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高中化学必修一 专题3.1.1 铁的单质
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这是一份高中化学必修一 专题3.1.1 铁的单质，共19页。
第三章 铁 金属材料 第一节 铁及其化合物 第1课时 铁的单质 【学习任务一】温故知新，感受化学对人类生活的重要意义 一、铁的存在 1、陨铁：以单质形态存在 2、矿石中的铁元素：主要以+2、+3价化合物存在 二、铁的发现 1、最早人工冶铁制品：春秋初年秦国的铜柄铁剑。 2、战国中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大作用。 三、铁的冶炼 【回顾】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？ 【学习任务二】身边的化学，发现问题 2018年，网上流传出一段视频，有网友竟用吸铁石从麦片中吸出了铁粉。这是不是不法商家添加的呢？ 【学习任务三】宏观辨识，分析、解决问题 配料表中的还原铁是不是铁的单质呢？该如何验证？ 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 。四、铁的物理性质 经查证，部分营养麦片中的确添加了铁粉。那么营养麦片中添加铁粉的目的是什么呢？ 五、铁的化学性质 【思考与讨论1】我们学习过铁与一些物质的反应。你能举些例子吗？ 铁与氧气的反应，铁与盐酸的反应，铁与硫酸铜溶液的反应，铁与氯气的反应。。。【思考与讨论2】性质决定用途，你认为营养麦片中添加铁粉的目的是什么呢？ 1. 抗氧化，保持麦片新鲜。（利用铁粉与氧气的反应）2. 补铁。 （铁粉和胃酸发生反应，生成亚铁离子，被人体吸收）【专家建议】1. 因为添加铁粉的含量极少，所以抗氧化效果并不佳。2. 通过吃铁粉补充铁元素的做法并不科学，因为胃酸浓度不高，铁粉并不能完全被溶解，吸收率很低。结论，营养麦片中添加适量铁粉不存在危害。但益处不大。这是商家的营销手段而已。【思考】如何合理补铁？ 【资料卡片】 人体中的铁元素 铁在成人体中的含量为4~5g，是人体必需微量元素中含量最多的一种。人体内的含铁化合物主要分为两类，即功能性铁和储存铁。功能性铁参与氧的运输，其余的铁与一些酶结合，分布于身体各器官。体内缺铁将会导致人的记忆能力、免疫能力和对温度的适应能力等生理功能下降。如果体内的铁不足以供给生命活动的需要，就会发生贫血。为了满足生理需要，成人每天铁的适宜摄入量为15~20mg。动物内脏、肉类、鱼类、蛋类等动物性食物中的铁容易被吸收。一般蔬菜中铁的含量较少，吸收率也低，但我国膳食中一般食用蔬菜量很大，仍为铁的重要来源。我国已经实施在某些酱油中加入铁强化剂的措施，以减少缺铁性贫血问题的发生。必要时，我们可以根据医生建议补充一些补铁口服液。 【思考与讨论3】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？ 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。【学习任务四】微观探析，分析、解决问题 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 ( √ )【学习评价一】 【思考与讨论4】通过钠和水的反应，可知水是一种较弱的氧化剂。结合生活常识以及以下材料，预测水能氧化铁吗？ 材料：在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，不得留有水(如图3~4)。生活经验告诉我们，在常温下，铁与水是不发生反应的。根据材料，在高温下，铁可能与水发生反应。 【学习任务五】宏微结合，解决新问题 【思考】 若铁在高温下能与水反应，根据所学知识预测产物。 1.铁粉有还原性，水会被还原生成氢气。铁被氧化，可能产生铁的氧化物。2.根据钠和水的反应，产物可能为氢气和氢氧化铁。3. 如何设计实验验证你的想法？提示:从水蒸气的产生、铁粉与水蒸气反应、反应产物的检验等讨论。【思考与讨论5】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。试管底部放入湿棉花，加热湿棉花产生水蒸气。中部放入铁粉装好装置，加热，使水蒸气与铁粉在高温下反应。装置末端将产生的气体导入肥皂液中是为了产生气泡，便于通过点燃验证产物中的气体。 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。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。 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】如何验证固体是否是四氧化三铁。 【学习评价】教材P72 1. 红热的铁与水蒸气反应的化学方程式为________________，该反应中氧化剂是______(填化学式)。将烧至红热的铁丝伸到盛有氯气的集气瓶中，可观察到铁丝剧烈燃烧，产生棕黄色的烟，反应的化学方程式为_______________________________________，该反应中被还原的物质是_______________(填化学式)。H2O Fe 3.下列物质中，在一定条件下与铁反应，且铁元素的化合价能变为+3价的是( )A.氯化铁溶液 B.氯气C.硫酸铜溶液 D.稀盐酸B
