第3章第1节铁及其化合物-【精准备课】高一化学课堂课件（人教版2019必修第一册）

第一节

铁及其化合物铁是世界上使用最广泛的金属

自然界中的铁元素

地壳中元素含量顺序：

氧硅铝铁陨铁（

Fe

）黄铁矿（

FeS

2

）赤铁矿（

Fe

2

O

3

）磁铁矿（

Fe

3

O

4

）丹霞地貌因富含

Fe

2

O

3

而呈红色化合态化合态化合态游离态铁是典型的变价金属元素金属单质FeFeOFe3O4Fe2O3Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2+Fe3+金属氧化物碱盐金属及其化合物的研究方法思考：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。KCaNa

MgAlZnFeSnPb

HCuHgAgPtAu石器铁器青铜器电子信息蒸汽工业炼铁（炼铁高炉）二、单质铁铁的物理性质铁是银白色金属单质，铁粉是黑色的熔点：1535℃沸点：2750℃密度：7.86g/cm3以上数据明显高于金属钠，铁的硬度也比金属钠高得多。纯铁质软铁有延展性和导热性。铁能导电，但其导电性不如铜和铝。铁能被磁体吸引方铁圆铁

铁钠非金属单质Fe+Cl2

Fe+O22Na+Cl22NaCl4Na+O2=2Na2O2Na+O2Na2O2酸Fe+HCl2Na+2HCl=2NaCl+H2↑盐溶液Fe+CuSO4

2Na+CuSO4+2H2O=Na2SO4+Cu(OH)2+H2↑水？

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑铁的化学性质

铁钠非金属单质2Fe+3Cl22FeCl33Fe+2O2Fe3O42Na+Cl22NaCl4Na+O2=2Na2O2Na+O2Na2O2酸Fe+2HCl=FeCl2+H2↑2Na+2HCl=2NaCl+H2↑盐溶液Fe+CuSO4=FeSO4+Cu2Na+CuSO4+2H2O=Na2SO4+Cu(OH)2+H2↑水2Na+2H2O=2NaOH+H2↑铁的化学性质3Fe＋4H2O(g)===Fe3O4＋4H2高温

2011年5月10日清晨6：40左右，泰州兴化市开发区万恒特钢有限公司由于铁水翻倒引发中频炉爆炸事故，钢铁厂的厂房基本被炸毁。事故已造成2人死亡，4人受伤。

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事故起因：据陈先生回忆，他当时正在工厂的2号机组旁工作，大约10米外的3号机组突然发生事故。“一炉铁水翻倒，铁水流到了旁边的冷却池里，才引起了爆炸。红热的铁可以与水蒸气反应，反应方程式为：在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或者是钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥，这样操作的原因是什么？①避免高温下铁与水反应，生成四氧化三铁；②避免生成H2与O2混合发生爆炸；③避免产品中出现大量气孔3Fe＋4H2O(g)===Fe3O4＋4H2高温物质类别单质氧化物氢氧化物盐0＋2＋3FeFe2O3Fe(OH)

3Fe

3＋Fe

3O4FeOFeCl

3

Fe2(SO4)3FeCl2

FeSO4Fe(OH)

2Fe

2＋K2FeO4

铁的价类二维图化合价＋6①加强氧化剂Cl2、Br2

……②加弱氧化剂HCl、S、I2、Cu2+……③④①

2Fe+3Cl22FeCl32Fe+3Br22FeBr3②Fe+2H+=Fe2++H2↑Fe+SFeSFe+I2FeI2Fe+Cu2+=Fe2++Cu

③3Fe+2O2Fe3O43Fe＋4H2O(g)===Fe3O4＋4H2高温④Fe2O3+3CO

==

2Fe+3CO2高温铁是典型的变价金属元素金属单质FeFeOFe3O4Fe2O3Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2+Fe3+金属氧化物碱盐金属及其化合物的研究方法生活中的化学：铁的氧化物赤铁矿磁铁矿氧化亚铁氧化铁四氧化三铁化学式俗名颜色、状态矿石名称物质类别水溶性稳定性与盐酸反应其它性质氧化亚铁氧化铁四氧化三铁化学式俗名颜色、状态矿石名称

