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(共46张PPT)
第一节 铁及其化合物
第1课时 铁的单质
第三章 铁 金属材料
人教版必修1
地球上的铁元素
铁的游离态仅见于陨石（如陨铁），人类最早使用的铁，是来自太空的陨铁。
地壳中Fe含量居第四位。
陨铁
O Si Al Fe Ca...
地壳中元素含量递减
地球上的铁元素
铁元素在自然界中既有游离态（单质形态如陨铁）又有化合态（主要以+2价和+3化合物的形态存在
菱铁矿
(FeCO3)
赤铁矿
(Fe2O3)
磁铁矿
(Fe3O4)
黄铁矿
(FeS2)
单质铁的物理性质
熔点 1535℃
沸点 2750℃
密度 7.86 g·cm-3
物理性质
├─导热性
├─导电性
├─延展性
├─银白色金属光泽
└─能被磁铁吸引
高炉炼铁
高炉炼铁
点燃
(1) C + O2 === CO2
高温
(2)C + CO2 === 2CO
(3)Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2
高温
熔炼除碳
塑型
成品
赤铁矿------Fe2O3
菱铁矿------FeCO3
磁铁矿------Fe3O4
黄铁矿------FeS2
煅烧
Fe2O3
学习思维模型建构
物质
猜想1
猜想3
猜想2
查阅资料
实验方案设计
实验
验证
及现象
物质性质认知过程
学习思维模型建构
1.从铁原子核外电子排布情况，分析单质铁可能的性质。
2.从价类二维图的视角出发，结合氧化还原反应和物质分类的思想，分析
铁及其化合物之间转化的关系。
3.从金属钠的性质出发，结合金属活动性，对照分析金属铁的性质。
4.从生活实际和已有化学知识，归纳铁的一般化学性质。
多视角认识
金属铁的性质
学习思维模型建构
任务1、联系金属钠的性质，结合铁的原子结构示意图和教材P69页“思考与讨论”，思考金属铁为什么能与氧气，酸，某些盐发生化学反应？
具有强还原性
预 测
1.从铁原子核外电子排布情况，分析单质铁可能的性质。
学习思维模型建构
单质
氧化物
碱
盐
Fe
FeO
Fe3O4
Fe2O3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Fe3+
Fe2+
2.从价类二维图的视角出发，结合氧化还原反应和物质分类的思想，分析
铁及其化合物之间转化的关系。
学习思维模型建构
与物质反应 铁 钠
非金属单质
酸
盐溶液
水
3.从金属钠的性质出发，结合金属活动性，对照分析金属铁的性质。
学习思维模型建构
与物质反应 铁 钠
非金属单质 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 3Fe + 4O2 Fe3O4 2Na + Cl2 2NaCl
4Na + O2 = 2Na2O
2Na + O2 Na2O2
酸 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ 2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑
盐溶液 Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4 =Na2SO4 + Cu(OH)2
水 ？？？ 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
铁与水能反应吗？
3.从金属钠的性质出发，结合金属活动性，对照分析金属铁的性质。
学习思维模型建构
2Fe+3Cl2 2FeCl3
Δ
2Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
3Fe+2O2 Fe3O4
点燃
Fe＋S === FeS
4.从生活实际和初中已有化学知识，归纳铁的一般化学性质。
学习思维模型建构
结论：铁单质做还原剂，能与部分氧化剂发生反应。
强氧化剂：
O2、Cl2、HNO3等
弱氧化剂：
CuSO4、HCl、S 等
Fe Fe(Ⅲ)
+强氧化剂
Fe Fe(Ⅱ)
+弱氧化剂
2Fe+3Cl2 2FeCl3
2Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
Fe＋S === FeS
3Fe + 4O2 Fe3O4
铁与氧气反应的复杂性
名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗名 —— 铁红 磁性氧化铁
颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
稳定性 不稳定 （被氧化为Fe3O4） 稳定 (高温分解为Fe3O4 和 O2) 稳定
铁的化合价 +2 +3 +2、+3
