新人教版化学必修第一册课件第3章-第1节-第1课时

第三章铁金属材料第三章铁金属材料第三章铁金属材料情景切入情景切入人人类类在在四四千千五五百百多多年年前前就就开开始始使使用用铁铁器器。铁铁是是目目前前产产量量最最大大，使使用用最最广广泛泛的的金金属属。金金属属材材料料对对于于促促进进生生产产发发展展、改改善善人人类类生生活活发发挥挥了了巨巨大大作用。让我们走进教材，学习铁、金属材料。作用。让我们走进教材，学习铁、金属材料。新人教版化学必修第一册课件第3章-第1节-第1课时知识导航知识导航本本章章从从物物质质类类别别和和元元素素化化合合价价的的角角度度认认识识物物质质间间的的转转化化关关系系；认认识识不不同同类类型型合合金金的的性性能能和和用用途途。本本章章知知识识在在结结构构上上分分为为二二节节：第第一一节节主主要要学学习习铁铁及及其其化化合合物物铁铁的的单单质质、铁铁的的重重要要化化合合物物；第第二二节节主主要要学学习习金金属属材材料料铁铁合合金金、铝铝和和铝铝合合金金、新新型型合合金金、物物质质的的量量在在化化学学方方程程式式计计算算中中的应用。的应用。新人教版化学必修第一册课件第3章-第1节-第1课时学法指导学法指导1迁移应用迁移应用学新知学新知依据金属的物理通性和化学通性，掌握铁的物理性质和化学性质。依据金属的物理通性和化学通性，掌握铁的物理性质和化学性质。2明确分类明确分类学性质学性质从物质类别的视角，学习铁的氧化物及铁的氢氧化物的性质。从物质类别的视角，学习铁的氧化物及铁的氢氧化物的性质。3理解本质理解本质重应用重应用从化合价变化的角度掌握从化合价变化的角度掌握Fe、Fe2、Fe3的相互转化关系。的相互转化关系。新人教版化学必修第一册课件第3章-第1节-第1课时4把握内涵把握内涵懂本质懂本质从新的角度和视野去学习铝及其氧化物可以与碱发生反应。从新的角度和视野去学习铝及其氧化物可以与碱发生反应。5结合实践结合实践助理解助理解以以金金属属材材料料的的发发展展为为例例，运运用用发发展展的的观观点点去去学学习习合合金金的的发发展展过过程程，正确认识化学的价值。正确认识化学的价值。6联系实际联系实际释疑惑释疑惑知道金属材料包括纯金属及其合金，了解合金的性能及用途。知道金属材料包括纯金属及其合金，了解合金的性能及用途。新人教版化学必修第一册课件第3章-第1节-第1课时第一节铁及其化合物第一节铁及其化合物第第1课时铁的单质、氧化物、氢氧化物课时铁的单质、氧化物、氢氧化物第一节铁及其化合物第1课时铁的单质、氧化物、氢氧化物学习目标学习目标核心素养核心素养1了了解解单质铁、铁的的氧氧化化物物性性质及及用用途。途。2通通过实验认识铁单质与与水水蒸蒸气气的的反反应的的条条件件，加加深深对微微观原原子子结构构决决定定物物质宏宏观性性质的的认识。3掌掌握握Fe(OH)2、Fe(OH)3的的制制备备原原理理及化学性质。及化学性质。1通通过对“铁及及其其氧氧化化物物”的的学学习，培培养养化化学学服服务社社会会的的责任任意意识。2通通过对“铁单质与与水水蒸蒸气气反反应”的的学学习，培培养养宏宏观辨辨识和和微微观探究的能力。探究的能力。学习目标核心素养1了解单质铁、铁的氧化物性质及用途。1通课前素能奠基课前素能奠基课堂素能探究课堂素能探究 课堂达标验收课堂达标验收夯基提能作业夯基提能作业新课情境呈现新课情境呈现 名师博客呈现名师博客呈现课前素能奠基课堂素能探究 课堂达标验收夯基提能作业新课情境呈新课情境呈现新课情境呈现 新课情境呈现 纯纯净净的的铁铁是是光光亮亮的的银银白白色色金金属属，密密度度较较大大，熔熔点点为为1 535，沸沸点点为为2 750。