3.1.2铁铁的氧化物和铁的氢氧化物课件高一上学期化学

第一节铁的多样性铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物

根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,逐步建立宏观辨识与微观探析的化学核心素养。核心素养目标

能通过实验探究交流研讨，掌握铁单质、铁的氧化物、铁的氢氧化物的性质，能利用物质的性质和反应，设计Fe(OH)2的制备方案，提升科学探究与创新能力。

能从物质类别和价态两个视角研究物质，认识含铁物质在生产和生活中的应用，建立含铁物质性质和应用间的关系，增强科学态度与社会责任。要学什么?铁1．物理性质色、态密度熔点导热性、延展性导电性特性银白色固态金属良好螺旋铁7.86g·cm－31538℃比铜、铝差能被磁铁吸引铁2．化学性质(1)从铁单质物质类别的角度，铁具有金属的通性。Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑Fe＋CuSO4＝FeSO4＋CuFe＋2FeCl3＝3FeCl2铁(2)从铁单质化合价的角度，铁具有还原性。①②铁和水蒸气的反应实验装置实验现象实验结论

肥皂液中有气泡产生，用火柴点燃气泡，____________铁和水蒸气反应生成H2，化学方程式：_____________听到爆鸣声①湿棉花的作用是在受热时提供反应所需的水蒸气；②肥皂液在该实验中可以起到“收集”氢气的作用。Na与冷水反应，Fe与水反应吗？Fe与冷水热水都不反应思考④与水（气态）反应3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2注意事项1)

(g)必须写，H2不写气体符号2)先加热湿棉花，再加热铁粉3)实验结束先将导气管从肥皂液

中撤出，再撤酒精灯高温1.如何检验铁和水蒸气反应的固态产物中铁元素的价态？

取少量固体于试管中，加入稀硫酸(不能用盐酸)溶解，将溶液分成两份，一份加入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，说明溶液中含有Fe2＋；另一份加入KSCN溶液，溶液显红色，说明溶液中含有Fe3＋。MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋==Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2OFe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O2[Fe(CN)6]3－＋3Fe2＋===Fe3[Fe(CN)6]2↓K3[Fe(CN)6]六氰和铁酸钾，可用来检验亚铁离子，现象是生成蓝色沉淀。随堂训练

化学式色态俗名铁的价态水溶性氧化物的类别用途铁的氧化物————铁红磁性氧化铁黑色粉末红棕色粉末黑色晶体+2+3+2、+3均不溶于水碱性氧化物碱性氧化物非碱性氧化物色素(釉呈绿色)红色颜料磁性材料FeOFe2O3Fe3O41．物理性质铁的氧化物2．化学性质写出下列氧化物和稀盐酸反应的离子方程式：①FeO：_________________________。②Fe2O3：___________________________。③Fe3O4：________________

___________。FeO＋2H＋＝Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2O⑴从物质类别的角度,铁的氧化物都能和酸反应生成相应的盐和水Fe3O4＋8H＋＝Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2OFe3O4是一种复杂的化合物，可以看做氧化亚铁和氧化铁形成的化合物：FeO•Fe2O3铁的氧化物②FeO③Fe2O3①都具有氧化性，都能被CO、H2等还原为铁单质FexOy＋yCOxFe＋yCO2====

高温不稳定，在空气中受热被氧化生成Fe3O4，FeO在反应中表现还原性6FeO+O2===

2Fe3O4Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3氧化性2．化学性质(2)从化合价的角度反应放出大量热，常用于焊接钢轨、制备金属纳米复合材料等，Fe2O3在反应中表现氧化性。放热反应随堂训练

1、野外焊接铁轨常利用铝粉和氧化铁反应进行，该反应称为“铝热反应”。操作步骤为：①将铝粉和氧化铁充分混合；②撒上氯酸钾，插入镁条；③点燃镁条。现场与原理如图：(1)氯酸钾和镁条分别起什么作用？