用途 用作色素、冶炼铁 红色颜料、冶炼铁 作磁性材料、冶炼铁
资 料 卡 片
铁与水反应
猜想产物可能是： 。
思考与交流
猜想的依据是什么？
猜想1：Fe(OH)2 + H2 ↑
猜想2：Fe(OH)3 + H2 ↑
猜想3：FeO + H2 ↑
猜想4：Fe2O3 + H2 ↑
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
Fe 黑色
FeO 黑色 不稳定，易被氧化为Fe3O4
Fe2O3 红棕色 稳定，高温分解为Fe3O4 和 O2
Fe3O4 黑色 受热不分解
Fe(OH)2 白色 极不稳定，易被氧化Fe(OH)3
Fe(OH)3 红褐色 500℃分解为Fe2O3
铁与水反应
物质
猜想1
猜想3
猜想2
查阅资料
实验方案设计
实验
验证
及现象
物质性质认知过程
6Fe2O3 4Fe3O4+O2↑
FeO 黑色 不稳定，易被氧化为Fe3O4
Fe2O3 红棕色 稳定，高温分解为Fe3O4 和 O2
Fe3O4 黑色 受热不分解
Fe(OH)2 白色 极不稳定，易被氧化Fe(OH)3
Fe(OH)3 红褐色 500℃分解为Fe2O3
铁与水反应
现象：铁粉逐渐红热，烧杯中产生大量的肥皂泡，点燃气泡会发出爆鸣声，反应后试管内固体为黑色。
①湿棉花的作用： 。
②酒精灯的火焰可用防风罩套住，_________________。
③肥皂液的作用： 。
④结束时，先_________，再_________。
思考交流
提供水蒸气
收集氢气
提高温度，加热效果更好
撤导管
移酒精灯
拓展提升—金属与水反应
2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au
与冷水剧烈反应
生成碱和H2
与热水反应，生成碱和H2
与水蒸气反应，生成氧化物和H2
不与水反应
Mg + 2H2O === Mg(OH)2 + H2↑
△
3Fe + 4H2O(g) === Fe3O4 + 4H2
高温
铁与水反应
“铁与水蒸气反应”的实验2
“铁与水蒸气反应”的实验3
铁与水反应
【例】某化学兴趣小组利用如图装置(铁架台及夹持装置已省略)进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物的性质，请回答下列问题：
(1)A 装置的作用是 ，。
(2) 写出装置B中发生反应的化学方程式： 。
(3)D的作用是 。
(4)E中的实验现象是 。
(5)A 、B两个装置中应先点燃 处的酒精灯(或酒精喷灯 ) ，点燃 E处酒精灯之前应进行的操 作是 。
收集H2并检验其纯度
产生水蒸气
吸收未反应的水蒸气，干燥H2
黑色固体变成红色，玻璃管内壁上有水珠生成
A
食品中的铁
资料卡片
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。
人体中的铁元素
食品中的铁
脱氧剂有的是铁
常温下：4Fe + 3O2=2Fe2O3
知识建构
Fe
物质类型角度
元素价态角度
强还原性
金属单质
+3
+2
与非金属单质反应
与酸溶液反应
与某些盐溶液反应
知识建构
铁单质
铁元素的存在形态
铁单质的物理性质
游离态——单质形态
化合态——化合物形态
银白色、金属光泽固体
较强氧化剂
较弱氧化剂
铁单质的化学性质
人体中的铁元素
导热性、导电性、延展性
熔沸点较高、质软、密度较大
Fe - 2e- → Fe2+
Fe - 3e- → Fe3+
第一节 铁及其化合物
第2课时 铁的氧化物和氢氧化物
第三章 铁 金属材料
人教版必修1
铁的氧化物
名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗名 —— 铁红 磁性氧化铁
颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
稳定性 不稳定 较稳定，高温分解 稳定
铁的化合价 +2 +3 +2、+3
用途 用作色素、冶炼铁 红色颜料、冶炼铁 作磁性材料、冶炼铁
6Fe2O3 4Fe3O4+O2↑
铁的氧化物
丹霞地貌 和 红壤因富含Fe2O3而呈红色
黏土灼烧成红砖，因富含Fe2O3而呈红色
若烧制过程中加入碳粉，Fe2O3被还原为Fe3O4而显示青灰色
金属冶炼是将金属从化合态转化为游离态的过程，主要方法包括用碳、一氧化碳、氢气等还原剂与金属氧化物反应，以及置换法、电解法等。
铁的氧化物的性质
1.溶于酸
2.高温还原
高温
FexOy Fe
H2、CO、C、Al 等
绝大多数金属氧化物都能溶于强酸，有些极难容金属氧化物还需要加入氧化剂或还原剂辅助溶解，如二氧化锰的溶解需要加入还原剂辅助酸溶。
铁的氧化物的用途
高温
FexOy Fe
H2、CO、C、Al 等
1.铁的氧化物是冶炼铁的原料
2.Fe2O3 红色油漆和涂料
