【公開(kāi)課】鐵的單質(zhì)、氧化物、氫氧化物課件高一化學(xué)人教版（2019）必修第一冊(cè)

第三章

鐵

金屬材料第一節(jié)

鐵及其化合物第一課時(shí)鐵的單質(zhì)、鐵的氧化物、鐵的氫氧化物學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解單質(zhì)鐵、鐵的氧化物性質(zhì)及用途；2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)鐵單質(zhì)與水蒸氣的反應(yīng)的條件，加深對(duì)微觀原子結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)宏觀性質(zhì)的認(rèn)識(shí)；3.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制備原理及化學(xué)性質(zhì)。鐵元素在自然界中的分布隕鐵赤鐵礦磁鐵礦隕鐵是自然界中鐵元素的單質(zhì)形態(tài)，但是鐵元素更多地以化合物的形式存在于礦石中。鈉在自然界有單質(zhì)嗎？為什么？鐵的性質(zhì)1．鐵的物理性質(zhì)鐵有_______和_______。鐵能_____，但其導(dǎo)電性不如銅和鋁。鐵能被_____吸引。2．鐵的化學(xué)性質(zhì)(1)鐵與___________的氧化劑(如鹽酸、硫酸銅等)反應(yīng)，鐵原子失去2個(gè)電子生成____價(jià)鐵的化合物。(2)鐵與___________的氧化劑(如氯氣等)反應(yīng)，鐵原子則失去__個(gè)電子生成____價(jià)鐵的化合物。延展性導(dǎo)熱性導(dǎo)電磁體氧化性較弱+2氧化性較強(qiáng)+33鐵的性質(zhì)(3)紅熱的鐵能與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，生成___________和_____?；瘜W(xué)方程式：___________________________。四氧化三鐵氫氣3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2高溫====鐵的氧化物化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4純凈物俗稱(chēng)—________________顏色和狀態(tài)___色粉末_______粉末___色晶體鐵的價(jià)態(tài)____價(jià)____價(jià)＋2價(jià)、＋3價(jià)水溶性_______________與鹽酸反應(yīng)(離子方程式)FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O鐵紅磁性氧化物黑紅棕色黑+2+3不溶不溶不溶鐵的氫氧化物在兩支試管中分別加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。鐵的氫氧化物(1)在FeCl3溶液中滴入NaOH溶液，生成__________沉淀，原因是_________________________________(填反應(yīng)的離子方程式)。(2)在FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，生成________絮狀沉淀，原因是_________________________________(填反應(yīng)的離子方程式)，沉淀迅速變成灰綠色，最后會(huì)有紅褐色沉淀生成，原因是________________________________________(填反應(yīng)的化學(xué)方程式)。紅褐色白色Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓

Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓

4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

Fe(OH)2Fe(OH)3顏色__________________溶解性________________________制備________________________________________________鐵單質(zhì)(3)Fe(OH)2與Fe(OH)3的制備與性質(zhì)白色紅褐色難溶于水難溶于水Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓

Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓

Fe(OH)2Fe(OH)3性質(zhì)還原性________________________

不穩(wěn)定性(隔絕空氣加熱)

_________________________

__________________________與酸反應(yīng)_______________________________________________________鐵單質(zhì)在空氣中迅速被氧氣氧化Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O

Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O

鐵及其氧化物的性質(zhì)材料一：鐵隕石在化學(xué)成分上除Ni和Fe外，還含有Co、S、P、Cu、Cr、Ga、Ge和Ir等元素。有少數(shù)鐵隕石還含有硅酸鹽包體。鐵隕石與地球巖石十分相似，所以一般很難鑒別。材料二：從上世紀(jì)70年代開(kāi)始，珍品隕石的價(jià)格就已經(jīng)與黃金相差無(wú)幾。隕石最終的價(jià)值高低，要綜合隕石的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、紋理等一起來(lái)評(píng)定，稀有隕石則可達(dá)到每克萬(wàn)元以上。鐵及其氧化物的性質(zhì)1．鐵隕石可以應(yīng)用磁鐵檢驗(yàn)法，說(shuō)明單質(zhì)鐵具有哪些性質(zhì)？說(shuō)明鐵具有可以被磁鐵吸引的性質(zhì)。2．鐵隕石中主要含有Fe和Ni，若取少量隕石，加入足量的稀鹽酸，你會(huì)觀察到哪些現(xiàn)象(假設(shè)鐵隕石的其他成分不與鹽酸反應(yīng))？請(qǐng)寫(xiě)出相關(guān)的化學(xué)方程式。鐵及其氧化物的性質(zhì)3．某化學(xué)興趣小組討論：金屬鈉可以與水劇烈反應(yīng)，生成氫氣與氫氧化鈉，那么金屬鐵是否可以與水反應(yīng)呢？如果反應(yīng)會(huì)生成氫氣嗎？針對(duì)問(wèn)題，該小組設(shè)計(jì)出如下的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究。鐵及其氧化物的性質(zhì)方法方法一（實(shí)驗(yàn)改進(jìn)）方法二氣體檢驗(yàn)用小試管C收集一試管氣體，點(diǎn)燃，聽(tīng)到輕微的“噗”聲，證明生成了_______用火柴點(diǎn)燃肥皂泡，聽(tīng)到爆鳴聲，證明生成了_______實(shí)驗(yàn)結(jié)論__________________________________________化學(xué)方程式__________________________________________方法二中濕棉花的作用__________________________________________H2

H2

鐵可與水蒸氣反應(yīng)，生成的氣體為H2

提供反應(yīng)所需水蒸氣掌握鐵的氧化物的性質(zhì)1．阿爾法磁譜儀又譯為反物質(zhì)太空磁譜儀，我國(guó)科學(xué)家為磁譜儀傾注了大量心血，磁譜儀已隨航天飛船升入太空，開(kāi)始了探索宇宙中是否存在“反物質(zhì)”的研究工作。根據(jù)你所學(xué)的知識(shí)推測(cè)用于制造阿爾法磁譜儀的核心部件的材料是FeO、Fe2O3、Fe3O4中的哪一種？Fe3O4。制造阿爾法磁譜儀的核心部件的材料是一種具有磁性的物質(zhì)，在鐵的各種化合物中，只有Fe3O4是具有磁性的物質(zhì)，其他均不具有磁性。掌握鐵的氧化物的性質(zhì)2．“秦磚漢瓦”是我國(guó)傳統(tǒng)建筑文化的一個(gè)縮影。都是由黏土燒制的磚瓦(黏土中含有鐵元素)，有的是黑色的，有的卻是紅色的，請(qǐng)分析其顏色不同的原因？磚瓦顯黑色的原因：燒制磚瓦時(shí)，黏土中的鐵元素與O2反應(yīng)，生成黑色的FeO與Fe3O4。磚瓦顯紅色的原因：燒制磚瓦時(shí)，黏土中的鐵元素與O2反應(yīng)，生成紅棕色的Fe2O3。鐵的還原性鐵的還原性鐵的還原性從氧化還原反應(yīng)的角度，分析FeO、Fe2O3、Fe3O4的氧化性和還原性。FeO有還原性，F(xiàn)e2O3有氧化性，F(xiàn)e3O4既有氧化性又有還原性。但FeO與Fe2O3中Fe元素價(jià)態(tài)相鄰，兩者不會(huì)反應(yīng)。FeO、Fe3O4遇強(qiáng)氧化性酸(如HNO3)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，＋2價(jià)的鐵均被氧化成＋3價(jià)。氫氧化亞鐵的制備氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，工業(yè)上和生活上通常都是把它轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵，再進(jìn)行利用。某化學(xué)興趣小組用如圖所示裝置制備氫氧化亞鐵。將吸有NaOH溶液的膠頭滴管懸空于試管上方，緩慢擠出NaOH溶液，均勻滴入試管中的FeSO4溶液中。該小組同學(xué)反映該試管中出現(xiàn)以下現(xiàn)象：試管中先生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。氫氧化亞鐵的制備氫氧化亞鐵的制備方法(1)寫(xiě)出發(fā)生該現(xiàn)象的化學(xué)方程式：____________________________________________________________。(2)利用該方法能否制備氫氧化亞鐵：_____。(3)實(shí)驗(yàn)室要制取Fe(OH)2，關(guān)鍵是_______________________。FeSO4＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋Na2SO4、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3不能避免生成的Fe(OH)2接觸O2氫氧化亞鐵的制備(4)該小組對(duì)制取裝置進(jìn)行了改進(jìn)，取用最新配制的FeSO4溶液；NaOH溶液加熱煮沸并冷卻后使用，成功制得了氫氧化亞鐵。

