新人教版高中化学教材第三章第一节铁及其化合物省赛一等奖

第三章铁金属材料第一节铁及其化合物人教版必修1（高一化学第一学期）钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的一个重要标志。春秋战国时期我国劳动人民就开始生产和使用铁器。铁在自然界中是以单质的形式存在的，人们是如何把铁从铁矿石中还原出来的？人体中的铁元素1、铁植物中的铁元素一个成人体中含铁约3~5g,70%集中在血红蛋白中，人体缺铁会造成贫血。铁是植物制造叶绿素时不可缺少的催化剂。地壳中:含量475%,占第四位；地下3000m深处：液态铁镍；陨铁：含单质铁90%以上。颜色：硬度：延展性：电热导性：密度：熔沸点：抗腐蚀性:铁的物理性质银白色，金属光泽质软良好良好与铜、铝比较）31535℃、2750℃较强,含杂质C、Si等减弱铁能被磁体吸引,并能被磁化铁的化学性质铁位于元素周期表中第26位当铁与得电子能力弱的物质作用，只失最外层二个电子而显2价，当与得电子能力强的物质作用时，还会再失去次外层上的一个电子而显3价。铁是一种化学性质比较活泼的金属。原子核外最外层电子数为2易____电子。失去请写出铁与Cl2、O2和S反应的化学方程式Cl2>O2>SFeS▲（1）铁与非金属的反应Fe3O4▲322FeCl3点燃23（2）铁与氧化性物质作用时产物价态规律：铁遇弱氧化剂如H、Fe3、S、I2等生成FeⅡ化合物,遇强氧化剂如Cl2、Br2、HNO3、MnO4-等生成FeⅢ化合物。思考（1）以上反应说明物质氧化性强弱为：

（1）Fe+S（2）Fe+O2（3）Fe+Cl21)、常温下，铁是否可与纯水反应？2)、铁在什么条件下才能和水进行反应？3)、为何铁在潮湿的环境中会“生锈”？铁在常温下不会和水发生反应，但在水和空气中O2和CO2的共同用下，铁却很容易被腐蚀，生成铁锈（Fe2O3）生锈/电化学腐蚀。3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2高温（2）铁与水的反应思考小结铁与非氧化性酸反应，产生H2；（3）铁与酸的反应小结铁在常温下易被浓硝酸、浓硫酸“钝化”，在加热条件能继续反应，但不会产生H2。（2）2Fe+6H2SO4(浓）加热Fe2(SO4)3+3SO2↑

+6H2O（3）Fe+4HNO3(稀）Fe(NO3)3+NO↑+2H2O（4）Fe+6HNO3(浓）加热Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O（1）Fe+H2SO4(稀）FeSO4+H2↑1）FeCu2=2）FeFe3=3）CuFe3=Fe3>Cu2>Fe2Fe2Cu23Fe22Cu22Fe2（4）铁与盐的反应比较Cu2、Fe2、Fe3氧化性的强弱：印刷电路板：思考四氧化三铁氧化亚铁氧化铁2、铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名色态铁的价态水溶性稳定性与非氧化性酸反应氧化性——铁红磁性氧化铁黑色粉末红棕色粉末黑色晶体232、3不溶不溶不溶稳定稳定FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2O高温时，都能与C、CO、H2反应，被还原生成Fe炼铁原理不稳定FeO2HCl=FeCl2H2OFe2O36HCl=2FeCl33H2O化学性质：①不溶于水也不与水反应②与酸反应：Fe3O48HCl=2FeCl3FeCl24H2O特例：3FeO10HNO3=3FeNO33NO↑5H2OFe2O36HI=2FeI2I23H2O碱性氧化物④均能被CO、H2、C还原成FeFe3O4+4CO=3Fe+4CO2