赤铁矿

磁铁矿物质类别水溶性稳定性与盐酸反应其它性质FeOFe2O3Fe3O4磁性氧化铁铁红黑色粉末红棕色粉末黑色晶体碱性氧化物不溶于水不溶于水不溶于水稳定稳定6FeO+O2=2Fe3O4△

FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O高温时都能与C、CO、H2反应，被还原成Fe工业炼铁：Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2碱性氧化物高温物质类别单质氧化物氢氧化物盐0＋

2＋3FeFe2O3Fe(OH)

3Fe

3＋Fe

3O4FeOFeCl

3

Fe2(SO4)3FeCl2

FeSO4Fe(OH)

2Fe

2＋K2FeO4

铁的价类二维图化合价＋6①加强氧化剂Cl2、Br2

……②加弱氧化剂HCl、S、I2、Cu2+……③④⑤⑥⑦⑧①

2Fe+3Cl22FeCl32Fe+3Br22FeBr3②Fe+2H+=Fe2++H2↑Fe+SFeSFe+I2FeI2Fe+Cu2+=Fe2++Cu

③3Fe+2O2Fe3O43Fe＋4H2O(g)===Fe3O4＋4H2高温④Fe2O3+3CO

==

2Fe+3CO2高温⑤6FeO+O2=2Fe3O4△

⑥Fe2O3+6H+=2Fe3+

+3H2O⑦FeO+2H+

=Fe2++H2O⑧Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O金属单质FeFeOFe3O4Fe2O3Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2+Fe3+金属氧化物碱盐金属及其化合物的研究方法逐滴加入到饱和溶液煮沸蒸馏水红褐色液体，透明FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl氢氧化铁胶体的制备正是因为有你，光也有了形状Fe(OH)2Fe(OH)3制备方法颜色、状态溶解性与盐酸反应稳定性方案一：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？方案三：用可溶性铁盐、亚铁盐与碱溶液反应？如何制备铁的氢氧化物？Fe(OH)2Fe(OH)3制备方法颜色、状态溶解性与盐酸反应稳定性①Fe(OH)2+2H+＝Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+＝Fe3++3H2O红褐色固体不溶于水不溶于水4Fe(OH)2+2H2O+O2

＝

4Fe(OH)3白色固体Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓Fe2+

+2OH-=Fe(OH)2↓2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2OFe(OH)2的制备

油封（有机物：苯、植物油、煤油等）将胶头滴管伸入FeSO4溶液底部，再挤出NaOH溶液。加热煮沸NaOH溶液或用煮沸过的蒸馏水配置溶液方法一：方法二：方法三：方法四：利用N2、H2、CO2等，驱赶装置中的空气课本P68思考与讨论：如何制取较纯净Fe(OH)2？Fe2+

+2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3方法五：FeSO4溶液中加入Fe粉。2Fe3++Fe==3Fe2+4Fe(OH)2+O2==2Fe2O3+4H2O问题：其他的氢氧化物是否具有这样的性质？2Al(OH)3==Al2O3+3H2OMg(OH)2==MgO+H2OCu(OH)2==CuO+H2O……难溶碱难溶碱==稳定氧化物+H2OFe(OH)2==FeO+H2O？2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O物质类别单质氧化物氢氧化物盐0＋

2＋3FeFe2O3Fe(OH)

3Fe

3＋Fe

3O4FeOFeCl

3

Fe2(SO4)3FeCl2

FeSO4Fe(OH)

2Fe

2＋K2FeO4

铁的价类二维图化合价＋6①加强氧化剂Cl2、Br2

……②加弱氧化剂HCl、S、I2、Cu2+……③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭①

2Fe+3Cl22FeCl32Fe+3Br22FeBr3②Fe+2H+=Fe2++H2↑Fe+SFeSFe+I2FeI2Fe+Cu2+=Fe2++Cu

③3Fe+2O2Fe3O43Fe＋4H2O(g)===Fe3O4＋4H2高温④Fe2O3+3CO

==

2Fe+3CO2高温⑤6FeO+O2=2Fe3O4△

⑥Fe2O3+6H+=2Fe3+

+3H2O⑦FeO+2H+

=Fe2++H2O⑧Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3+

+4H2O⑨Fe(OH)3+3H+＝Fe3++3H2O⑩Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓⑪Fe(OH)2+2H+＝Fe2++2H2O⑫Fe2+

