【课件】铁及其化合物 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第三章《铁

金属材料》第一节：铁及其化合物

铁是世界上使用最广泛的金属生活中随处可见的铁富含铁的食品补铁的药物

生活中随处可见的铁FeFeOFe2O3Fe3O4Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2+、Fe3+学习线索单质氧化物碱盐价类二维图1、铁元素的存在、原子结构及使用地壳中含量居第四位，仅次于氧、硅和铝。陨铁赤铁矿Fe2O3磁铁矿Fe3O4菱铁矿FeCO3单质化合物铁元素的使用我们目前发现最早的人工冶铁制品是甘肃灵台出土的春秋初年秦国的铜柄铁剑，这说明春秋初年我国已掌握了冶铁技术，战国中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大的作用战国时期最大的铁器——长方形铁炉思考：为什么铁器时代晚于铜器时代？1.自然界中铁单质储量少于铜单质2.铁的金属活动性比铜强。金属越活泼，越以化合物形式存在，提炼出单质的条件越高。KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu石器铁器青铜器电子信息蒸汽高炉炼铁发生的反应还原成铁：

Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2高温Fe3O4+4CO

====

3Fe+4CO2高温【练习】下列说法正确的是（

）A．我国在战国中期就开始使用铁制品B．自然界中的铁元素只存在于化合物中C．铁能与所有金属的盐溶液反应生成亚铁盐和金属D．高炉炼铁是用还原剂将铁从它的化合物中还原出来D2、物理性质银白色，有属光泽固体密度较大

7.86g/cm3(1)颜色：(2)状态：(3)密度：(4)硬度：(5)熔、沸点：(6)金属共性：(7)特性：熔点：1535℃；沸点：2750℃导热性、导电性、延展性能被磁铁吸引金属导电性顺序：铅

<铁

<铝<金<铜<银铁粉是黑色纯铁质软纯铁抗腐蚀能力强【练习】下列关于铁的叙述，错误的是()A．纯净的铁是光亮的银白色金属B．铁能被磁铁吸引，在磁场作用下，铁自身能产生磁场C．铁是地壳中含量最多的金属元素，所以分布在地壳中的铁有游离态也有化合态D．纯铁的抗腐蚀能力强，在干燥空气中不易被氧化CO2SCl22Fe+3Cl22FeCl3△现象：剧烈燃烧、火星四射、放出大量的热、生成黑色固体现象：剧烈燃烧、产生棕褐色的烟现象：生成黑色物质+2、+3+3+2氧化性强弱：Cl2>O2>S3、化学性质（1）铁与非金属单质反应应用体验1.下列有关铁及其化合物的说法正确的是A.铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在B.铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁元素的化合价均为＋3C.铁在氯气中燃烧，如果铁过量会生成FeCl2D.工业上用CO在高温条件下还原含Fe2O3的铁矿石炼铁√步步高P70（2）铁与非氧化性酸反应现象：产生气泡，放出热量，生成浅绿色的溶液与盐酸、稀硫酸反应Fe＋H2SO4

=FeSO4＋H2↑Fe＋2HCl

=FeCl2＋H2↑（3）铁与盐反应Fe＋CuSO4

=FeSO4＋Cu①与硫酸铜溶液等发生置换反应曾青得铁则化为铜Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu现象：铁丝上有红色物质生成，蓝色溶液逐渐变为浅绿色Fe＋2AgNO3=Fe(NO3)2＋2AgFe＋2Ag+=2Fe2+＋2Ag（3）铁与盐反应Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋②与FeCl3溶液反应Fe＋2FeCl3=3FeCl2铁与氧化性较弱的氧化剂（如盐酸、硫酸铜等）反应：铁与氧化性较强的氧化剂（如Cl2、O2等）反应：Fe-2e-→Fe2+Fe-3e-→Fe3+KCaNa

MgAlZnFeSnPb

(H)CuHgAgPtAu金属活动性顺序表Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋CuFe＋2Ag+=2Fe2+＋2AgFe＋2Fe3＋=3Fe2＋铁与氧化性较弱的氧化剂（如盐酸、硫酸铜等）反应：铁与氧化性较强的氧化剂（如Cl2、O2等）反应：Fe-2e-→Fe2+Fe-3e-→Fe3+生活经验告诉我们，在常温下，铁与水不反应，人们使用铁壶烧水，说明铁与热水也不反应，在钢铁厂，炽热的铁水注入模具前，模具必须进行充分干燥，查阅资料显示高温下，铁能与水发生反应，有什么样的产物生成？（4）铁与水反应【思考与讨论】有人设计了如图3-5所示的装置，进行还原铁粉与水蒸气反应的实验。请讨论该装置的实验原理，并根据实验现象，分析可能的生成物。（4）铁与水反应纯铁与冷水和热水不反应；高温时，与水蒸气反应（4）铁与水反应铁粉逐渐红热，蒸发皿中产生大量的肥皂泡，点燃气泡会发出爆鸣声，反应后试管内固体为黑色。3Fe＋4H2O(g)===Fe3O4＋4H2高温实验现象：反应原理：实验注意点：①试管口略向下倾斜；②酒精灯先加热湿棉花，有水蒸气后，