纯纯铁铁的的抗抗蚀蚀力力很很强强，它它有有良良好好的的延延展展性性和和导导热热性性，导导电电性性比比铜铜、铝差，能被磁铁吸引。铝差，能被磁铁吸引。铁铁的的化化合合物物很很多多。铁铁的的氧氧化化物物主主要要有有黑黑色色的的氧氧化化亚亚铁铁、红红棕棕色色的的三三氧氧化化二二铁铁和和具具有有磁磁性性的的黑黑色色的的四四氧氧化化三三铁铁。含含有有铁铁元元素素的的盐盐有有硫硫酸酸亚亚铁铁、氯氯化化铁铁等等。铁铁的的氢氢氧氧化化物物为为氢氢氧氧化化亚亚铁铁和和氢氢氧氧化化铁铁。氢氢氧氧化化亚亚铁铁是是白白色色固固体体，不不溶溶于于水水，很很不不稳稳定定，容容易易被被氧氧化化。硫硫酸酸亚亚铁铁与与NaOH溶溶液液反反应应生生成成的的氢氢氧氧化化亚亚铁铁沉沉淀淀，在在空空气气中中迅迅速速变变成成灰灰绿绿色色，最最后后变变成成红红褐褐色色。这这是是因因为为氢氢氧氧化化亚亚铁铁被被空空气气中中的的氧氧气气氧氧化化成成了了红红褐褐色色的的氢氢氧氧化化铁铁，发发生生的的反应为：反应为：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3纯净的铁是光亮的银白色金属，密度较大，熔点为1 535，沸以以上上化化合合物物具具有有怎怎样样的的性性质质，让让我我们们一一起起学学习习铁铁的的单单质质、氧氧化化物物、氢氧化物。氢氧化物。以上化合物具有怎样的性质，让我们一起学习铁的单质、氧化物、氢课前素能奠基课前素能奠基课前素能奠基知知 识识 回回 顾顾1光光亮亮的的铁铁丝丝在在空空气气中中能能否否燃燃烧烧？铁铁丝丝在在纯纯氧氧中中燃燃烧烧的的现现象象如如何何？请写出相应的化学方程式。请写出相应的化学方程式。_2将将几几滴滴FeCl3饱饱和和溶溶液液滴滴入入沸沸腾腾的的蒸蒸馏馏水水中中，继继续续加加热热至至液液体体呈呈_色，停止加热。所得液体即为色，停止加热。所得液体即为_。红褐红褐氢氧化铁胶体氢氧化铁胶体知识回顾1光亮的铁丝在空气中能否燃烧？铁丝在纯氧中燃烧的现新新 知知 预预 习习一、铁的单质一、铁的单质1铁元素的存在铁元素的存在(1)人人类类最最早早使使用用的的铁铁，是是来来自自太太空空的的_。铁铁在在自自然然界界中中以以单单质质形形态态存存在在于于陨陨铁铁中中。铁铁元元素素主主要要以以_价价和和_价价化化合合物物的的形形态存在于矿石中。态存在于矿石中。(2)在在地地壳壳中中铁铁元元素素的的含含量量仅仅次次于于_、_和和_，居居第第_位位。铁铁矿矿石石的的主主要要成成分分是是_，丹丹霞霞地地貌貌的的岩岩层层因因含含_而呈红色。而呈红色。陨铁陨铁23氧氧硅硅铝铝四四Fe2O3Fe2O3新知预习一、铁的单质陨铁23氧硅铝四Fe22铁的应用历史铁的应用历史(1)我我国国在在_初初年年就就掌掌握握了了冶冶铁铁技技术术。_中中期期以以后后，铁铁制工具在社会生产中发挥了巨大的作用。制工具在社会生产中发挥了巨大的作用。(2)现现代代工工业业炼炼铁铁的的原原理理是是用用_的的方方法法把把铁铁从从铁铁矿矿石石中中提提炼炼出出来。化学方程式为来。化学方程式为_。3物理性质物理性质铁铁有有_和和_，铁铁能能导导电电，但但导导电电性性不不如如铜铜和和铝铝。铁能被磁铁吸引。铁能被磁铁吸引。