1.铁的单质_新人教版高中化学必修一、二_新人教版高中化学必修上册_微课高一化学必修1（视频课）_必修一讲义（2019人教版）_第三章铁金属材料[8节]

第 19 课时：铁的单质 【学习目标】 掌握铁的基本化学性质 熟悉铁在不同反应中的价态变化。 【重点难点】 1.重点：铁单质的物理性质；铁单质的基本化学性质。 2.难点：铁与水蒸气的反应。 【高频考点】 铁单质在不同反应中化合价的变化。 【教学内容】 一、铁的基本性质 1.铁元素是地壳中含量第 2 的金属元素，金属铁是世界上年产量最高 的金属材料，天然的铁单质存在于陨铁中。 2.铁具有银白色金属光泽，但铁粉呈黑色；纯铁硬度低，日常生活中 见到的铁多为合金。 3.铁元素是维持生命活动不可缺少的微量元素，人体缺少该元素会引 起贫血。 二、铁的化学性质 1.与非金属单质反应 （1）与氧气反应 3Fe+2O ===(点燃)Fe O 2 3 4 现象：火星四射，生成黑色固体 第 1 页（2）与氯气反应 2Fe+3Cl ===(点燃)2FeCl 2 3 现象：冒出黄色的烟 （3）与硫磺反应 Fe+S===(加热)FeS 通过上述三个反应，根据 Fe 丢失的电子数， 判断出氧化剂的氧化性强弱关系： Cl >O >S 2 2 2.铁与水蒸气的反应 3Fe+4H O(g)===(高温)Fe O +4H 2 3 4 2 3.与水溶液反应 （1）与非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸等）反应： Fe+2HCl===FeCl +H ↑ 2 2 （2）在常温下与强氧化性浓酸（如浓硫酸、浓硝酸）反应： 在金属表面形成致密氧化膜，保护内部金属不再发生反应。 称为钝化，因此可以用铁皮罐保存浓硫酸。 （3）与盐溶液反应（如 CuSO4 溶液）： Fe+Cu2+===Fe2++Cu 第 2 页【经典例题】 1.下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应，又能由金属和盐酸反 应制得的是（ ） A.CuCl B.FeCl C.FeCl D.MgCl 2 2 3 2 2.铁和铁合金是生活中常见的材料，下列说法正确的是 （ ） A.铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应 B.一定条件下，铁粉可与水蒸气反应 C.不锈钢是铁合金，只含金属元素 D.纯铁的硬度和强度均高于铁合金 【本课小结】 铁单质是银白色固体，但是铁粉是黑色的。 铁单质可以和多种非金属单质化合。 高温下铁可以和水蒸气发生反应。 铁和酸反应时需要注意酸的浓度。 【课后作业】 1. 等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条件下充分反应， 则在相同的条件下，产生氢气的体积比是（ ）。 A. 第 3 页B. C. D. 2. 下列金属单质中，能从 溶液中置换出 来的是（ ）。 A. 汞 CuSO Cu B. 银 C. 钠 D. 铁 3. 食品容易被空气氧化而变质，故在装有月饼的袋子里常放有干燥 剂及铁粉，这是利用了铁粉的（ ）。 A. 酸性 B. 碱性 C. 氧化性 D. 还原性 高温 4. 红热的铁与水蒸气可发生反应： ，其中铁被 （填 “氧化”或“还原”）， 作 （ 填“ 氧 FeH Og Fe O 化H” 或“还原”）剂。在该反应中，若消耗了 H O，转移电子的物质 的量是 。 第 4 页5.完成实验 与水蒸气的反应，如图所示。 Fe （1）装置 A 的作用 是 。 （2）B 中反应的化学方程 式： 。 （3）碱石灰的作用 是 。 （4）在 D 处玻璃管口点燃生成的气体前，必须对该气体进行 ， 这一操作的目的是 。 （5）当有 铁粉参加反应时，生成的气体在标准状况下的体 积是 。⺁ g 【答案与解L析】 1. D 铁与盐酸以及水蒸气反应的方程式分别是： 高温 、 ，根据 方程式可知， 铁与盐酸反应生成 氢气，与水蒸气反应 FeH Fe H FeH OgFe O H 生成 氢气m，o所l 以在相同的条件下，产m生o氢l 气的体积比是 ， 故选 D项mo。l 2. D 第 5 页根据金属活动性顺序，活动性靠前的金属可以置换活动性靠后的金属， 所以如果要置换出单质铜，则金属的活动性一定比铜强。 D 项，铁的活动性比铜强，且不与其他物质参加反应，故选 D 项； A 项，汞的活动性比铜弱，故不选 A 项； B 项，银的活动性比铜弱，故不选 B 项； C 项，不能用钠、钾等过于活泼的金属，因为他们与水剧烈反应，得 到对应的碱和氢气，故不选 C 项。 3. D 在装有月饼的袋子里放入干燥剂和铁粉，铁粉可与空气中的 反应 生成 ，从而防止食品被氧化而变质，在此过程中 O的 化合 价由 0F价e O变为+3 价，化合价升高，所以铁粉作还原剂，故F选e D 项。 4.氧化；氧化； 由方程式可知，铁⺁元m素ol的化合价升高，所以铁被氧化，氢元素的化合 价降低，所以水作氧化剂，在该反应中，若消耗了 ，转移电 子的物质的量是 。 5. ⺁ mol （1）制水蒸气 高温 （2） （写“ ”给分） （3）干燥生成的 氢气 FeH Og Fe O H △ （4）验纯； 防止发生爆炸 （5）8.96（2 分） 【解析】 第 6 页（1）铁与水蒸气反应，则装置 A 的作用是制水蒸气。 （2）铁与水蒸气发生氧化还原反应，生成 和 ，方程式为： 高温 Fe O H 。 （3）最后 生成的气体为氢 气 ，干燥 氢气可以用碱石灰。 FeH Og Fe O H （4）铁与水蒸气发生氧化还原反应生成氢气，点燃氢气前一定要检 验纯度，防止发生爆炸。 高温 （5）根据 ，则当有 铁 粉参加反应时，生成的气体在标准状况下的体积是 FeH Og Fe O H ⺁ g ⺁g 。 gmol Lmol ⺁Ǥ L 第 7 页