3.Fe3O4 制录音磁带和电讯器材，打印机或复印机的墨粉
铁的氢氧化物
名称 氢氧化亚铁 氢氧化铁
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
颜色、状态 白色絮状沉淀 红褐色沉淀
稳定性 极不稳定，极易被氧化 不稳定，受热分解
氢氧化物的生成
Fe(OH)2极不稳定，生成后极易被氧化，最初生成的白色沉淀很快变灰、变绿，最终转化为红褐色的Fe(OH)3。若要相对长时间观察到白色沉淀，需要采取必要的除氧、绝氧措施。
知识建构
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3
① 使用新配制的FeSO4溶液(可加入少量铁屑）；
②把NaOH溶液或配制溶液用的蒸馏水加热煮沸除去溶解氧；
③ 滴入溶液时将胶头滴管伸入液面以下；
加热煮沸
胶头滴管伸入液面以下
现配现用
制备Fe(OH)2的注意事项
绝氧是关键！
④ 油膜绝氧。
知识建构
知识建构
【例1】某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的 Fe(OH)2，其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是(　　)
A.蒸馏烧瓶中反应的离子方程式
是2Fe＋6H＋===3Fe2＋＋3H2↑
B.实验开始时应先关闭止水夹a、打开 b，
再向烧瓶中加入稀盐酸
C.反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀
D.反应结束后若关闭 b 及分液漏斗活塞，则 Fe(OH)2可较长时间存在
D
知识建构
【例2】已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系，下列叙述中正确的是( )
A.A为Fe，B为FeO
B.C→D溶液的颜色变化：浅绿色→棕黄色
C.④的离子方程式：
D.⑤的离子方程式：
B
第一节 铁及其化合物
第3课时 亚铁盐和铁盐
第三章 铁 金属材料
人教版必修1
Fe2+ 、Fe3+的检验方法
亚铁盐
铁盐
1.观颜色
Fe3+
Fe2+
Fe2+ 、Fe3+的检验方法
Fe2+ + OH-
——
——
2
Fe(OH)2↓
Fe3+ + OH-
——
——
3
Fe(OH)3↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
Fe3+
Fe2+
2.沉淀法
Fe2+ 、Fe3+的检验方法
FeCl3溶液遇KSCN溶液变成血红色
FeSO4溶液遇KSCN溶液不变色
3.显色法
【实验3-2】在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，各滴入几滴硫氰化钾（KSCN）溶液，观察并记录结果。
FeCl3 + 3KSCN Fe(SCN)3+3KCl
Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3
不是沉淀！
【实验3-3 】
①在盛有2 mL FeCl3溶液的试管中加入过量铁粉，振荡试管。
②充分反应后，滴入几滴KSCN溶液，观察并记录现象。
③把上层清液倒入另一支试管中，再滴入几滴氯水溶液，又发生了什么变化？
Fe2+ 、Fe3+的转化
实验探究
加入铁粉
滴入氯水
FeCl3
无明显变化
变成红色
滴入KSCN
棕黄色
浅绿色
Fe2+ 、Fe3+的转化
O2、 Cl2、H2O2、浓硫酸、
酸性KMnO4等
氧化剂
铁、铜、锌、KI、SO2、
维生素C等
还原剂
Fe3+
Fe2+
知识建构
Fe2+
Fe3+
Cl2 、Br2、 H2O2 、 KMnO4 (H+)、NO3-(H+)、O2
Al、Zn、Fe、Cu、I-、H2S
Fe
Cl2 、HNO3、H2SO4（浓）
C 、H2 、CO、Al
HCl 、CuSO4、S
C 、H2 、CO、Al
知识建构
单质
氧化物
碱
盐
Fe
FeO
Fe3O4
Fe2O3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Fe3+
Fe2+
学以致用——印刷电路板
P74 探究 了解FeCl3制作印刷电路板
制作过程：
先在塑料板上镀上一层铜，然后在设计好的铜线路上涂上一层石蜡，把板浸到氯化铁溶液中，没有在线路上的铜即没有被石蜡覆盖住的铜就被反应掉。
从化学走向社会
Cu + 2Fe3+ = 2Fe2+ + Cu2+
下 课
Thanks!
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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