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(共30张PPT)
第一节　铁及其化合物
第1课时　铁的单质、氧化物和氢氧化物
第三章　铁　金属材料
[学习目标]
1.结合生活中铁制品的应用，了解单质铁、铁的氧化物的性质及用途
(重点)。
2.通过探究实验，认识铁单质与水蒸气反应的条件、原理(重点)。
3.通过实验掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质(难点)。
丹霞地貌岩层呈红色的原因；人类使用最早的铁来自太空；我国发现最早的冶铁制品。
丹霞地貌
陨铁
铜柄铁剑
你知道吗？
Fe2O3
导入新课
铁是人体必需的微量元素中含量最多的一种（约4~5克），如果体内的铁不足以供给生命活动的需要，就会发生缺铁性贫血。
那铁元素在人体中又是以什么形式存在呢？
二价铁为铁元素在人体中主要存在形式
你知道吗？
导入新课
一、铁的单质
1．铁的存在和冶炼
(1)存在
游离态(陨铁)
化合态(矿石中+2价和+3价）
一、铁的单质
1．铁的存在和冶炼
(2)含量
(3)冶炼
工业炼铁 (以Fe2O3为例)：
地壳中的含量居第四位
O、Si、Al、Fe、Ca……
Fe2O3 +3CO ==== 2Fe+3CO2
高温
下图利用了铁的哪些物理性质？铁还有哪些物理性质？
一、铁的单质
2．铁的物理性质
熔点：1 535℃
沸点：2 750℃
密度：7.86 g/cm3
一、铁的单质
2．铁的物理性质
颜色、状态 导电、导热、延展性 熔、沸点 特性
银白色固体
良好，但导电性不如铜和铝
高
被磁体吸引
(1)与某些非金属单质、非氧化性酸和盐溶液反应
①Fe与非金属单质反应
2Fe +3Cl2 ==== 2FeCl3
△
3Fe +2O2 ==== Fe3O4
点燃
Fe +S === FeS
知识回顾
一、铁的单质
3．铁的化学性质
②Fe与非氧化性酸反应(如盐酸)
③Fe与盐溶液反应(如CuSO4溶液)
知识回顾
Fe + 2H+ === Fe2++ H2↑
Fe + Cu2+ === Cu + Fe2+
一、铁的单质
(1)与某些非金属单质、非氧化性酸和盐溶液反应
3．铁的化学性质
上述反应中，铁的化合价的变化有何异同？为什么会有这样的异同？
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。
铁与弱氧化剂(如盐酸、CuSO4等)反应，生成+2价铁的化合物，
而与较强的氧化剂(如Cl2等)反应，生成+3价铁的化合物。
2Fe +3Cl2 === 2FeCl3
△
3Fe +2O2 === Fe3O4
点燃
Fe +S === FeS
Fe + 2H+ === Fe2++ H2↑
+3 +2、+3 +2 +2
一、铁的单质
(1)与某些非金属单质、非氧化性酸和盐溶液反应
3．铁的化学性质
思考交流
在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，模具为什么必须进行充分的干燥处理？
一、铁的单质
(2)实验探究铁粉与水蒸气的反应
3．铁的化学性质
在高温下，铁能与水发生反应。
思考交流
用燃着的火柴去点肥皂泡，观察到的现象是
，证明生成了 ，
则该反应的化学方程式为
________________________________________。
上述实验装置中，湿棉花的作用是 。
实验探究
肥皂泡燃烧，听到爆鸣声
3Fe＋4H2O(g) ==== Fe3O4＋4H2
高温
一、铁的单质
(2)实验探究铁粉与水蒸气的反应
3．铁的化学性质
H2
受热时提供反应所需的水蒸气
一、铁的单质
3．铁的化学性质
归纳总结
应用体验
1.判断正误
(1)由于铁单质性质比较活泼，所以自然界中没有游离态的铁单质
(2)铁与AgNO3、ZnCl2等盐溶液均能发生反应生成Fe2+
(3)分离铁粉与铜粉的混合物时，只能用化学方法
(4)1 mol Fe与水蒸气高温下反应转移 mol e-
×
×
×
√
一、铁的单质
应用体验
2.铁与水蒸气反应的实验装置如图，下列说法正确的是
√
一、铁的单质
A.实验时，试管口应高于试管底
B.加热时试管内生成红棕色物质，点燃
肥皂泡可听到爆鸣声
C.反应的化学方程式为2Fe＋3H2O(g)
　　 Fe2O3＋3H2
D.试管中发生置换反应
二、铁的氧化物和氢氧化物
氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4)
1．铁的氧化物
氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4)
俗称 —
颜色、状态
溶解性 铁的价态
二、铁的氧化物和氢氧化物
1．铁的氧化物
铁红
磁性氧化铁
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体(有磁性)
不溶于水
＋2
＋3
＋2、＋3
氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4)
与H＋反应的离子方程式
稳定性
与CO、C、H2反应 用途 Fe3O4是纯净物，而非混合物；是一种复杂的化合物
二、铁的氧化物和氢氧化物
1．铁的氧化物
FeO＋2H＋===
Fe2＋＋H2O
6H＋＋Fe2O3===
2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋===
2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O
稳定
稳定
生成单质铁及CO2或H2O
Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，
赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料
(1)铁的氢氧化物的制备
二、铁的氧化物和氢氧化物
2．铁的氢氧化物
反应原理：
Fe(OH)3与Fe(OH)2分别由相应的可溶性盐与碱溶液反应而制得。
(1)铁的氢氧化物的制备
Fe(OH)2 Fe(OH)3
操作
现象
离子方程式
实验结论
二、铁的氧化物和氢氧化物
2．铁的氢氧化物
产生白色絮状沉淀，迅速变为
灰绿色，最终变为红褐色沉淀
生成红褐色沉淀
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓；
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
Fe(OH)2很不稳定，极易转化为Fe(OH)3
如图是制备氢氧化亚铁的改进装置，思考并回答下列问题：
(1)配制NaOH和FeSO4溶液的蒸馏水要经过_____________，
目的是_________________________。
(2)在FeSO4溶液表面覆盖一层苯(一种有机溶剂，难溶于水，密度比水小)
的作用是____________________________________________________。
(3)将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液液面以下，其目的是_________________________________________________。
思考交流
二、铁的氧化物和氢氧化物
2．铁的氢氧化物
加热煮沸
除去溶解的氧气
隔绝空气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化
防止滴加NaOH溶液时带入空气氧化Fe(OH)2
(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3的比较
Fe(OH)2 Fe(OH)3
颜色、状态
溶解性
与非氧化性强酸反应的离子方程式
稳定性
2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O