春秋春秋战国战国还原还原延展性延展性导热性导热性2铁的应用历史春秋战国还原延展性导热性4铁的化学性质铁的化学性质(1)铁与非金属单质、酸、盐溶液的反应铁与非金属单质、酸、盐溶液的反应4铁的化学性质铁与氯气反应的化学方程式：铁与氯气反应的化学方程式：_。加加热热条条件件下下，铁铁与与弱弱氧氧化化性性的的S单单质质反反应应的的化化学学方方程程式式：_。铁与稀盐酸、稀硫酸反应的离子方程式：铁与稀盐酸、稀硫酸反应的离子方程式：_。铁与硫酸铜溶液反应的离子方程式：铁与硫酸铜溶液反应的离子方程式：_。Fe2H=Fe2H2FeCu2=Fe2Cu铁与氯气反应的化学方程式：_(2)实验探究铁粉与水蒸气的反应实验探究铁粉与水蒸气的反应爆鸣爆鸣H2(2)实验探究铁粉与水蒸气的反应爆鸣H2点拨：点拨：1.铁在高温条件下与水蒸气反应。铁在高温条件下与水蒸气反应。2实验中湿棉花的作用是提供水蒸气。实验中湿棉花的作用是提供水蒸气。点拨：1.铁在高温条件下与水蒸气反应。二、铁的重要化合物二、铁的重要化合物1铁的氧化物铁的氧化物化学式化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称俗称_颜色和状色和状态_色粉末色粉末_色粉末色粉末_色晶体色晶体铁的价的价态_价价_价价2价、价、3价价水溶性水溶性_铁红铁红磁性氧化铁磁性氧化铁黑黑红棕红棕黑黑23不溶不溶不溶不溶不溶不溶二、铁的重要化合物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称_2Fe33H2O点拨：点拨：FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，属于碱性氧化物，Fe3O4不属于碱性氧化物。不属于碱性氧化物。2Fe33H2O点拨：FeO、Fe2O3属于碱性氧化物2铁铁的的氢氢氧氧化化物物(实实验验探探究究铁铁的的氢氢氧氧化化物物的的生生成成与与转转化化)在在两两支支试试管管中分别加入少量的中分别加入少量的FeCl3溶液和溶液和FeSO4溶液，然后各滴入溶液，然后各滴入NaOH溶液。溶液。2铁的氢氧化物(实验探究铁的氢氧化物的生成与转化)在两支试(1)在在FeCl3溶溶液液中中滴滴入入NaOH溶溶液液，生生成成_沉沉淀淀，原原因因是是_(填反应的离子方程式填反应的离子方程式)。(2)在在FeSO4溶溶液液中中滴滴入入NaOH溶溶液液，生生成成_絮絮状状沉沉淀淀，原原因因是是_(填填反反应应的的离离子子方方程程式式)，沉沉淀淀迅迅速速变变成成灰灰绿绿色色，最最后后会会有有红红褐褐色色沉沉淀淀生生成成，原原因因是是_ _(填反应的化学方程式填反应的化学方程式)。红褐色红褐色Fe33OH=Fe(OH)3白色白色Fe22OH=Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(1)在FeCl3溶液中滴入NaOH溶液，生成_(3)Fe(OH)2与与Fe(OH)3的制备与性质的制备与性质Fe(OH)2Fe(OH)3颜色色_溶解性溶解性_制制备_ _性性质还原性原性_不不稳定性定性(隔隔绝空气加空气加热)_与酸反与酸反应 _白色白色红褐色红褐色难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水Fe22OH=Fe(OH)2 Fe33OH=Fe(OH)3 在空气中迅速被在空气中迅速被O2氧化氧化 Fe(OH)22H=Fe22H2O Fe(OH)22H=Fe22H2O(3)Fe(OH)2 与Fe(OH)3的制备与性质Fe(OH)预预 习习 自自 测测1判断正误判断正误(正确的打正确的打“”，错误的打，错误的打“”)。