①NaOH溶液要經(jīng)過(guò)加熱煮沸，目的是__________________；②在FeSO4溶液表面覆蓋一層苯，作用是_____________________。趕走溶解的氧氣隔絕空氣中的氧氣氫氧化亞鐵的制備制備Fe(OH)2時(shí)防氧化措施(1)將配制溶液的蒸餾水煮沸，驅(qū)除溶液中的氧氣。(2)將盛有NaOH溶液的膠頭滴管尖端插入試管的亞鐵鹽溶液底部，并慢慢擠出NaOH溶液。(3)在亞鐵鹽溶液上面充入保護(hù)氣，如H2、N2、稀有氣體等。(4)在亞鐵鹽溶液上面加保護(hù)層，如苯、植物油等。氫氧化亞鐵的制備【注意】(1)氫氧化亞鐵制備時(shí)所用水如不煮沸，其中會(huì)有氧氣，制得的氫氧化亞鐵易被氧化；(2)制得的氫氧化亞鐵不能接觸氧氣等具有氧化性的物質(zhì)，否則會(huì)被氧化變?yōu)榧t褐色。隨堂訓(xùn)練有人設(shè)計(jì)出一種在隔絕空氣條件下鈉與FeSO4溶液反應(yīng)的方法以驗(yàn)證反應(yīng)實(shí)質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，往100mL的大試管中先加40mL煤油，取3粒米粒大小的金屬鈉放入大試管后塞上橡皮塞，通過(guò)長(zhǎng)頸漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至橡膠塞，并夾緊彈簧夾(如圖)。仔細(xì)觀察，回答下列問(wèn)題：隨堂訓(xùn)練(1)大試管的下層溶液中出現(xiàn)什么現(xiàn)象？鈉與FeSO4溶液劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生氣泡，并生成白色絮狀沉淀。由于金屬Na的密度比H2O的小，但比煤油的大，故鈉粒應(yīng)位于兩種液體的交界處，Na與FeSO4溶液接觸的部分與H2O發(fā)生反應(yīng)生成NaOH和H2，NaOH與FeSO4發(fā)生反應(yīng)生成白色絮狀沉淀Fe(OH)2，因隔絕了空氣，制得的白色Fe(OH)2可以保存較長(zhǎng)時(shí)間。隨堂訓(xùn)練(2)裝置中長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面下降還是上升？上升。由于大試管內(nèi)產(chǎn)生H2，大試管內(nèi)氣壓增大，把大試管內(nèi)的液體壓入長(zhǎng)頸漏斗中，故長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)的液面上升。(3)寫(xiě)出鈉與FeSO4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。隨堂訓(xùn)練紅珊瑚棲息于200~2000米深的海域，產(chǎn)于臺(tái)灣海峽、中國(guó)南海，它與琥珀、珍珠被統(tǒng)稱(chēng)為有機(jī)寶石。在中國(guó)，珊瑚是吉祥富有的象征，一直被用來(lái)制作珍貴的工藝品。紅珊瑚是無(wú)數(shù)珊瑚蟲(chóng)分泌的石灰質(zhì)大量堆積形成的干支狀物，呈紅色是因?yàn)樵诤５组L(zhǎng)期積淀某種元素，該元素是()A．NaB．FeC．ZnD．CuB

隨堂訓(xùn)練鐵的應(yīng)用在我國(guó)歷史悠久?！妒酚?貨殖列傳》：“邯鄲郭縱以鐵冶成業(yè)?！毕铝蟹磻?yīng)中，鐵只能轉(zhuǎn)化為＋3價(jià)鐵的是()A．少量鐵與稀硫酸反應(yīng)B．鐵絲在氧氣中燃燒C．過(guò)量鐵粉在氯氣中燃燒D．Fe投入CuSO4溶液中C

隨堂訓(xùn)練下列有關(guān)金屬及其化合物的說(shuō)法正確的是()A．鈉在空氣中燃燒生成白色固體Na2O2B．過(guò)量鐵粉在氯氣中燃燒，可以生成FeCl2C．鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O