再点燃酒精灯加热还原铁粉；③加热一会后再将导管插入到肥皂水中；④结束时，先撤导管，再移酒精灯。水蒸气发生装置水蒸气与铁反应装置集中火力，提高温度产物收集检验装置2.用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法不正确的是A.装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气B.装置B中反应的化学方程式是2Fe＋3H2O(g)

Fe2O3＋3H2C.装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰D.点燃装置D处的气体前必须检验气体的纯度√步步高P70干燥产生气体（H2)干燥产生气体（H2)碱石灰、无水CaCl2干燥产生气体（H2)检验产生气体（H2)收集法处理尾气CuO

+H2

====

Cu+H2O高温玻璃管中固体由黑色变为红色，则由氢气生成点燃法：验纯后点燃导管铁的氧化物四氧化三铁（Fe3O4）（黑色晶体）氧化亚铁（FeO）(黑色粉末)氧化铁（Fe2O3）（红棕色粉末）赤铁矿的主要成分；俗名铁红磁铁矿的主要成分；俗名

磁性氧化铁均难溶于水铁的氧化物1、稳定性6FeO+O22Fe3O4Fe2O3

、Fe3O4稳定2、与非氧化性酸反应FeO+2H+

=

Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe2O3

、FeO是碱性氧化物

Fe3O4：FeO

·Fe2O3

Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O金属冶炼：

Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2高温Fe3O4+4CO

====

3Fe+4CO2高温3、氧化性FexOy

Fe高温H2、CO、C、Al等2.下列关于铁的氧化物①FeO、②Fe2O3、③Fe3O4的说法中正确的是()

A.都是黑色固体B.都不溶于水

C.铁元素化合价相同D.都能与水反应3.下列说法正确的是()A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4B.Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3C.铁锈的主要成分是Fe2O3D.Fe3O4中铁元素有＋2价和＋3价，Fe3O4是混合物BC

Fe(OH)2和Fe(OH)3铁的氢氧化物思考：铁有哪些氢氧化物，如何制备铁的氢氧化物？【实验3-1】在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液，观察并描述发生的现象。FeCl3溶液

FeSO4溶液现象化学方程式【实验3-1】在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液，观察并描述发生的现象。白色絮状沉淀→灰绿色→红褐色沉淀氢氧化铁Fe(OH)3氢氧化亚铁Fe(OH)2红褐色沉淀FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaClFeSO4+2NaOH=Fe(OH)2

+Na2SO4

Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓

Fe3++3OH-

===Fe(OH)3↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3思考：刚才的实验我们发现，白色的Fe(OH)2会被溶解在溶液中的氧气氧化，那么，在实验室里怎么得到Fe(OH)2？设计实验的目标：隔绝氧气第一方面第二方面第三方面改善反应物改善反应环境改善反应装置【改善方案】【一、改善反应物】：【二、改善反应环境】：有机覆盖层法1.用新配制的FeSO4溶液（加铁粉防止Fe2+被氧化）2.除去溶液中溶解的O2

（如用煮沸的蒸馏水配制NaOH溶液，也可加热煮沸NaOH溶液）1.将胶头滴管伸入到液面以下再挤出溶液。2.用植物油或苯液封，使反应体系与空气隔离。【三、改善反应容器】：止水夹1.左边试管可直接先制备出所需的FeSO42.夹住止水夹，由于大气压新制出的FeSO4就会被压入NaOH溶液中下列各图所示的实验中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(