(1)Fe与与H2O(g)反应生成反应生成Fe2O3和和H2()(2)铁有多种氧化物，且均为黑色固体铁有多种氧化物，且均为黑色固体()(3)Fe3O4中的中的Fe化合价有化合价有2和和3价，价，Fe3O4为混合物为混合物()(4)Fe(OH)2和和Fe(OH)3均为弱碱，均与盐酸反应生成盐和均为弱碱，均与盐酸反应生成盐和H2O()(5)Fe(OH)2易被溶解在溶液中的易被溶解在溶液中的O2氧化为氧化为Fe(OH)3()预习自测1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。2红红珊珊瑚瑚栖栖息息于于2002 000米米深深的的海海域域，产产于于台台湾湾海海峡峡、中中国国南南海海，它与琥珀、珍珠被统称为有机宝石。它与琥珀、珍珠被统称为有机宝石。2红珊瑚栖息于2002 000米深的海域，产于台湾海峡、在在中中国国，珊珊瑚瑚是是吉吉祥祥富富有有的的象象征征，一一直直被被用用来来制制作作珍珍贵贵的的工工艺艺品品。红红珊珊瑚瑚是是无无数数珊珊瑚瑚虫虫分分泌泌的的石石灰灰质质大大量量堆堆积积形形成成的的干干支支状状物物，呈呈红红色色是是因为在海底长期积淀某种元素，该元素是因为在海底长期积淀某种元素，该元素是()ANaBFeCZnDCu解解析析：钠钠元元素素形形成成的的化化合合物物中中无无红红色色物物质质，A错错；铁铁元元素素形形成成的的氧氧化化铁铁呈呈红红色色，珊珊瑚瑚在在生生长长过过程程中中吸吸收收氧氧化化铁铁形形成成红红色色，B正正确确；锌锌的的化化合合物物中中无无红红色色物物质质，C错错；海海水水中中铜铜元元素素含含量量低低到到仪仪器器检检测测不不到到，Cu2在在溶溶液中呈蓝色，液中呈蓝色，D错。错。B在中国，珊瑚是吉祥富有的象征，一直被用来制作珍贵的工艺品。红3下列变化中，加入铁粉不可能实现的是下列变化中，加入铁粉不可能实现的是()AAgAgBFe3Fe2CHH2DFe(OH)2Fe(OH)3解解析析：铁铁粉粉具具有有还还原原性性，Fe(OH)2到到Fe(OH)3化化合合价价升升高高，被被氧氧化化，所以选所以选D。DD4下列关于铁与水蒸气反应的说法中不正确的是下列关于铁与水蒸气反应的说法中不正确的是()A反应中有氢气产生反应中有氢气产生B此反应需在高温条件下才能发生此反应需在高温条件下才能发生C生成的铁的化合物中铁全部呈生成的铁的化合物中铁全部呈3价价D该反应中水作氧化剂该反应中水作氧化剂解解析析：铁铁与与水水蒸蒸气气反反应应生生成成H2和和Fe3O4，Fe3O4中中铁铁元元素素呈呈2、3价，反应中水作氧化剂，铁作还原剂，所以选价，反应中水作氧化剂，铁作还原剂，所以选C。CC课堂素能探究课堂素能探究 课堂素能探究 问问题题探探究究：在在两两支支试试管管里里分分别别加加入入少少量量的的FeCl3和和新新制制FeSO4溶溶液液，然后滴入然后滴入NaOH溶液，观察并记录现象。溶液，观察并记录现象。Fe(OH)3和和Fe(OH)2的实验室制法的实验室制法知识点知识点一一 问题探究：在两支试管里分别加入少量的FeCl3和新制FeSO思考探究下列问题：思考探究下列问题：1两试管中有什么现象？