镁条燃烧放热达到反应所需要的高温条件，氯酸钾受热分解产生氧气，促进燃烧。铝热反应指一类反应铝热剂供氧剂(2)将氧化铁换成氧化亚铁或四氧化三铁能否反应？若能，请写出和四氧化三铁反应的化学方程式，并标出电子转移。能反应的化学方程式及电子转移：(3)若将氧化铁换成氧化镁能否反应呢？若不能，说明原因。否。因为金属的活泼性：Mg>Al，故Al不能和MgO发生铝热反应置换出金属Mg。4、FeO中Fe元素价态为＋2价，有升高的趋势，如和稀硝酸反应，＋2价Fe元素被氧化成＋3价，若硝酸的还原产物只有NO，请写出以上反应的离子方程式。FeO＋H＋＋NO3－＝Fe3＋＋NO↑＋H2O＋2＋5＋3＋23↓3↑1×3×1310115铁的氢氧化物氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2颜色、状态溶解性酸碱性热稳定性与酸反应(如盐酸)与氧气反应制备转化红褐色固体

白色固体

4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===

4Fe(OH)3

Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2OFe(OH)2＋2HCl===FeCl2＋2H2O不反应白色

灰绿色

红褐色

→→Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2OFe(OH)2

FeO＋H2O

======

隔绝空气均不溶于水弱碱性物质类别元素化合价Fe(OH)2具有还原性，

Fe(OH)3具有氧化性，如何用实验进行验证呢？4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3现象：白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色深·度·思·考1．如何检验铁和水蒸气反应的固态产物中铁元素的价态？2．你能根据四氧化三铁与盐酸的反应判断出其与还原性酸氢碘酸的反应吗?你能判断出其与氧化性酸稀硝酸的反应吗?(已知稀硝酸的还原产物为NO)用化学方程式表示。3．在空气中，Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3，Fe(OH)2受热能否分解生成FeO?深·度·思·考4．如何得到稳定的白色的氢氧化亚铁沉淀？除去试管和溶液中氧气，创造无氧环境(3)在亚铁盐溶液液面上加植物油或苯进行液封或用非氧化性气体排掉反应体系内的空气。(1)Fe2＋极易被氧化，Fe2＋必须是新制的，并放入Fe粉，以防Fe2＋被氧化成Fe3＋。(2)除去溶液中溶解的O2，其方法是用加热煮沸的蒸馏水配制亚铁盐溶液和碱溶液。(4)将长胶头滴管末端插入亚铁盐溶液液面以下滴入碱液。改进与创新【课堂小结】铁及其化合物之间的转化—铁三角FeFe2+Fe3+Cu2+、H+、S、I2（较弱氧化剂）（强氧化剂）H2SO4(浓)、HNO3、Cl2Fe、Zn、Cu、H2S、KIH2SO4(浓)、HNO3、Cl2、ClO-、KMnO4（强氧化剂）（还原剂）Zn、CO等CO、Zn等已知的氧化还原知识，需加强练习被S、I2等弱氧化剂氧化为Fe2+Fe被HNO3等强氧化剂氧化为Fe3+2+主要表现还原性，被HNO3氧化为Fe3+3+有强氧化性，被H2S、KI等还原为Fe2+铁三角的重要应用溶液杂质方法FeCl2FeCl3FeCl3FeCl2FeCl2CuCl2加入过量铁粉过滤加入过量铁粉过滤通入足量Cl2/加入氯水/加入H2O2Fe3+与SCN-发生络合反应不共存测当堂测试测试11．向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL浓度为1.0mol·L-1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，有气体放出，所得溶液中加入KSCN溶液后无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是(

)A．11.2g

B．5.6gC．2.8g

D．1.4gC测当堂测试测试22．某工程师为了从腐蚀废液(含有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋)中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，准备采用如图步骤：

请写出相关反应的化学方程式：___________________________________，___________________________________，___________________________________，____________________________________CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu

Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑

2FeCl3＋Fe===3FeCl2

2FeCl2＋Cl2===2FeCl3测当堂测试测试33．用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时，除加硫酸防止生成Fe(OH)2外，还需加入________。(2)除去蒸馏水中溶解的O2，常采用________的方法。(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液的液面以下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是__________________铁屑煮沸避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2转化成Fe(OH)3沉淀测当堂测试测试3方法二：在如图所示的装置中用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是______________。(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是______________。(3)为了制得白色的Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_________________________________________________________。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_____________。试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入稀H2SO4、铁屑NaOH溶液检验试管Ⅱ出口处排出的H2的纯度，当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹测当堂测试测试44．如图所示装置，可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化，实验中使用的试剂为铁屑和6mol·L－1的硫酸。填写下列空白：(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是_______，A中反应的离