第三章 铁 金属材料 第一节 铁及其化合物 第1课时 铁的单质 【学习任务一】温故知新，感受化学对人类生活的重要意义 一、铁的存在 1、陨铁：以单质形态存在 2、矿石中的铁元素：主要以+2、+3价化合物存在 二、铁的发现 1、最早人工冶铁制品：春秋初年秦国的铜柄铁剑。 2、战国中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大作用。 三、铁的冶炼 【回顾】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？ 【学习任务二】身边的化学，发现问题 2018年，网上流传出一段视频，有网友竟用吸铁石从麦片中吸出了铁粉。这是不是不法商家添加的呢？ 【学习任务三】宏观辨识，分析、解决问题 配料表中的还原铁是不是铁的单质呢？该如何验证？ 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 。四、铁的物理性质 经查证，部分营养麦片中的确添加了铁粉。那么营养麦片中添加铁粉的目的是什么呢？ 五、铁的化学性质 【思考与讨论1】我们学习过铁与一些物质的反应。你能举些例子吗？ 铁与氧气的反应，铁与盐酸的反应，铁与硫酸铜溶液的反应，铁与氯气的反应。。。【思考与讨论2】性质决定用途，你认为营养麦片中添加铁粉的目的是什么呢？ 1. 抗氧化，保持麦片新鲜。（利用铁粉与氧气的反应）2. 补铁。 （铁粉和胃酸发生反应，生成亚铁离子，被人体吸收）【专家建议】1. 因为添加铁粉的含量极少，所以抗氧化效果并不佳。2. 通过吃铁粉补充铁元素的做法并不科学，因为胃酸浓度不高，铁粉并不能完全被溶解，吸收率很低。结论，营养麦片中添加适量铁粉不存在危害。但益处不大。这是商家的营销手段而已。【思考】如何合理补铁？ 【资料卡片】 人体中的铁元素 铁在成人体中的含量为4~5g，是人体必需微量元素中含量最多的一种。人体内的含铁化合物主要分为两类，即功能性铁和储存铁。功能性铁参与氧的运输，其余的铁与一些酶结合，分布于身体各器官。体内缺铁将会导致人的记忆能力、免疫能力和对温度的适应能力等生理功能下降。如果体内的铁不足以供给生命活动的需要，就会发生贫血。为了满足生理需要，成人每天铁的适宜摄入量为15~20mg。动物内脏、肉类、鱼类、蛋类等动物性食物中的铁容易被吸收。一般蔬菜中铁的含量较少，吸收率也低，但我国膳食中一般食用蔬菜量很大，仍为铁的重要来源。我国已经实施在某些酱油中加入铁强化剂的措施，以减少缺铁性贫血问题的发生。必要时，我们可以根据医生建议补充一些补铁口服液。 【思考与讨论3】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？ 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。【学习任务四】微观探析，分析、解决问题 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 ( √ )【学习评价一】 【思考与讨论4】通过钠和水的反应，可知水是一种较弱的氧化剂。结合生活常识以及以下材料，预测水能氧化铁吗？ 材料：在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，不得留有水(如图3~4)。生活经验告诉我们，在常温下，铁与水是不发生反应的。根据材料，在高温下，铁可能与水发生反应。 【学习任务五】宏微结合，解决新问题 【思考】 若铁在高温下能与水反应，根据所学知识预测产物。 1.铁粉有还原性，水会被还原生成氢气。铁被氧化，可能产生铁的氧化物。2.根据钠和水的反应，产物可能为氢气和氢氧化铁。3. 如何设计实验验证你的想法？提示:从水蒸气的产生、铁粉与水蒸气反应、反应产物的检验等讨论。【思考与讨论5】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。试管底部放入湿棉花，加热湿棉花产生水蒸气。中部放入铁粉装好装置，加热，使水蒸气与铁粉在高温下反应。装置末端将产生的气体导入肥皂液中是为了产生气泡，便于通过点燃验证产物中的气体。 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。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。 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】如何验证固体是否是四氧化三铁。 【学习评价】教材P72 1. 红热的铁与水蒸气反应的化学方程式为________________，该反应中氧化剂是______(填化学式)。将烧至红热的铁丝伸到盛有氯气的集气瓶中，可观察到铁丝剧烈燃烧，产生棕黄色的烟，反应的化学方程式为_______________________________________，该反应中被还原的物质是_______________(填化学式)。H2O Fe 3.下列物质中，在一定条件下与铁反应，且铁元素的化合价能变为+3价的是( )A.氯化铁溶液 B.氯气C.硫酸铜溶液 D.稀盐酸B
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