二、铁的氧化物和氢氧化物
2．铁的氢氧化物
白色固体
红褐色固体
不溶于水
不溶于水
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O

Fe(OH)2 ===FeO＋H2O
(隔绝空气)
应用体验
1.判断正误
(1)磁铁矿的主要成分是Fe3O4
(2)FeO在空气中加热生成Fe2O3
(3)Fe3O4中铁的化合价有+2和+3价，是一种混合物
(4)Fe(OH)3不能利用化合反应生成
(5)因为Fe(OH)2易被氧化，所以在制备时要隔绝空气
√
×
×
√
二、铁的氧化物和氢氧化物
×
2.(2024·河北邢台二中高一段考)某化学兴趣小组按如图装置进行实验，反应开始时打开弹簧夹，当点燃从a口出来的气体无爆鸣声时关闭弹簧夹，此时剩余少量的钠，下列说法错误的是
A.橡皮管能起到平衡气压的作用
B.关闭弹簧夹后，打开分液漏斗活塞，剩余的少量钠能置换出单质铁
C.关闭弹簧夹后，打开分液漏斗活塞，锥形瓶内能观察到白色絮状沉淀
D.反应结束后，打开锥形瓶的橡胶塞，能观察到有红褐色沉淀产生
应用体验
√
二、铁的氧化物和氢氧化物
1.(2024·广西钦州月考)下列关于铁的性质描述中，属于化学性质的是
A.铁是银白色的
B.铁能与氧气反应
C.铁具有优良的导电性
D.铁具有良好的延展性
自我测试
√
2.(2024·安徽蚌埠高一期末)下列关于铁及其化合物说法正确的是
A.过量的铁丝在Cl2中燃烧生成FeCl2
B.铁的氧化物都不溶于水，也不与水发生反应
C.铁性质活泼，铁元素在自然界中都以化合态的形式存在
D.向饱和FeCl3溶液中滴加适量NaOH溶液即可得到氢氧化铁胶体
自我测试
√
自我测试
3.铁与水蒸气反应实验改进前后的装置如图所示：
下列说法错误的是
A.将湿棉花改为浸水的尿不湿，酒精灯由单头改为双头，可提供足量的水蒸气
B.用具支试管可将试管口附近冷凝的水导出
C.将肥皂液改为吹泡泡水，收集H2的效果更好，点燃效果更明显
D.改进后，悬挂的磁铁能吸引铁粉，实验过程中，我们能看到具支试管中有
黑色固体不断落下
√
自我测试
4.金属单质A可发生以下反应。试推断：
(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↑
本节内容结束

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