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大单元教学课件
新人教版 化学
必修第一册
第五单元
铁 金属材料
A
铁及其化合物
第 1 课时 铁对贫血群体的告知
——铁的单质及氧化物
学习目标和核心素养
教学目标
1、了解铁元素在自然界中的存在形态、与人体健康的关系。
2、能用氧化还原反应原理进一步认识铁和铁的氧化物的化学性质。
3、结合应用实例，将铁和铁的氧化物的性质的知识运用于解决生产、生活中简单的化学问题，强化性质决定用途的观念。
核心素养
(1)创设问题情景，培养学生提出问题、分析问题以及通过实验解决问题的能力；
(2)在化学学习中增强亲身实践的意识，保持不断探索的兴趣，学会认识物质、了解物质的一般方法。
(3)通过教学的问题性，创设探究情景，增加学生主动求知的精神；
请你判断！
一位病人的化验单上显示指标如下，你是医生得出什么结论？
判断其为缺钙，同时缺铁性贫血
铁是人体必需的微量元素中含量最多的一种，人体含铁量是多少呢？
【资料卡片】P70 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。
铁是人体必需的微量元素中含量最多的一种，人体含铁量是多少呢？
【资料卡片】P70 人体中的铁元素
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。
【思考】如何合理补铁？
铁从哪儿来呢？
生活中的富铁食品
必要时，我们可以根据医生建议补充一些补铁口服液。
人类最早使用的铁，是来自太空的陨铁
01 铁元素在自然界中的分布
铁元素在自然界中的分布
丹霞地貌的岩层因Fe2O3而呈红色
铁元素在自然界中的分布
铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位
O Si Al Fe
地壳中元素含量递减
我国目前发现最早的人工冶铁制品是甘肃灵台出图的春秋初年秦国的短柄铁剑，这说明春秋初年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。
战国时期最大的铁器——长方形铁炉
请你想想！
你还记得炼铁高炉内发生的化学反应吗？
铁的性质如何？
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？
“燕麦片中是否真的含有缺粉”
【思考】配料表中的还原铁是不是铁的单质呢？该如何验证？
02 铁的性质
铁的物理性质
颜色 状态 金属通性 熔点 沸点 密度 特性
银白色，有金属光泽 固体 导电性、导热性、延展性 1535℃ 2750℃ 7.86g/cm3 易被磁铁吸引
①有延展性和导热性。
②能导电，但其导电性不如铜和铝。
③能被磁铁吸引。
④熔点：1535℃；
沸点：2750℃；
密度：7.86g/cm3。
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？
Fe
物质类型角度
元素价态角度
强还原性
金属单质
+3
强氧化剂
+2
弱氧化剂
与非金属单质反应
与酸溶液反应
与某些盐溶液反应
S、H+、Cu2+等
Cl2等
03 铁的化学性质
请你想想
“为什么要加入铁粉”“铁粉进入人体后会与胃液中的盐酸发生什么反应”“铁在空气中最终会变成什么”？
课本P69
请你想想
“为什么要加入铁粉”“铁粉进入人体后会与胃液中的盐酸发生什么反应”“铁在空气中最终会变成什么”？
观察化学反应方程式，铁的化合价变化有何异同？
Fe + 2HCl——2FeCl2 + H2
2Fe + 3Cl2——2FeCl3
点燃
Fe + CuSO4——FeSO4 + Cu
铁的化学性质
2Fe+3Cl2——2FeCl3
点燃
Fe
FeCl3
化合价升高
0
+3
Fe
FeCl2
化合价升高
0
+2
Fe+CuSO4——FeSO4+Cu
Fe
FeSO4
化合价升高
0
+2
Fe+2HCl——2FeCl2+H2
为什么有的化学方程式中铁的化合价变成+2，有的变成+3？
铁的化学性质
在一定条件下，铁作为还原剂能与某些非金属单质、酸和盐溶液反应。
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。
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。
Fe-2e-→Fe2+
Fe-3e-→Fe3+
Fe
Fe2+
Fe3+
强氧化剂
弱氧化剂
Cl2、HNO3等
S、H+、Cu2+等
①与非金属反应
2Fe+3Cl2 2FeCl3
Δ
3Fe+2O2 Fe3O4
点燃
Fe + S FeS
Δ
②与酸反应
③与盐反应
Fe＋2H+= Fe2+＋H2↑
Fe＋Cu2+=Cu＋Fe2+
铁的化学性质
元素
价态(y)
0
+2
+3
Fe3+
Fe2+
Fe
Fe3O4