高温

Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2

高温

FexOy+yCO===xFe+yCO2高温FeO+CO=Fe+CO2高温

③FeO不稳定6FeO+O2=2Fe3O4铁的氧化物的用途（1）作为冶炼金属的原料（2）Fe2O3用于制红色油漆和涂料（3）Fe3O4用于制录音磁带和电讯器材。1在烧制砖瓦时，用粘土做成的坯经过焙烧后，铁的化合物转化成而制得；若烘热后期从窑顶向下慢慢浇水，窑内产生大量的气体，它们是，同时加上未燃烧的碳得青色砖瓦。Fe2O3CO、H2FeO、Fe3O4练习红色砖瓦合物把该红色物质还原成黑色的化方案三：用可溶性铁盐、亚铁盐与碱溶液反应？3、铁的氢氧化物（2）如何制备铁的氢氧化物？（1）铁有哪些氢氧化物？思考方案一：能否通过铁和水反应制得？方案二：能否通过铁的氧化物和水反应得到？铁有两种价态：2和3，对应两种氢氧化物。不行。铁与水反应的产物特殊。不行。铁的氧化物不溶于水且不与水反应。可行。盐碱——新盐新碱氢氧化铁FeOH3氢氧化亚铁FeOH21制备：用一支试管取2mLFeCl3溶液，使用胶头滴管向其中加入少量NaOH溶液。FeCl33NaOH=FeOH3↓3NaClFe3＋3OH－=FeOH3↓红褐色沉淀产生红褐色沉淀。实验：现象：实验FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4(白色沉淀)为什么在制备FeOH2时－定要将碱滴管伸入到Fe2液面下？实验：用一支试管取2mLFeSO4溶液，使用胶头滴管向其中加入少量NaOH溶液，观察现象。现象：红褐色沉淀4FeOH2O22H2O=4FeOH3思考生成白色沉淀，迅速变为绿色，最后变成红褐色。实验制备FeOH2时要防止Fe2和FeOH2被氧化:可采取的措施:1用新配制的纯亚铁盐溶液溶解亚铁盐的蒸馏水煮沸以除去O2、加少量稀硫酸和一枚铁钉；2在亚铁盐溶液液面上加入隔氧剂如苯、汽油等；3碱液也要煮沸以除去溶解于水中的O2；4将吸有碱液的胶头滴管插入亚铁盐溶液的液面下。⑵铁的氢氧化物的化学性质：1易溶于酸：2受热分解：4FeOH2O22H2O=4FeOH3Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2O；2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O；△Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O；

N2气氛△Fe(OH)2FeO

+H2O特例：Fe(OH)2Fe(OH)3色态水溶性制法加热分解与盐酸反应转化白色固体红褐色固体不溶不溶Fe2＋2OH－=FeOH2↓FeOH22H＋=Fe2＋2H2OFeOH33H＋=Fe3＋3H2OFe3＋3OH－=FeOH3↓2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O△4FeOH2O22H2O=4FeOH3分解复杂新鲜苹果汁放置一段时间苹果汁是人们喜爱的饮料，但是现榨的苹果汁在空气中会慢慢的由浅绿色变为棕黄色，为什么呢？（1）Fe3的检验方法：①KSCN或NH4SCN溶液。现象：溶液变成红色；原理：Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3；（红色）（红褐色）②氢氧化钠溶液：Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓；4可溶性铁盐和亚铁盐的检验实验①试剂：SCN或NH4SCN溶液、氯水。（2）Fe2的检验方法：操作：先滴加SCN溶液，观察;再滴加氯水，观察。结论：若加SCN溶液不变红色，滴加氯水后溶液变成红色，证明原溶液中含Fe2。2Fe2++Cl2

2Fe3++2Cl-实验Fe33SCN-=FeSCN34FeOH2O22H2O=4FeOH3白色

灰绿色红褐色②氢氧化钠溶液：结论：若开始产生白色絮状沉淀，然后白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，表明含Fe2。操作：向待测液中滴加NaOHaq，观察。（浅绿色）

（白色）Fe2++2OH-Fe(OH)2↓如何区分Fe2和Fe3？鉴别方法Fe2+Fe3+观察溶液颜色浅绿色浅黄色显色反应KSCN不显红色血红色NaOH(aq)渐变红褐色MnO4-、H+紫色褪去不褪色无明显现象溶解、浅绿色不变蓝试纸变蓝铜片淀粉I试纸利用氧化性Fe3+小结实验1实验2Fe粉氯水Fe粉练习4溶液时，通常还要往溶液中加入铁钉或铁粉？要点：防止Fe2被氧化成Fe3Fe2Fe3＝３Fe23，可加入；

除去FeCl3溶液中的少量FeCl2，可加入；

除去FeCl2溶液中的少量CuCl2，可加入。

实验【功能主治】用于缺铁性贫血症，预防及治疗用。【贮藏】密封、遮光，在干燥处保存。注：与维生素C同服，可增加本品的吸收。（提示：维生素C具还原性）【成份】本品每片含琥珀酸亚铁01克。辅料为：蔗糖，淀粉，羟丙甲纤维素，聚山梨酯80，羧甲淀粉钠，羟丙纤维素，硬脂酸镁，滑石粉，薄膜包衣预混剂（胃溶型）。补铁制剂5铁化合物和亚铁化合物的相互转化（1）铁化合物：3价铁离子只具有氧化性，遇较强还原剂时会被还原成亚铁化合物。①2Fe32I-＝2Fe2I2②2Fe3SO22H2O＝2Fe2SO42-4H③2Fe3S2-＝2Fe2S↓④2Fe3H2S＝2Fe2S↓2H⑤2Fe3Cu＝2Fe2Cu2⑥2Fe3Fe＝3Fe2（2）亚铁化合物亚铁化合