久置于空气中又有什么现象？两试管中有什么现象？久置于空气中又有什么现象？2在在制制备备Fe(OH)2时时，为为什什么么要要用用新新制制的的FeSO4溶溶液液并并将将吸吸有有NaOH溶液的胶头滴管尖嘴插入液面以下？溶液的胶头滴管尖嘴插入液面以下？3在在实实验验中中，若若想想长长时时间间观观察察到到生生成成的的白白色色Fe(OH)2沉沉淀淀，除除使使用用新制新制FeSO4溶液外，还应创造一个怎样的反应环境？溶液外，还应创造一个怎样的反应环境？新人教版化学必修第一册课件第3章-第1节-第1课时探探究究提提示示：1.甲甲中中生生成成红红褐褐色色沉沉淀淀，久久置置不不变变色色；乙乙中中生生成成白白色色沉沉淀淀，且沉淀迅速变成灰绿色，过一段时间后有红褐色物质生成。且沉淀迅速变成灰绿色，过一段时间后有红褐色物质生成。2用用新新制制的的FeSO4溶溶液液为为了了防防止止Fe2被被氧氧化化成成Fe3；滴滴管管尖尖嘴嘴插插入入液面以下是为了防止生成的液面以下是为了防止生成的Fe(OH)2与与O2接触而被氧化。接触而被氧化。3因因为为Fe(OH)2易易被被氧氧气气氧氧化化而而发发生生颜颜色色变变化化，故故应应尽尽可可能能创创造造无无氧环境以防止氧环境以防止Fe(OH)2被氧化。被氧化。新人教版化学必修第一册课件第3章-第1节-第1课时知识归纳总结：知识归纳总结：1防止防止Fe(OH)2氧化的方法氧化的方法(1)含含Fe2的的溶溶液液必必须须是是新新制制的的，并并放放入入Fe粉粉，以以防防Fe2被被氧氧化化成成Fe3。(2)除去溶液中溶解的除去溶液中溶解的O2，其方法是加热煮沸，其方法是加热煮沸NaOH溶液。溶液。(3)长胶头滴管末端插入试管内的液面以下。长胶头滴管末端插入试管内的液面以下。(4)在在FeSO4溶液液面上加植物油或苯进行液封。溶液液面上加植物油或苯进行液封。(5)在容器内充满在容器内充满H2等气体，保证无等气体，保证无O2环境。环境。知识归纳总结：2实验室制备实验室制备Fe(OH)2装置的改进装置的改进2实验室制备Fe(OH)2装置的改进改进后装置改进后装置优点：优点：配配制制溶溶液液的的蒸蒸馏馏水水煮煮沸沸，除除去去溶溶解解的的氧氧气气，然然后后用用苯苯液液封封，防防止止空空气气溶溶解解，装装有有NaOH溶溶液液的的滴滴管管插插入入液液面面下下慢慢慢慢挤挤出出溶溶液液，这这些些操操作作均均能能防防止止Fe(OH)2与与氧氧气气接接触触，避避免免其其被被氧氧化化，因因此此能能较较长长时时间间观观察察到到白白色色沉沉淀。淀。装置装置优点：优点：铁铁粉粉与与稀稀硫硫酸酸反反应应生生成成的的氢氢气气排排除除了了装装置置内内的的空空气气，同同时时试试管管内内剩剩余余的的氢氢气气起起到到保保护护气气的的作作用用，防防止止了了Fe(OH)2与与氧氧气气接接触触，避避免免其其被被氧氧化化，因此能较长时间观察到白色沉淀。因此能较长时间观察到白色沉淀。改进后装置优点：下列各图示中能较长时间看到下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是白色沉淀的是()ABCD典例典例 B下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是解解析析：因因为为Fe(OH)2易易被被氧氧气气氧氧化化成成Fe(OH)3，故故要要长长时时间间观观察察到到Fe(OH)2白白色色沉沉淀淀，就就要要排排除除装装置置中中的的空空气气或或氧氧气气。