高中化学必修一第三章铁的重要化合物（课堂PPT）

1、第三章 金属及其化合物第二节 几种重要的金属化合物(三)铁的重要化合物铁的重要化合物1. 了解铁的氧化物的种类、性质和用途。了解铁的氧化物的种类、性质和用途。2. 了解铁的氢氧化物的性质和制备方法。了解铁的氢氧化物的性质和制备方法。3. 掌握铁盐和亚铁盐之间的相互转化、掌握铁盐和亚铁盐之间的相互转化、 铁离子的检验方法。铁离子的检验方法。学习重点：学习重点：铁盐和亚铁盐之间的相铁盐和亚铁盐之间的相 互转化、铁离子的检验方法互转化、铁离子的检验方法。34一、铁的物理性质：一、铁的物理性质：颜色颜色 延展性延展性 、导电性导电性 、导热性导热性 、 银白色金属光泽银白色金属光泽良良 好好良良 好好

2、良良 好好铁能被磁体吸引，并能被磁化铁能被磁体吸引，并能被磁化5二二、铁的、铁的化学化学性质性质1.铁与非金属单质的反应铁与非金属单质的反应3Fe+2O2=Fe3O4（纯氧纯氧）点燃点燃在空气中（缓慢在空气中（缓慢氧化反应）氧化反应），铁锈的成分很复杂，主要为氧化铁（Fe2O3）Fe+S=FeS2Fe+3Cl2=2FeCl3点燃点燃62.铁与铁与水蒸气水蒸气的反应的反应H2H273.铁与酸Fe+2HCl=FeCl2+H2Fe+H2SO4=FeS04+H2Fe遇遇冷的冷的浓硝酸、浓硫酸浓硝酸、浓硫酸发生发生钝化钝化4.铁与盐溶液Fe+Cu2+=Fe2+CuFe+2Fe3+=3Fe2+AlAl、F

3、eFe遇遇冷的浓硝酸、冷的浓硝酸、浓硫酸均浓硫酸均发生发生钝化钝化8 铁是人类使用最广泛的金铁是人类使用最广泛的金属，但由于铁的性质比较活泼，属，但由于铁的性质比较活泼，一般都是以化合态的形式存在。一般都是以化合态的形式存在。那铁又有哪些那铁又有哪些化合物化合物呢？呢？FeO FeO 黑色黑色黄铁矿（黄铁矿（FeSFeS2 2）赤铁矿（赤铁矿（FeFe2 2O O3 3）磁铁矿（磁铁矿（FeFe3 3O O4 4）硫酸亚铁硫酸亚铁陨铁陨铁Fe2O3：红色的油漆(98%(98%FeFe）10四氧化三铁四氧化三铁氧化亚铁氧化亚铁氧化铁氧化铁 黑色粉末黑色粉末 红棕色粉末红棕色粉末 黑色晶体黑色晶体

4、FeOFe3O4Fe2O3磁性氧化铁磁性氧化铁铁红铁红黑色黑色粉末粉末黑色黑色晶体晶体红棕色红棕色粉末粉末不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水+2+2，+3+3Fe2O3 + 6H+ =3Fe3+ + 3H2OFeO + 2H+ =Fe2+ + H2OFexOy +yCO xFe +yCO2高温高温Fe2O3用作用作涂料、油漆，赤铁矿炼铁涂料、油漆，赤铁矿炼铁12 1 、 Fe3O4是一种复杂的化合物,可以看作是FeOFe2O3,但但Fe3O4是纯净物不是混合物!2 、Fe2O3是是红棕色红棕色的的,所以红色涂料或漆所以红色涂料或漆中含有中含有Fe2O3. 、 Fe2O3和和 Fe

