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

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驗和探究總結(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，對生物體的生命活動具有重要作用?；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、機械制造、交通運輸?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)重點重點掌握鐵的氧化物、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)的運輸和儲存機制。學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)重點鐵的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)：介紹鐵的顏色、密度、熔點等物理性質(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、運輸和儲存機制。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)和實踐打下堅實基礎(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)鐵是一種變價金屬，其化合價在不同的化合物中可表現(xiàn)為+2價或+3價，這使得鐵的化合物具有豐富的化學(xué)反應(yīng)性。變價金屬鐵的用途和應(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、汽車等交通運輸工具和結(jié)構(gòu)件。交通運輸鐵及其合金用于制造各種機械零件和工具，如軸承、齒輪、刀具等，提高機械設(shè)備的性能和耐用性。機械制造鐵用于制造電機、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。氫氧化鐵在加熱時會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，三價鐵離子(Fe3?)存在，它具有較強的氧化性。亞鐵鹽二價亞鐵鹽，綠色固體，易溶于水，還原性強。亞鐵鹽是指含有二價鐵離子的化合物，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，二價鐵離子(Fe2?)存在，相對于三價鐵離子而言，它的氧化性較弱，而還原性較強。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氧化二價鐵鹽制得。一般來說，鐵鹽可以通過氧化亞鐵鹽來制取。例如，向氯化亞鐵溶液中加入氧化劑（如硝酸），可以使二價鐵離子氧化為三價鐵離子，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三亞鐵鹽的制取要點一要點二通過還原三價鐵鹽制得。相對應(yīng)地，亞鐵鹽可以通過還原鐵鹽來制取。例如，向氯化鐵溶液中加入還原劑（如鐵粉），可以使三價鐵離子還原為二價鐵離子，從而得到氯化亞鐵。反應(yīng)方程式為：2FeCl?+Fe→3FeCl?。要點三鐵鹽的應(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，來凈化水質(zhì)。此外，某些鐵鹽（如氧化鐵）可以用作顏料，來給各種物品上色。在醫(yī)藥領(lǐng)域，某些鐵鹽（如硫酸鐵）也用作補血劑，來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，亞鐵鹽常用作補血劑，因為二價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，在某些有機合成反應(yīng)中，通過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)用補血劑、還原劑等。05實驗和探究實驗?zāi)康暮筒襟E3.鐵鹽和亞鐵鹽實驗：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)化實驗。2.鐵的氧化物實驗：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)實驗：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。實驗?zāi)康模和ㄟ^實驗操作，了解鐵及其化合物的性質(zhì)和變化規(guī)律。實驗步驟1.鐵的性質(zhì)實驗結(jié)果分析3.鐵鹽和亞鐵鹽實驗結(jié)果分析2.鐵的氧化物實驗結(jié)果分析實驗結(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；亞鐵鹽可以通過氧化劑氧化為鐵鹽，鐵鹽可以通過還原劑還原為亞鐵鹽。鐵鹽和亞鐵鹽是鐵的兩種重要鹽類，它們在溶液中具有不同的顏色和性質(zhì)。通過實驗結(jié)果，可以了解鐵鹽和亞鐵鹽之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。實驗注意事項和安全防范1.實驗前需仔細(xì)閱讀實驗指導(dǎo)書，了解實驗步驟和安全注意事項。3.實驗中涉及的化學(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.實驗過程中要注意安全，佩戴實驗服和護(hù)目鏡等防護(hù)用品。4.實驗后要及時清理實驗現(xiàn)場，將廢液和廢棄物妥善處理，避免對環(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。難點課程重點和難點總結(jié)知識回顧和自測題知識回顧鐵的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。鐵的不同價態(tài)及其化合物。鐵的氧化數(shù)和氧化還原反應(yīng)。知識回顧和自測題知識回顧和自測題自測題請寫出鐵與氧氣反應(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。請列舉幾種常見的鐵化合物，并描述它們的顏色和用途。進(jìn)一步學(xué)習(xí)和探究的