2025版新教材高中化学第三章铁金属材料第一节课时1铁的单质铁的氧化物训练含解析新人教版必修第一册.docxVIP

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课时1铁的单质铁的氧化物

课标解读

课标要求

素养要求

1.相识铁元素在自然界中的存在形态及铁的冶炼历史。

2.从氧化还原反应角度相识铁与氧化剂反应的产物,相识铁与水蒸气反应的条件及生成物的确定方法。

3.了解铁单质及其氧化物在生产、生活中的应用。

1.宏观辨识与微观探析:从宏观上依据物质类别和元素价态列举铁的典型物质。能列举、描述、辨识含铁的典型物质的重要物理性质和化学性质及试验现象。能用化学方程式和离子方程式正确表示典型物质的主要化学性质。

2.证据推理与模型认知:能从物质类别、元素价态的角度,依据复分解反应和氧化还原反应原理,预料铁及其化合物的性质和变更。

学问点一铁的单质

1.铁元素的存在

2.物理性质

铁有②延展性和③导热性。铁能导电,但其导电性不如铜和铝。铁能被磁体吸引。?

3.化学性质

(1)铁与氯气、盐酸、硫酸铜溶液反应的化学方程式如下:

(2)铁在高温条件下与水蒸气的反应

试验装置

试验现象

用燃着的火柴点燃肥皂液,听到爆鸣声

试验结论

在高温下,铁能与水蒸气反应生成Fe3O4和⑦H2,化学方程式为⑧3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2?

留意事项

湿棉花的作用:⑨供应水蒸气;酒精灯的火焰可用防风罩套住,加热效果更好;肥皂液的作用:⑩收集氢气;结束时,先撤导管,再移走酒精灯?

判一判

1.铁元素性质活泼,自然界中不存在单质铁 (?)

2.铁与氯气反应生成FeCl2 (?)

3.铁能被磁铁吸引,则任何金属都能被磁铁吸引 (?)

4.铁元素在地壳中的含量排在其次位 (?)

5.铁在加热条件下与液态水、水蒸气均能反应 (?)

学问点二铁的氧化物

1.物理性质和用途

化学式

FeO

Fe2O3

Fe3O4

俗名

—

铁红

磁性氧化铁

色、态

①黑色粉末?

②红棕色粉末?

③黑色晶体?

(有磁性)

溶解性

④不溶于水?

⑤不溶于水?

⑥不溶于水?

铁元素的

化合价

⑦+2?

⑧+3?

⑨+2、+3?

用途

—

红色颜料、炼铁

炼铁

2.化学性质

(1)稳定性:FeO不稳定,在空气里受热,能快速被氧化成⑩Fe3O4。?

(2)与酸反应:FeO和Fe2O3是碱性氧化物,它们都能与酸发生反应,分别生成亚铁盐和铁盐,与非氧化性强酸反应的离子方程式分别为FeO+2H+Fe2++H2O、Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O。?

(3)磁性氧化铁:可与酸反应。Fe3O4有固定的组成,属于纯净物,不是混合物。

(4)铁的三种氧化物都有氧化性,高温时,都能与C、CO、H2反应,被还原生成Fe。

判一判

1.氧化铁、四氧化三铁都具有磁性 (?)

2.Fe2O3常用作油漆、油墨的红色颜料 (√)

3.FeO、Fe2O3都能溶于水生成相应的碱 (?)

4.铁的氧化物通常状况下都是有色固体 (√)

探究点一高炉炼铁的原理?

材料一:我国的劳动人民在春秋时期就会冶铁,比欧洲早近2000年,并且我国铁矿石的储量居世界第一,从1996年起先我国年钢产量连续超1亿吨。

高炉炼铁时从炉顶装入铁矿石(主要成分是Fe2O3)、焦炭、造渣用熔剂(石灰石),从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下,焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳,在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧,从而还原得到铁。

问题1:上述过程中涉及的氧化还原反应有哪些?用化学方程式表示。

提示C+O2CO2,C+CO22CO,Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。

问题2:焦炭的作用有哪些?

提示供应炼铁所需的热量,充当还原剂。

材料二:人类最早发觉的铁并不是冶炼铁矿的产物,而是从天空落下来的陨石。陨石是金属混合物,由于它含有镍、铬等金属而具有抗腐蚀的性能,所以能长期保存下来。每年都有成百上千吨的陨石着陆到地球表面,其中铁的成分占了百分之九十以上。人们迄今发觉的较重的铁陨石之一是“霍巴”陨石,它是远古时落到非洲的,大约有六十吨重。

问题3:陨石中含有Fe、Ni金属,若取少量陨石,加入足量的稀盐酸,你会视察到哪些现象(假设陨石的其他成分不与盐酸反应)?请写出相关反应的化学方程式。

提示可以视察到部分固体溶解,有气泡冒出。相关反应的化学方程式为Fe+2HClFeCl2+H2↑、Ni+2HClNiCl2+H2↑。

铁的化学性质

(1)与非金属单质反应:3Fe+2O2Fe3O4、2Fe+3Cl22FeCl3,反应中铁均表现还原性。

(2)与水反应:常温下,在水和空气中的O2等的共同作用下,Fe易被腐蚀(铁生锈);高温下,铁能与水蒸气反应生成H2和Fe3O4:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。

(3)与酸反应:与非氧化性酸(如稀盐酸、稀硫酸等