装装置置是是先先用用H2将将装装置置中中的的空空气气排排尽尽，并并使使生生成成的的Fe(OH)2处处在在氢氢气气的的保保护护中中；中中液液面面上上加加苯苯阻阻止止了了空空气气进进入入；由由于于能能接接触触到到空空气气，故故不不能能较较长长时时间间观观察察到到白白色色沉淀。沉淀。解析：因为Fe(OH)2易被氧气氧化成Fe(OH)3，故要长变式训练变式训练下列关于氢氧化亚铁及其制备方法的叙述中，不正确的是下列关于氢氧化亚铁及其制备方法的叙述中，不正确的是()A氢氧化亚铁易被空气氧化氢氧化亚铁易被空气氧化B氢氧化亚铁为灰绿色絮状沉淀氢氧化亚铁为灰绿色絮状沉淀C可利用如图所示装置制备氢氧化亚铁可利用如图所示装置制备氢氧化亚铁D实验中所用氢氧化钠溶液应预先煮沸实验中所用氢氧化钠溶液应预先煮沸BB解解析析：氢氢氧氧化化亚亚铁铁(纯纯净净的的)是是白白色色絮絮状状沉沉淀淀，易易被被氧氧气气氧氧化化，B项项错错误误；实实验验室室可可利利用用亚亚铁铁盐盐溶溶液液与与碱碱溶溶液液反反应应制制备备氢氢氧氧化化亚亚铁铁，例例如如用用FeSO4溶溶液液与与NaOH溶溶液液反反应应来来制制备备Fe(OH)2，为为了了防防止止Fe(OH)2被被溶溶解解在在溶溶液液中中的的氧氧气气氧氧化化，所所用用氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液应应预预先先煮煮沸沸将将氧氧气气排排出出，然然后后利利用用题题给给装装置置制制备备Fe(OH)2，且且滴滴加加NaOH溶溶液液的的胶胶头头滴滴管管应应插插入入FeSO4溶溶液液中中，当当制制得得的的Fe(OH)2部部分分被被氧氧化化时时，沉沉淀淀呈呈灰灰绿绿色色。故故A、C、D三三项项均正确。均正确。解析：氢氧化亚铁(纯净的)是白色絮状沉淀，易被氧气氧化，B项名师博客呈现名师博客呈现名师博客呈现铁及其化合物的性质在运用中的常见误区铁及其化合物的性质在运用中的常见误区误误区区1：误误认认为为Fe3O4是是混混合合物物。Fe3O4可可写写成成FeOFe2O3的的形形式式，但但只含有一种成分，故为纯净物，属于复杂氧化物。只含有一种成分，故为纯净物，属于复杂氧化物。误误区区2：误误认认为为Fe与与Cl2反反应应的的产产物物可可能能为为FeCl2或或FeCl3。Fe与与Cl2反反应应的的产产物物是是FeCl3，与与Cl2量量的的多多少少无无关关，反反应应Fe2Fe3=3Fe2只只能能在在溶液中进行。溶液中进行。新人教版化学必修第一册课件第3章-第1节-第1课时误误区区3：误误认认为为Fe与与酸酸的的反反应应都都是是置置换换反反应应。Fe与与非非氧氧化化性性酸酸的的反反应应是是置置换换反反应应，生生成成盐盐和和H2，与与氧氧化化性性酸酸(如如HNO3、浓浓H2SO4)的的反反应应不不是是置换反应，不能生成置换反应，不能生成H2。误误区区4：误误认认为为Fe2O3、Fe(OH)3与与HI(已已知知：HI溶溶液液具具有有强强酸酸性性，I具具有有还还原原性性)的的反反应应属属于于复复分分解解反反应应。Fe2O3、Fe(OH)3与与HI的的反反应应并并非非简简单单的的复复分分解解反反应应，而而是是氧氧化化还还原原反反应应，如如2Fe(OH)36H2I=2Fe2I26H2O。新人教版化学必修第一册课件第3章-第1节-第1课时