第3章第1節(jié)鐵及其化合物課件 2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期人教版（2019）必修第一冊(cè)

人教版高中化學(xué)必修1第3章第1節(jié)鐵及其化合物引言鐵的性質(zhì)和用途鐵的氧化物和氫氧化物鐵鹽和亞鐵鹽實(shí)驗(yàn)和探究總結(jié)和回顧contents目錄01引言鐵及其化合物的重要性生物體內(nèi)的功能鐵在生物體內(nèi)參與血紅蛋白和肌紅蛋白的組成，對(duì)生物體的生命活動(dòng)具有重要作用?；瘜W(xué)反應(yīng)中的催化劑鐵及其化合物在化學(xué)反應(yīng)中可作為催化劑，提高反應(yīng)速率和選擇性。工業(yè)原料鐵是鋼鐵工業(yè)的基礎(chǔ)原料，廣泛應(yīng)用于建筑、機(jī)械制造、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握鐵及其化合物的基本性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用；了解鐵在生物體內(nèi)的功能和工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。學(xué)習(xí)重點(diǎn)重點(diǎn)掌握鐵的氧化物、氫氧化物和鹽類的性質(zhì)及制備方法；理解鐵在生物體內(nèi)的運(yùn)輸和儲(chǔ)存機(jī)制。學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)重點(diǎn)鐵的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)：介紹鐵的顏色、密度、熔點(diǎn)等物理性質(zhì)；探討鐵的還原性、氧化性和催化性等化學(xué)性質(zhì)。鐵的重要化合物：詳細(xì)介紹鐵的氧化物（如Fe2O3、Fe3O4）、氫氧化物（如Fe(OH)2、Fe(OH)3）和鹽類（如FeCl2、FeCl3）的制備方法、性質(zhì)和應(yīng)用。鐵在生物體內(nèi)的功能：闡述鐵在血紅蛋白和肌紅蛋白中的作用，以及鐵在生物體內(nèi)的吸收、運(yùn)輸和儲(chǔ)存機(jī)制。鐵在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用：介紹鐵在鋼鐵工業(yè)、催化劑、電池等領(lǐng)域的具體應(yīng)用案例。通過(guò)以上內(nèi)容的學(xué)習(xí)，同學(xué)們將更加深入地了解鐵及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用，為后續(xù)化學(xué)學(xué)習(xí)和實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。課程內(nèi)容概述02鐵的性質(zhì)和用途03高密度鐵的密度相對(duì)較高，這使得鐵制品具有良好的質(zhì)感和穩(wěn)定性。鐵的物理性質(zhì)01銀白色金屬光澤鐵是一種具有銀白色金屬光澤的元素，這是其最為直觀的物理特征。02良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性鐵具有良好的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能，這使得鐵在制造各種工業(yè)產(chǎn)品（如電器、熱交換器等）中具有廣泛的應(yīng)用。鐵是一種具有較強(qiáng)還原性的元素，可以與氧、硫等元素發(fā)生反應(yīng)，形成氧化物和硫化物。鐵的化學(xué)性質(zhì)還原性鐵可以與稀酸（如稀硫酸、鹽酸等）發(fā)生置換反應(yīng)，生成相應(yīng)的鐵鹽和氫氣?？膳c酸反應(yīng)鐵是一種變價(jià)金屬，其化合價(jià)在不同的化合物中可表現(xiàn)為+2價(jià)或+3價(jià)，這使得鐵的化合物具有豐富的化學(xué)反應(yīng)性。變價(jià)金屬鐵的用途和應(yīng)用領(lǐng)域鐵是鋼鐵工業(yè)的主要原料，用于生產(chǎn)各種類型的鋼和鑄鐵，廣泛應(yīng)用于建筑、機(jī)械、汽車等領(lǐng)域。鋼鐵工業(yè)鐵及其合金（如鋼）用于制造鐵路軌道、橋梁、船舶、汽車等交通運(yùn)輸工具和結(jié)構(gòu)件。交通運(yùn)輸鐵及其合金用于制造各種機(jī)械零件和工具，如軸承、齒輪、刀具等，提高機(jī)械設(shè)備的性能和耐用性。