5、3O4用来炼钢13红砖红砖? 青砖青砖? 同学们大都见过红砖和青砖，你们是否知道它们是由同种砖胚烧制而成的？ 将用黏土制成的砖胚置于窑内，先用大火将砖胚从外到里烧透，然后停下，使砖和窑体慢慢冷下来。在这个过程中，如氧气非常充足，砖胚中的铁元素被氧化成Fe2O3，它是红色的，砖里有了它就显出红色，这样就得到红砖。 那么青砖又是怎样制得的呢？你能解释发生的变化吗？原来在砖胚烧透之后，不让它自然冷却，而从窑顶不断向下淋水使砖冷却，结果砖就变成了青砖。 淋水的结果是，水在窑内高温的环境下，迅速变为水蒸气，使窑内压强增大，阻止了空气进入，在窑内形成了一个缺氧的环境，这些水蒸气还与窑内炽热的碳起反应，产生

6、大量还原性气体CO和H2，将砖体内的Fe2O3转化为FeO或Fe3O4，由于它们都是黑色的，所以烧出来的就是青砖。 玉石中的氧化亚铁经氧化而成三价玉石中的氧化亚铁经氧化而成三价铁，颜色变成红棕色，特别是裂缝部铁，颜色变成红棕色，特别是裂缝部位或有空隙的部位，还有暴露在外的位或有空隙的部位，还有暴露在外的截面部分也容易氧化而成红棕色。截面部分也容易氧化而成红棕色。 15二、铁的氢氧化物铁的氢氧化物有两种：有两种：Fe(OH)3 、Fe(OH) 2 如何制备如何制备Fe(OH)3 、Fe(OH)2 ？铁的两种氢氧化物可以分别由相对应的铁的两种氢氧化物可以分别由相对应的可溶性可溶性盐盐和和碱溶液碱溶

7、液反应制得。反应制得。白白Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O =4Fe(OH)3 Fe33OH-=Fe(OH)3 实验操作实验操作 实验现象实验现象 离子方程式离子方程式 试管中有试管中有色色沉淀生成沉淀生成 试管中先生成试管中先生成色色絮状絮状沉淀，迅速变成沉淀，迅速变成色色, ,最后变成最后变成色色 17试管试管1：Fe(OH)3红褐色红褐色试管试管2：Fe(OH)2转变为转变为Fe(OH)3的过程的过程 白色沉淀白色沉淀灰绿色灰绿色红褐色红褐色18nFe(OH)2在空气中在空气中极易被氧化极易被氧化，实验室如何采实验室如何采 取措施来制取白色的取措施来制取白色的

8、Fe(OH)2 沉淀呢？沉淀呢？要点：要点：隔绝空气隔绝空气（避免氢氧化亚铁与氧气相接触）避免氢氧化亚铁与氧气相接触）19、把滴管插入溶液深处滴加氢氧化钠溶 液 （溶液深处溶解的氧气较少）、用煮沸的蒸馏水配制FeSO4、NaOH溶液 （煮沸可以使溶解的O2被赶出）、配好的FeSO4溶液上面滴加几滴植物油隔绝空气1. Fe(OH)2在空气中加热能得到在空气中加热能得到FeO吗？吗？ 不能。不能。Fe(OH)Fe(OH)2 2在空气中被氧化，最终得在空气中被氧化，最终得FeFe2 2O O3 32 2能否通过化合反应制得能否通过化合反应制得Fe(OH)3?能。能。Fe(OH)2和和O2、H2O反应

9、即反应即可。可。 Fe2必须新制且放入必须新制且放入Fe粉以防粉以防Fe2被氧化被氧化除去溶液中溶解的除去溶液中溶解的O2，即加热，即加热煮沸煮沸NaOH溶液；溶液；必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。3. 3. 制备制备Fe(OH)2时，需注意哪些问题？时，需注意哪些问题？与酸反应的离子方程式与酸反应的离子方程式不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水白色白色在空气中易在空气中易被氧化被氧化Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2OFe22OH- = Fe(OH)2Fe33OH-=Fe(OH)34Fe(OH)2O22H2O =4Fe(

10、OH)3 红褐色红褐色2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O1.Fe1.Fe3+3+的检验的检验【实验【实验3-103-10】不变不变红红实验操作实验操作 现象现象 结论与应用结论与应用 溶液的颜色由溶液的颜色由 色变成色变成色色 溶液的颜色溶液的颜色 显示反应：显示反应：原理：原理：Fe3+ +3SCN-=Fe(SCN)3（没有沉淀，一种络合（没有沉淀，一种络合物）物） 可以利用该反可以利用该反应检验应检验Fe3+的存在的存在1.颜色：颜色：Fe 2+ Fe3+ .Fe2+和和Fe3+的鉴别方法的鉴别方法浅绿色浅绿色黄色黄色2.KSCN法：滴入法：滴入KSCN溶液，呈溶液，呈_色的溶液色的溶