HCl、S、I2、Cu2+、
加弱氧化剂
Cl2、Br2、
加强氧化剂
O2
物质类别（x)
单质
氧化物
碱
盐
铁的化学性质
【问题解决】
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。
请你联想！
根据钠和水反应类推分析铁能和水反应吗？产物如何？
那铁和冷水、热水都不反应
钢水注入干燥的模具
思考：在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前必须进行充分的干燥处理，不得留有水，这是为什么呢？
提示：铁与水会反应吗？
预测铁与水反应的产物
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
通过钠和水的反应，可知水是一种较弱的氧化剂
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
类比钠的性质，Fe是氢之前的金属，与水反应能不能置换出氢气？
Fe+H2O Fe(OH)3+H2↑

预测铁与水反应的产物
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。
铁粉 FeO Fe2O3 Fe3O4 Fe(OH)2 Fe(OH)3
黑色 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 白色 红褐色
受热 不分解 不稳定，在高温下可被水蒸气或者O2氧化 6Fe2O3=4Fe3O4+O2↑ 高温下比Fe2O3稳定 受热易分解 500 ℃
分解为Fe2O3
Fe(OH)3 Fe2O3 （500℃以上分解）
Fe+H2O Fe3O4+H2↑
？
研究物质性质的一般程序
性质预测
设计方案
得出结论
实验探究
观察并通过实验验证你的预测的准确性（铁能与水及产物）
课本P70
铁的化学性质
铁与水蒸气的反应
实验注意点：
①试管口略向下倾斜；
②酒精灯先加热湿棉花，有水蒸气后， 再点燃酒精灯加热还原铁粉；
③加热一会后再将导管插入到肥皂水中；
④结束时，先撤导管，再移酒精灯。
铁与水蒸气的反应
3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2
此装置有什么缺点？如何改进？
加热时试管内铁粉红热，生成黑色固体，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。
生成的产物不是氧化铁
设计铁与水反应实验装置。
改进点：1.改变水蒸气的生成方式 2.氢气的收集方式
金属及其化合物研究方法
金属单质
金属氧化物
碱
盐
FeO
Fe2O3
Fe3O4
Fe
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Fe3+
Fe2+
04 铁的氧化物
铁的氧化物
【思考】铁元素可以形成三种氧化物，分别是氧化亚铁（ FeO ）、氧化铁（Fe2O3）和四氧化三铁（Fe3O4）。观察三者的外观，并对其作出描述。推测这三种氧化物有什么相同的化学性质和不同的化学性质，并说出你的推测依据？
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗名 \
颜色状态
化合价
黑色粉末
黑色晶体
红棕色粉末
磁性氧化铁
铁红
+2
+3
+2、+3
【思考】
1. 按性质划分，Fe2O3属于哪个类别的氧化物？
2. 按元素价态从氧化性和还原性角度分析，Fe2O3具有什么性？
Fe2O3
碱性氧化物
碱性氧化物
FeO
+3
氧化性
+2
氧化性
还原性
Fe3O4
+3
+2
氧化性
还原性
化学名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
稳定性
氧化物类别 与盐酸反应 （用离子方程式表示） 氧化性(被还原) 用途 ——
不稳定
稳定
稳定
均为碱性氧化物
FeO + 2H+ =Fe2+ +H2O
Fe2O3 +6H+ =2Fe3+ +3H2O
Fe3O4 +8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ +4H2O
FexOy+yCO === xFe+yCO2
△
复杂氧化物
红色油漆和涂料、炼铁原料
制录音磁带和电讯器材，打印机或复印机的墨粉
铁的氧化物
课堂评价
D
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B
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课堂评价
C
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C

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