機(jī)械制造鐵用于制造電機(jī)、變壓器等電力設(shè)備的鐵芯，以及電線、電纜的導(dǎo)體，保障電力傳輸和分配的效率和安全。電力工業(yè)03鐵的氧化物和氫氧化物鐵的氧化物主要有氧化亞鐵(FeO)、氧化鐵(Fe2O3)和四氧化三鐵(Fe3O4)三種。鐵的氧化物種類和性質(zhì)氧化亞鐵為黑色氧化物，不可溶于水，在空氣中加熱可生成氧化鐵。氧化鐵又稱赤鐵礦，是紅棕色的固體，也不溶于水。四氧化三鐵為黑色晶體，具有磁性，可稱為磁性氧化鐵。鐵的氧化物具有不同的化學(xué)性質(zhì)。氧化亞鐵易被氧化劑氧化，而氧化鐵在還原劑存在下可被還原成鐵。四氧化三鐵是一種復(fù)雜的氧化物，兼具氧化性和還原性。鐵的氫氧化物主要有氫氧化亞鐵[Fe(OH)2]和氫氧化鐵[Fe(OH)3]兩種。鐵的氫氧化物具有一定的穩(wěn)定性。在一定條件下，氫氧化亞鐵和氫氧化鐵可以互相轉(zhuǎn)化。氫氧化鐵在加熱時(shí)會(huì)分解生成水和氧化鐵。氫氧化亞鐵為白色固體，但易于氧化，在水中迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色的氫氧化鐵。氫氧化鐵為紅褐色固體，不溶于水，具有兩性性質(zhì)。鐵的氫氧化物種類和性質(zhì)01鐵的氧化物可通過(guò)熱分解、燃燒等方法制取。鐵的氧化物和氫氧化物的制取方法02氧化亞鐵可通過(guò)加熱草酸亞鐵等方法制得。氧化鐵則可用鐵在氧氣中燃燒的方法制備。四氧化三鐵可由鐵在氧氣和水蒸氣中燃燒制得。03鐵的氫氧化物可通過(guò)復(fù)分解反應(yīng)等方法制取。04氫氧化亞鐵可用亞鐵鹽與堿反應(yīng)制得，但需注意防止其氧化。氫氧化鐵可用鐵鹽與堿反應(yīng)制備，也可用氧化鐵與水反應(yīng)制備。04鐵鹽和亞鐵鹽鐵鹽和亞鐵鹽的種類和性質(zhì)鐵鹽三價(jià)鐵鹽，黃色或棕黃色固體，易溶于水。鐵鹽通常指的是含有三價(jià)鐵離子的化合物，如氯化鐵(FeCl?)、硫酸鐵(Fe?(SO?)?)等。這些鐵鹽通常呈現(xiàn)黃色或棕黃色，固體狀態(tài)下易溶于水。在溶液中，三價(jià)鐵離子(Fe3?)存在，它具有較強(qiáng)的氧化性。亞鐵鹽二價(jià)亞鐵鹽，綠色固體，易溶于水，還原性強(qiáng)。亞鐵鹽是指含有二價(jià)鐵離子的化合物，如氯化亞鐵(FeCl?)、硫酸亞鐵(FeSO?)等。這些亞鐵鹽通常呈現(xiàn)綠色，并且在固體狀態(tài)下易溶于水。在溶液中，二價(jià)鐵離子(Fe2?)存在，相對(duì)于三價(jià)鐵離子而言，它的氧化性較弱，而還原性較強(qiáng)。鐵鹽和亞鐵鹽的種類和性質(zhì)鐵鹽的制取鐵鹽和亞鐵鹽的制取方法通常通過(guò)氧化二價(jià)鐵鹽制得。一般來(lái)說(shuō)，鐵鹽可以通過(guò)氧化亞鐵鹽來(lái)制取。例如，向氯化亞鐵溶液中加入氧化劑（如硝酸），可以使二價(jià)鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子，從而得到氯化鐵。反應(yīng)方程式為：3FeCl?+4HNO?→2FeCl?+NO+2H?O+Fe(NO?)?。鐵鹽和亞鐵鹽的制取方法要點(diǎn)三亞鐵鹽的制取要點(diǎn)一要點(diǎn)二通過(guò)還原三價(jià)鐵鹽制得。相對(duì)應(yīng)地，亞鐵鹽可以通過(guò)還原鐵鹽來(lái)制取。例如，向氯化鐵溶液中加入還原劑（如鐵粉），可以使三價(jià)鐵離子還原為二價(jià)鐵離子，從而得到氯化亞鐵。反應(yīng)方程式為：2FeCl?+Fe→3FeCl?。要點(diǎn)三鐵鹽的應(yīng)用凈水劑、顏料、醫(yī)藥等。由于鐵鹽水解產(chǎn)生的氫氧化鐵膠體具有吸附性，因此鐵鹽可以用作凈水劑，來(lái)凈化水質(zhì)。此外，某些鐵鹽（如氧化鐵）可以用作顏料，來(lái)給各種物品上色。在醫(yī)藥領(lǐng)域，某些鐵鹽（如硫酸鐵）也用作補(bǔ)血?jiǎng)?，?lái)治療缺鐵性貧血等疾病。鐵鹽和亞鐵鹽在日常生活中的應(yīng)用亞鐵鹽在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在醫(yī)藥領(lǐng)域，亞鐵鹽常用作補(bǔ)血?jiǎng)?，因?yàn)槎r(jià)鐵離子易被人體吸收，能有效地提高人體內(nèi)的鐵含量。此外，亞鐵鹽也可作為還原劑使用，在化學(xué)反應(yīng)中起到還原的作用。例如，在某些有機(jī)合成反應(yīng)中，通過(guò)加入亞鐵鹽可以提供還原環(huán)境，促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。亞鐵鹽的應(yīng)用鐵鹽和亞鐵鹽在日常生活中的應(yīng)用補(bǔ)血?jiǎng)?