统编人教高中必修第一册化学《第一节铁及其化合物》集体备课课件

第一节铁及其化合物第三章铁金属材料（铁的化合物）高效污水处理絮凝剂聚合FeCl3氯化亚铁氯化铁硫酸亚铁硫酸铁

你知道故宫的外墙是用什么颜料粉刷？

铁的化合物很多。氧化物主要有黑色的氧化亚铁、红棕色的三氧化二铁和具有磁性的黑色四氧化三铁。含有铁元素的盐有硫酸亚铁、氯化铁等。铁的氢氧化物为氢氧化亚铁和氢氧化铁。氢氧化亚铁是白色固体，不溶于水，很不稳定，容易被氧化。硫酸亚铁与NaOH溶液反应生成的氢氧化亚铁沉淀，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。这是因为氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化成了红褐色的氢氧化铁。铁的化合物在自然界中主要以矿石的形式存在，如黄铁矿、赤铁矿、磁铁矿等。唐朝杜甫《自京赴奉先咏怀五百字》诗：“朱门酒肉臭，路有冻死骨。”意思是说富贵人家酒肉多得吃不完而腐臭，穷人们却在街头因冻饿而死。形容贫富悬殊的社会现象。为何称为“朱门”？磁铁矿FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气里会迅速被氧化为Fe3O4。主要成分：Fe3O4（俗称磁性氧化铁）FeO黑色黄铁矿（FeS2）赤铁矿（Fe2O3）磁铁矿（Fe3O4）硫酸亚铁陨铁Fe2O3：红色的油漆二、铁的重要化合物1.铁的氧化物②氧化铁常用于制造红色油漆和涂料氧化铁作外墙涂料

③Fe3O4用于制录音磁带和电讯器材。铁的氧化物的用途①赤铁矿作为冶炼金属铁的原料Fe2O3+3CO

＝2Fe+3CO2高温青砖？红砖？

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产生红褐色的沉淀先有白色的沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe3++3OH－==Fe(OH)3↓Fe2＋+2OH－=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3实验3-9：在FeCl3、FeSO4分别加入NaOH溶液铁的两种氢氧化物可以分别由相对应的可溶性盐和碱溶液反应制得。2.铁的氢氧化物Fe3++3OH-

＝Fe(OH)3↓Fe2++2OH-

＝Fe(OH)2↓红褐色沉淀迅速变成灰绿色-最后变成红褐色生成白色絮状沉淀

为什么实验中生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色呢？4Fe(OH)2+O2+2H2O

＝4Fe(OH)3二价铁具有还原性，容易被氧化思考题:要想长时间观察到白色的Fe(OH)2，在配制溶液和操作过程中可以采取哪些措施?4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3加热氢氧化钠溶液赶尽空气、采用新制的硫酸亚铁溶液，将吸有氢氧化钠溶液的胶头滴管插到液面下挤出氢氧化钠溶液。目的：隔绝空气中的氧气方案⑴使用新配制的FeSO4溶液和NaOH溶液。⑵把配制溶液用的蒸馏水事先加热煮沸一段时间。⑶滴加NaOH溶液的长胶头滴管的尖端插入FeSO4溶液液面以下。⑷如果在试管中FeSO4溶液液面上预先注入一层植物油，则生成的Fe(OH)2保存的时间会更长一些。⑸………菜籽油NaOH溶液新制FeSO4溶液Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O

Fe(OH)2和Fe(OH)3都是不溶性碱，你能写出它们与酸反应的离子方程式吗？Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OFe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2OFe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O

讨论：通过以上实验，你认为氢氧化亚铁的化学性质与一般的氢氧化物有什么异同？(1)氢氧化铁的性质①与酸反应②受热可分解氢氧化铁是一种难溶于水的红褐色固体(2)氢氧化亚铁的性质①与酸反应②不稳定，易被空气中的氧气氧化Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3（氧化剂）（还原剂）2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2OFe(OH)3

+2HCl=FeCl3+3H2O性质比较灰绿色金属的氢氧化物通性：①少数易溶于水或微溶于水，水溶液呈碱性②多数难溶于水，受热易分解生成氧化物和水③少数能直接与酸性氧化物反应生成盐和水④能与酸反应生成盐和水⑤少数能跟盐溶液反应3.铁盐和亚铁盐（1）Fe3+离子的检验向FeCl3和FeCl2溶液中分别加入KSCN溶液溶液呈血红色溶液颜色无变化

交流和讨论:还有哪些方法可以鉴别FeCl3溶液和FeCl2溶液?