)A．①②③

B．①②④

C．①②③④

D．②③④√1.实验室用FeCl2溶液和烧碱制备Fe(OH)2，为了使产物不容易被氧化，下列做法不正确的是A.配制FeCl2溶液和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸B.可在FeCl2溶液的上面加一层植物油以隔绝空气C.向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入试管内D.产生Fe(OH)2沉淀后，不能振荡试管√步步高P72名称氢氧化铁氢氧化亚铁化学式色、态溶解性制法与酸反应热稳定性转化Fe(OH)3Fe(OH)2红褐色固体白色絮状固体难溶难溶Fe3++3OH_=Fe(OH)3↓Fe2++2OH_=Fe(OH)2↓Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OFe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2OFe(OH)2=FeO+H2O（隔绝空气）4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)31.下列有关铁的化合物的说法不正确的是A.Fe(OH)2不稳定，具有较强的氧化性B.FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，均可与盐酸反应C.Fe(OH)3可通过化合反应得到，Fe(OH)2则不能D.Fe3O4为磁性氧化铁，其中铁的化合价为＋2和＋3A2.有关铁的氢氧化物的说法中，错误的是A．Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色固体B．Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔现象A缺铁性贫血

吞咽困难或吞咽时有梗阻的感觉异食癖口角炎、舌炎铁是人体细胞的必需成分，它具有造血功能，参与血红蛋白的生成以及细胞色素和各种酶的合成，促进生长。铁还在血液中起到运输和携带营养物质的作用。如果缺铁，人就会发生缺铁性的贫血，而且也会造成免疫功能的下降和新陈代谢的紊乱。富含铁的食品补铁的药物

生活中随处可见的铁亚铁盐（Fe2+）铁盐（Fe3+）和亚铁盐（Fe2+）的检验1、通过颜色辨别：

铁盐溶液（Fe3+）(棕黄色)

亚铁盐溶液（Fe2+）(浅绿色)的检验2、加NaOH溶液，

亚铁盐溶液（Fe2+）产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色

铁盐溶液(Fe3+

)红褐色沉淀FeCl3溶液FeCl2溶液2．Fe2＋、Fe3＋的检验

【实验3－2】在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeCl2溶液，各滴入几滴KSCN溶液。观察并记录现象。滴入KSCN溶液FeCl3溶液FeCl2溶液【实验3-2】（黄色）FeCl2FeCl3(浅绿色)溶液呈血红色无变化Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3

血红色

向盛有FeCl2溶液的试管中滴加一滴K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液，可以看到溶液中生成蓝色沉淀。

拓展：Fe2＋的检验方法铁盐和亚铁盐的检验3、KSCN溶液，Fe3++3SCNˉ=Fe(SCN)34、加铁氰化钾（K3Fe(CN)6）溶液，

亚铁盐溶液（Fe2+）产生蓝色沉淀

铁盐溶液(Fe3+)无明显现象

亚铁盐溶液（Fe2+）

无明显现象

铁盐溶液(Fe3+)呈红色1、通过颜色辨别：

铁盐溶液（Fe3+）(棕黄色)

亚铁盐溶液（Fe2+）(浅绿色)的检验2、加NaOH溶液，

亚铁盐溶液（Fe2+）产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色

铁盐溶液(Fe3+

)红褐色沉淀

铁盐Fe2(SO4)3FeCl3FeCl3溶液Fe2(SO4)3溶液能与还原剂反应Fe3＋只具有氧化性Fe3+Fe2+弱还原剂Fe3+Fe

FeCuSO2H2SS2-SO32-I-强还原剂CAlZnCO

铁盐Fe3＋只具有氧化性Fe3+Fe2+弱还原剂FeCuSO2H2SS2-SO32-I-（1）Fe+2Fe3+＝3Fe2+在保存配制好的FeCl2溶液时，向其中加入少量铁粉来防止Fe2＋被氧化（2）2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+用35%的FeCl3溶液作为“腐蚀液”铜印刷电路板放置一段时间向溶液中插入铜丝取出铜丝（3）2Fe3++2I−＝2Fe2+

+I2可使KI−淀粉试纸变蓝(检验Fe3＋的一种方法)（4）2Fe3+

+S2−＝2Fe2++S↓

亚铁盐：

Fe2＋既有____

性，又有_____性。氧化还原FeSO4FeCl2FeSO4溶液FeCl2溶液Fe2+Fe3+氧化剂(Cl2、H2O2、KMnO4、稀HNO3)Fe2+Fe还原剂（CAlZnCO）

亚铁盐的氧化性Fe2+Fe还原剂（CAlZnCO）

2Fe2++Zn＝2Fe

+Zn2+3Fe2++2Al＝3Fe

+2Al3+亚铁盐的还原性Fe2+Fe3+氧化剂(Cl2、H2O2、KMnO4、稀HNO3)(1)2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl−(2)2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O可用于除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质可用于除去铁盐溶液中的亚铁盐杂质在亚铁盐溶液中，滴加KSCN溶液，后再通入氯气/H2O2，现象为？亚铁盐的还原性Fe2+