、還原劑等。05實(shí)驗(yàn)和探究實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮筒襟E3.鐵鹽和亞鐵鹽實(shí)驗(yàn)：制取硫酸亞鐵和硫酸鐵溶液，觀察其顏色和性質(zhì)；進(jìn)行亞鐵鹽和鐵鹽的相互轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。2.鐵的氧化物實(shí)驗(yàn)：制取氧化鐵，觀察其顏色和狀態(tài)；將氧化鐵與酸反應(yīng)，觀察其變化。1.鐵的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)：取少量鐵粉，觀察其顏色和狀態(tài)；用磁鐵吸引鐵粉，觀察其磁性；將鐵粉與氧氣反應(yīng)，觀察其變化。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)操作，了解鐵及其化合物的性質(zhì)和變化規(guī)律。實(shí)驗(yàn)步驟1.鐵的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析3.鐵鹽和亞鐵鹽實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析2.鐵的氧化物實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析鐵粉為灰黑色固體，具有磁性；鐵與氧氣反應(yīng)后生成黑色氧化物。鐵是一種金屬元素，具有金屬光澤和磁性。鐵與氧氣反應(yīng)生成鐵的氧化物，表現(xiàn)出金屬的氧化性質(zhì)。氧化鐵為紅棕色固體；氧化鐵與酸反應(yīng)后生成鹽和水。鐵的氧化物是鐵的重要化合物之一，具有不同的顏色和性質(zhì)。氧化鐵與酸反應(yīng)生成鹽和水，表現(xiàn)出酸性氧化物的性質(zhì)。硫酸亞鐵溶液為淺綠色，硫酸鐵溶液為黃色；亞鐵鹽可以通過(guò)氧化劑氧化為鐵鹽，鐵鹽可以通過(guò)還原劑還原為亞鐵鹽。鐵鹽和亞鐵鹽是鐵的兩種重要鹽類，它們?cè)谌芤褐芯哂胁煌念伾托再|(zhì)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以了解鐵鹽和亞鐵鹽之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)和安全防范1.實(shí)驗(yàn)前需仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，了解實(shí)驗(yàn)步驟和安全注意事項(xiàng)。3.實(shí)驗(yàn)中涉及的化學(xué)品可能具有毒性和腐蝕性，要避免接觸皮膚和吸入氣體。2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要注意安全，佩戴實(shí)驗(yàn)服和護(hù)目鏡等防護(hù)用品。4.實(shí)驗(yàn)后要及時(shí)清理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，將廢液和廢棄物妥善處理，避免對(duì)環(huán)境造成污染。06總結(jié)和回顧掌握鐵及其化合物的基本性質(zhì)和用途，了解其在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。重點(diǎn)理解鐵的氧化還原性質(zhì)及其在化學(xué)反應(yīng)中的作用，掌握鐵化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)關(guān)系。難點(diǎn)課程重點(diǎn)和難點(diǎn)總結(jié)知識(shí)回顧和自測(cè)題知識(shí)回顧鐵的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。鐵的不同價(jià)態(tài)及其化合物。鐵的氧化數(shù)和氧化還原反應(yīng)。知識(shí)回顧和自測(cè)題知識(shí)回顧和自測(cè)題自測(cè)題請(qǐng)寫出鐵與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式，并指明反應(yīng)中鐵的氧化數(shù)。請(qǐng)描述氫氧化亞鐵如何制備，并寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。請(qǐng)列舉幾種常見(jiàn)的鐵化合物，并描述它們的顏色和用途。進(jìn)一步學(xué)習(xí)和探究的