11、液 中含有中含有Fe3+血红血红3.碱液法：分别加入碱液（或氨水），生成碱液法：分别加入碱液（或氨水），生成 。 色沉淀的溶液中含有色沉淀的溶液中含有Fe3+，先生成，先生成 色沉淀，色沉淀， 又迅速转变为又迅速转变为 色，最后变为色，最后变为 的溶液的溶液 中含有中含有Fe2+红褐红褐白白灰绿灰绿红褐红褐色色溶液溶液先变成先变成 色，色，加加KSCN溶液溶液 . 浅绿浅绿不变色不变色红红 步步骤骤(1) 步步骤骤(2)实验操作实验操作 实验现象实验现象 溶液变成溶液变成 色色 离子方程离子方程式式 科学探究科学探究2.Fe2+和和Fe3+的转化的转化Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ 2F

12、e2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-26如何如何检验检验FeFe2+2+、FeFe3+3+的存在？的存在？检验检验Fe2+的存在的存在向溶液中滴加向溶液中滴加NaOH溶液，先生成白色沉淀，迅速溶液，先生成白色沉淀，迅速变成变成灰绿色灰绿色，最后变为，最后变为红褐色红褐色28检验检验Fe3+的存在的存在 铁化合物和亚铁化合物的相互转变铁化合物和亚铁化合物的相互转变氧化性还原性还原性氧化性FeFe2+Fe3+弱氧化剂弱氧化剂H H+ +、CuCu2+2+、FeFe3+3+、S S、I I2 2还原剂还原剂C CO O、H H2 2强氧强氧化剂化剂Cl2、Br2、KMnO4 H H2 2

13、O O2 2、 HNO3还还原原剂剂Fe、Zn、Cu、SO2、H2S、KI 还原剂还原剂C C、COCO、AlAl强氧化剂强氧化剂O O2 2、ClCl2 2、BrBr2 2、HNOHNO3 3 还原剂还原剂C C、COCO、AlAl 铁及其化合物的性质：铁及其化合物的性质： Fe隔绝空气加热隔绝空气加热Fe3O4FeOFe2O3 FeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3FeCl33Fe2O2 = Fe3O4点燃点燃2Fe O2 = FeO点燃点燃FeO2HClFeCl2 + H2OFe(OH)2 +2HCl= FeCl2+2H2OFeCl2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaClFe + 2H

14、Cl= FeClFe + 2HCl= FeCl2 2 + H+ H2 2 2Fe3O2 = Fe2O3 Fe2O36HCl2FeCl3 3H2OFeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaClFe(OH)3 +3HCl= FeCl3+3H2O2Fe(OH)3 = Fe2O3+3H2O2Fe3Cl2 = 2FeCl3(棕黄色烟棕黄色烟)点燃点燃 2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl32FeCl3 + Fe = 3FeCl24Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)2 = Fe O + H2O隔氧隔氧36练习练习1、下列、下列4 4种铁的化合物溶于稀盐酸后，滴加种铁的化合物溶于稀盐酸后，滴加KSCN溶液溶液没有颜色变化，再加氯水呈红色的是（没有颜色变化，再加氯水呈红色的是（ ）A. FeO B. Fe2O3 C. FeCl3 D. FeSO42、为了防止试剂变质，配制、为了防止试剂变质，配制FeSO4溶液时，除了在试剂瓶中加入少量溶液时，除了在试剂瓶中加入少量H2SO4外，外，还要加入（还要加入（ ）A. 加入加入Cu B. 通入通入Cl2 C. 加入加入Fe 粉粉 D. 加入加入KSCNA、DC373 3只用一种试剂就可将只用一种试剂就可将AgNOAgNO3 3、KSCNKSCN、稀、稀H H2 2SOSO4 4、NaOHNaOH四四种