合金1.合金(1)定义：由两种或两种以上的________或________与________熔合而成的具有__________的物质。(2)性质：合金具有许多优良的物理、化学或机械性能,在许多方面不同于各成分金属。①硬度：合金的硬度一般________成分金属。②熔点：合金的熔点多数________成分金属。
判断下列说法是否正确(1)合金一定是不同金属熔合而成的具有金属特性的化合物(　　)(2)生铁的熔点比铁低，但机械强度和硬度比铁高(　　)(3)青铜比纯铜的硬度低(　　)(4)生铁中的铁与纯铁的化学性质不同(　　)(5)硬铝、钢铁、水银均属于合金(　　)(6)镁铝熔合成合金的过程发生了化学变化(　　)
二、铝和铝合金1.铝与氧化铝的化学性质
(1)Al与O2的反应：______________________。(2)Al与盐酸的反应　(教材P76实验3－4)_______________________________。Al2O3与盐酸的反应Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O(3)Al与NaOH溶液的反应　(教材P76实验3－5)_________________________________________。Al2O3与NaOH溶液的反应_____________________________________。
4Al＋3O2===2Al2O3
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
2.两性氧化物3.铝合金
像________这类既能与____反应，生成____和____，又能与____反应，生成____和____的氧化物，叫两性氧化物。向铝中加入少量合金元素，如____、____、____、Mn、Zn及稀土元素等，可制成铝合金，例如硬铝。
1.镁铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是(　　)
A.不易生锈 B.导电性好 C.密度小 D.强度高
草际鸣蛩，惊落梧桐。正人间天上愁浓。云阶月地，关锁千重。纵浮槎来浮槎去，不相逢。星桥鹊驾，经年才见，想离情别恨难穷。牵牛织女，莫是离中。
2.对于铝和烧碱溶液的反应，下列说法错误的是(　　)A.铝是还原剂B.该反应是氧化还原反应C.该反应说明所有金属都能与碱反应D.H2为还原产物
四、物质的量在化学方程式计算中的应用1.物质的量与各物理量之间的关系
(1)已知物质的质量m：n＝________(2)已知标准状况下气体体积V：n＝________(3)已知物质的粒子数N：n＝________(4)已知溶液中的物质的量浓度c：n＝________
2.物质的量在化学方程式计算中的应用
“化学反应前后质量是守恒的，那么物质的量也一定守恒。”这种说法正确吗？提示　错误。化学方程式中各物质的物质的量之比＝各物质的化学计量数之比，所以化学反应前后物质的量可能增大，可能减小，也可能不变。
（1）根据题意写出相关反应的化学方程式 （2）找出相关物质的计量数之比（3）对应计量系数，找出相关物质的物质的量 （要求的量用n(B)或设未知数x、y等代表） （4）根据计量关系进行计算。
根据化学方程式进行计算的基本步骤 ：
注意：1.化学方程式必须配平；2.代入方程式的量必须是参加反应的纯净物的量。
【例】250mL 2mL/L的硫酸与足量的铁屑完全反应。计算：（1）参加反应的铁屑的物质的量；（2）生成的H2的体积（标准状况）
【解】参加反应的H2SO4的物质的量为：
0.25L X 2ml/L = 0.50ml
n(Fe)=0.50ml
22.4L x 0.5ml
（2）生成的H2的体积（标准状况）
1．根据化学方程式进行计算的基本步骤 ： （1）根据题意写出相关反应的化学方程式 （2）找出相关物质的计量数之比 （3）对应计量系数，找出相关物质的物质的量 （要求的量用n(B)或设未知数x、y等代表） （4）根据计量关系进行计算。
2．弄清应注意的问题 （1）化学方程式所表示的是实际参加反应的物质之间的量的关系。 （2）单位应上下一致，左右相当。
当已知物和未知物之间是靠多个反应来联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系，即“关系式”
如：把一定量的CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清石灰水中，得10 g沉淀，那么参加反应的CO的质量是________g。
反应前后元素、质量、原子个数不变。
4.6 g钠在空气中久置，最终得到Na2CO3的质量是多少克？
解析　氧化还原反应中得失电子总数相等，设元素X在还原产物中的化合价为x，则有：1 ml·L－1×0.03 L×(6－4)＝2×10－2 ml×(7－x)，解得x＝＋4。答案　＋4
根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓“理论差量”，如反应前后的质量、物质的量、气体体积等。该差量的大小与反应物质的有关量成正比。差量法就是借助这种比例关系，解决一定量变的计算题。
(2)将a g CO、H2的混合气体在足量O2中充分燃烧，把产生的气体(>100 ℃)通入足量的Na2O2固体中，完全反应后，过氧化钠的质量增加________ g。解析　由下列反应方程式：2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2→CO＋Na2O2===Na2CO32Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑→H2＋Na2O2===2NaOH所以Na2O2与CO2、H2O反应后增加的质量与原混合气体CO、H2的质量相同。