FeCl2FeCl3实验3-10规律方法指导：(1)含Fe3＋的溶液与含SCN－的溶液混合后的现象不是出现红色沉淀，而是形成红色溶液。(2)鉴别Fe3＋与Fe2＋也可以用其他试剂，如向溶液中分别加入少量KMnO4溶液，振荡，能使KMnO4溶液褪色的溶液含有Fe2＋，不能使之褪色的溶液含有Fe3＋。Fe2+Fe3+

失去e-得到e-(2)Fe3+和Fe2+的转化

溶液由棕黄色→

→溶液

→溶液变成

。浅绿色无明显变化红色科学探究P61：在FeCl3溶液中加入足量Fe粉，振荡。再滴入几滴KSCN溶液，观察现象；在以上所得到的FeCl2和KSCN的混合溶液中，滴加氯水(Cl2)，再观察现象。2Fe3++Fe=3Fe2+溶液不显血红色溶液变成血红色2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl¯写出下列反应的离子方程式:①FeCl3溶液与铁粉:2Fe3++Fe=3Fe2+。②FeCl2溶液与氯水:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。③FeCl3溶液与覆铜板:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。【思考与讨论】Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三种物质中,哪种物质可做氧化剂,哪种可做还原剂,哪种既可做氧化剂又可做还原剂?提示Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三种物质中铁元素的化合价分别为0、+2、+3价,根据含元素最高价的物质只能做氧化剂,含元素最低价的物质只能做还原剂,处于中间价态的物质既可做氧化剂又可做还原剂得出结论:Fe2(SO4)3可做氧化剂,Fe可做还原剂,FeSO4既可做氧化剂又可做还原剂。【思考】如何证明含有Fe3+的溶液中是否含有Fe2+?提示:由于溶液中含有Fe3+,利用NaOH溶液或KSCN溶液都无法证明溶液中是否含有Fe2+;可以利用Fe2+的还原性,向溶液中加入酸性KMnO4溶液,溶液紫红色褪去,证明溶液中含有Fe2+。

铁及其化合物的转化——“铁三角”铁元素有三种常见价态：0价、＋2价和＋3价，这三种价态的铁在一定条件下可相互转化，我们称之为“铁三角”。

(1)Fe只有还原性；Fe2＋既有还原性，又有氧化性；Fe3＋只有氧化性。(2)利用Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互转化，可以应用于试剂的保存、配制及除杂，如配制硫酸亚铁溶液时加入少量的铁粉以防止Fe2＋被氧化。(3)“变价金属元素、红褐色沉淀、遇SCN－溶液变红色”等，是有关铁及其化合物推断题的突破口。练习

1、下列物质跟铁反应后的生成物，能跟KSCN溶液作用生成红色溶液的是（）

A.盐酸B.氯气C.CuSO4溶液D.稀硫酸2、既有氧化性，又有还原性的微粒是（）

A.FeB.Fe2+C.Fe3+BB3、要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可行的办法是（）

A.滴入KSCN溶液B.通入氯气

C.加入铜粉D.加入铁粉D4.要证明某溶液中不含Fe3+，而可能含有Fe2+，进行如下实验操作时最佳顺序为（）①滴入足量氯水②加入铁粉

③滴入KSCN溶液④滴入NaOH溶液

A.①③B.③②C.③①D.③④C5.已知有以下物质相互转化:试回答:(1)B的化学式为

,D的化学式为

。

(2)写出由E转变成F的化学方程式:

。

(3)常用

检验G中的阳离子,其现象为

。

(4)向G溶液加入A的有关反应的离子方程式为

。

解析根据流程图,推知D溶液为KCl溶液,H为AgCl,E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,G为FeCl3,然后根据图中物质间的转化关系,推知A为Fe,B为FeCl2,C为KOH。答案(1)FeCl2

KCl(2)4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3(3)KSCN溶液棕黄色溶液变为红色溶液(4)2Fe3++Fe=3Fe2+6.

按下图要求写出下列三个反应的化学方程式,属于离子反应的只写出离子方程式。解析此题从反应转化过程来看,唯一能作为解题突破口的是红褐色固体F。结合题意不妨设F即为Fe(OH)3固体。由题可知,A在不同条件下反应能得到C和D,而由A经反应得到的B在同