+2OH-=Fe(OH)2↓

⑬4Fe(OH)2+2H2O+O2

＝

4Fe(OH)3⑭2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O金属单质FeFeOFe3O4Fe2O3Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2+Fe3+金属氧化物碱盐金属及其化合物的研究方法缺铁性贫血

吞咽困难或吞咽时有梗阻的感觉异食癖口角炎、舌炎铁元素与人体健康铁是人体必需的微量元素，是红细胞的组成成分之一，也是生物酶的组成成分含有Fe2+的血红蛋白具有携氧功能二、常见的铁盐和亚铁盐氯化铁[FeCl3]硫酸铁[Fe2(SO4)3]

氯化亚铁[FeCl2]

绿矾[FeSO4﹡7H2O]棕黄色浅绿色实验台上两瓶失去标签的FeCl2溶液和FeCl3溶液，如何鉴别它们？Fe2＋:浅绿色Fe3＋:棕黄色1、Fe2＋、Fe3＋的鉴别①鉴别方法Fe3+Fe2+

浅绿色溶液棕黄色溶液①观察颜色鉴别

Fe2+、Fe3+—FeCl3

溶液—NaOH溶液1、Fe2＋、Fe3＋的鉴别②Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓Fe2+

+2OH-=Fe(OH)2↓白色灰绿色红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3红褐色沉淀鉴别方法Fe3+Fe2+

浅绿色溶液棕黄色溶液立即产生红褐色沉淀②加碱溶液①观察颜色产生白色沉淀迅速变灰绿色最终呈红褐色鉴别

Fe2+、Fe3+Fe2+

+2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓1、Fe2＋、Fe3＋的鉴别③滴入KSCN滴入KSCN滴入双氧水/氯水FeCl2FeCl31、Fe2＋、Fe3＋的鉴别③Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3现象：溶液变为血红色2Fe2++Cl2=2Fe3＋+2Cl—2Fe2＋

＋

H2O2

＋

2H＋

＝

2Fe3＋

＋

2H2O

鉴别方法Fe3+Fe2+

④加KMnO4(H+)

浅绿色溶液棕黄色溶液立即产生红褐色沉淀②加碱溶液①观察颜色产生白色沉淀迅速变灰绿色最终呈红褐色Fe2+

+2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓加KSCN溶液后无明显现象再加入氯水或双氧水溶液呈血红色溶液血红色③加KSCN溶液Fe3++3SCN-=Fe(SCN)32Fe2++Cl2=2Fe3＋+2Cl—2Fe2＋

＋H2O2

＋

2H＋

＝

2Fe3＋＋2H2O

无现象5Fe2＋

＋MnO4—＋8H＋

＝

5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O

酸性高锰酸钾溶液褪色鉴别方法Fe3+Fe2+

④加KMnO4(H+)

⑤加铁氰化钾K3Fe(CN)6

无现象

产生蓝色沉淀浅绿色溶液棕黄色溶液立即产生红褐色沉淀②加碱溶液①观察颜色产生白色沉淀迅速变灰绿色最终呈红褐色Fe2+

+2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓加KSCN溶液后无明显现象再加入氯水或双氧水溶液呈血红色溶液血红色③加KSCN溶液Fe3++3SCN-=Fe(SCN)32Fe2++Cl2=2Fe3＋+2Cl—2Fe2＋

＋H2O2

＋

2H＋

＝

2Fe3＋＋2H2O

无现象5Fe2＋

＋MnO4—＋8H＋

＝

5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O

酸性高锰酸钾溶液褪色物质类别单质氧化物氢氧化物盐0＋

2＋3FeFe2O3Fe(OH)

3Fe

3＋Fe

3O4FeOFeCl

3

Fe(SCN)3FeCl2

FeSO4Fe(OH)

2Fe

2＋K2FeO4

铁的价类二维图化合价＋6①加强氧化剂Cl2、Br2

……②加弱氧化剂HCl、S、I2、Cu2+……③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯⑰Fe2+Fe3+

⑮加强氧化剂Cl2、Br2、H2O2、O2、KMnO4、HNO3......⑮

2Fe2++Cl