人教版必修第一冊網科學【備課無憂】2021-2022學年高一化學同步優質課件人教版必修第一冊網科學目標素養1.了解鐵與某些非金屬單質、酸和鹽溶液的反應,及與不同的氧化劑反應時元素化合價的變化情況。2.通過實驗探究了解鐵與水蒸氣的反應,并通過鐵與水蒸氣反應實驗原理的探究,分析可能的產物,培養科學探究的能力。3.了解鐵的氧化物的性質及應用。4.通過氫氧化鐵和氫氧化亞鐵的制備實驗,探究其性質。第三章鐵金屬材料第1節鐵及其化合物3.1.1鐵的單質、氧化物和氫氧化物鐵在生活中的應用廣泛一、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形態，但是鐵元素更多地主要以+2價和+3價化合物的形式存在于礦石中。人類最早使用的鐵，是來自太空的隕鐵。鐵元素在地殼中的含量僅次于氧、硅和鋁，居第四位。二、單質鐵1、鐵的物理性質方鐵圓鐵化學性質比較活潑，它能與許多物質發生化學反應。①銀白色金屬，能被磁體吸引②導電性（不如銅、鋁）、導熱性、延展性③熔點：1535℃，沸點：2750℃，密度7.86g/cm32、鐵的化學性質思考·討論1.觀察下列化學反應方程式，鐵的化合價變化有何異同？Fe+2HCl——2FeCl2+H22Fe+3Cl2——2FeCl3點燃Fe+CuSO4——FeSO4+CuFeFeCl3化合價升高0+3FeFeCl2化合價升高0+2FeFeSO4化合價升高0+22、為什么有的化學方程式中鐵的化合價變成+2，有的變成+3？FeFe2+Fe3+弱氧化劑S、H+、Cu2+等強氧化劑Cl2、HNO3等①與非金屬反應2Fe+3Cl22FeCl3Δ3Fe+2O2Fe3O4點燃Fe+SFeSΔ②與酸反應Fe＋2H+=Fe2+＋H2↑③與鹽反應Fe＋Cu2+=Cu＋Fe2+3、在鋼鐵廠的生產中，熾熱的鐵水或鋼水注入模具之前，模具必須進行充分的干燥處理。這是為什么呢？鋼水注入干燥的模具提示：鐵與水會反應嗎？生活經驗告訴我們，常溫下，鐵與水是不發生反應的。但在高溫下，鐵能與水發生反應。思考與交流：假設鐵能與水反應，反應條件能否是常溫？為什么？鈉在常溫下與冷水劇烈反應；鎂在加熱條件下與熱水劇烈反應；鋁在加熱條件下與沸水才能反應；根據金屬活動性順序可以推斷，鐵與水反應的條件應該比鋁還高而不是常溫。模擬實驗方案：為了檢驗鐵與水在一定條件下是否能夠發生反應，有人設計了如下三種方案進行了實驗并得到了不錯的實驗效果。方案1:水蒸氣與鐵粉反應裝置產物收集裝置水蒸氣的發生裝置方案2:方案3:提示:A處提供反應需要的水蒸氣;B處提供反應需要的“高溫”條件;C處檢驗反應產物。實驗現象:肥皂液產生肥皂泡,把燃著的火柴靠近,有爆鳴聲,稍后有肥皂泡飄到空中,證明生成了H2。紅熱的鐵可以與水蒸氣反應，反應方程式為：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2【思考與交流】2Na+2H2O=2NaOH+H2↑金屬性越強，越容易與水反應，反應越劇烈比較鈉和鐵分別與水的反應，總結金屬與水的反應規律3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2鈉與冷水劇烈反應;鐵常溫下和加熱條件下與液態水不反應,高溫水蒸氣才能與鐵粉反應。金屬與水反應的本質是金屬與水電離產生的H+反應生成氫氣。典例剖析某化學興趣小組利用如圖裝置(鐵架臺及夾持裝置已省略)進行“鐵與水蒸氣反應”的實驗,并檢驗產物的性質,請回答下列問題:(1)A裝置的作用是,燒瓶底部放碎瓷片的作用是。

(2)寫出裝置B中發生反應的化學方程式:,該反應中氧化劑是,氧化產物是。

(3)D的作用是。

(4)E中的實驗現象是

。

(5)A、B兩個裝置中應先點燃處的酒精燈(或酒精噴燈),點燃E處酒精燈之前應進行的操作是。產生水蒸氣防止加熱時液體暴沸吸收未反應的水蒸氣,干燥H2黑色固體變成紅色,玻璃管內壁上有水珠生成A收集H2并檢驗其純度3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2H2OFe3O4FeOFe2O3Fe3O4穩定性鐵的化合價色、態俗稱溶解性分類

與鹽酸反應用途+2不穩定黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體鐵紅磁性氧化鐵都不溶于水FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2O氧化鐵：涂料等Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O+3+2、+3堿性氧化物堿性氧化物（FeO·Fe2O3）四氧化三鐵：做磁鐵冶煉鐵的原料穩定穩定二、鐵的氧化物6FeO+O2=2Fe3O4Δ紅磚和青磚都是生活中用到的建筑材料兩者顏色不同的原因是兩者所含的鐵的氧化物是不一樣的，你認為紅磚和青磚中分別含有什么氧化物呢？紅磚中含的是氧化鐵，青磚中含的是四氧化三鐵為什么不是氧化亞鐵？氧化亞鐵不穩定燒制磚瓦時，向窯內添加大量的煤炭后封窯1天，從窯頂向下慢慢澆水7天，水蒸氣和窯內高溫的炭發生化學反應產生大量的還原氣體（氫氣和一氧化碳），它們把氧化鐵又逐漸還原成為四氧化三鐵，而制得青磚。實驗：在氯化鐵溶液和硫酸亞鐵溶液中分別滴加氫氧化鈉溶液反應向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液，最終得到的還是紅褐色沉淀白色Fe(OH)2灰綠色紅褐色反應紅褐色Fe(OH)3Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓鐵的兩種氫氧化物可以分別由相對應的可溶性鹽和堿溶液反應制得紅褐色沉淀是什么物質？Fe(OH)3什么氧化了Fe(OH)2？氧氣白色絮狀灰綠色紅褐色很快Fe(OH)2最終Fe(OH)3鐵的氫氧化物氫氧化鐵氫氧化亞鐵化學式物理性質色、態水溶性化學性質與鹽酸熱穩定性閱讀課本“鐵的氫氧化物”部分，完成表格：（發生反應的寫化學方程式）三、鐵的氫氧化物易被空氣中氧氣氧化成氫氧化鐵4Fe(OH)2+2H2O+O2＝4Fe(OH)3問題：制得Fe(OH)2后，其顏色發生變化的原因是什么？（用化學方程式表示并變出價態變化，指出氧化劑、還原劑）4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3+20+3-2還原劑氧化劑Fe(OH)2顯還原性Fe(OH)3Fe(OH)2紅褐色固體白色絮狀固體不溶Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2OFe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O?制備氫氧化亞鐵的關鍵：隔絕空氣，防止O2將Fe(OH)2氧化如何得到純凈的氫氧化亞鐵？思考·討論Fe(OH)2被氧化的原因改進方法改進裝置

反應試劑中溶有氧氣配制試劑的蒸餾水要煮沸試劑與空氣接觸①在FeSO4溶液的液面上加少量苯（或植物油）②膠頭滴管插入液面下加入NaOH溶液NaOH溶液植物油新制FeSO4溶液除去試管和溶液中氧氣,創造無氧環境操作：先滴加，然后，當氫氣純凈后，再滴加。收集氫氣并驗純NaOH溶液稀硫酸改進方案二改進方案三操作：先止水夾，在試管Ⅱ出口處，當后，止水夾。產生的氫氣使Ⅰ中壓強，將生成的硫酸亞鐵溶液從長導管排入.打開收集氫氣并驗純氫氣純凈關閉增大Ⅱ中改進實驗裝置,創造無氧環境鐵屑稀H2SO4NaOH溶液改進方案四鐵粉稀硫酸NaOH溶液操作：先活塞a，在錐形瓶出口處，當后，活塞a。產生的氫氣使A中壓強，將生成的硫酸亞鐵溶液從長導管排入.打開收集氫氣并驗純關閉增大B中氫氣純凈課堂小結鐵及其化合物鐵的單質①鐵具有延展性和導熱性。②鐵能導電，但其導電性不如銅和鋁。③鐵能被磁體吸引。④鐵的熔點是：1535℃；沸點