31铁及其化合物课件高一上学期化学人教版2

课时1铁单质、氧化物、氢氧化物第一节铁及其化合物人教版必修一第三章铁金属材料铁单质01铁的氧化物02铁的氢氧化物02PART01单质铁(1)存在铁在自然界中可以以________形态(陨铁)存在，但主要是以________价和________价化合物的形态存在于矿石中。铁元素在地壳中的含量居第四位，仅次于________、________和________。一、铁的存在和冶炼单质+2+3氧硅铝工业炼铁的原理是用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来。你还记得炼铁高炉内发生的化学反应吗?3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2yCO＋FexOy

xFe＋yCO2铁具有哪些性质呢?一、铁的存在和冶炼二、铁的物理性质铁有_____性、_____性、_____性，但其导电性不如________，铁还能被______吸引。其熔、沸点较____，熔点：1535℃、沸点：2750℃，密度：7.86g·cm－3。延展导热导电铜和铝磁体高金属铁具有：银白色的金属光泽铁粉：黑色Fe→Fe2+→Fe3+具有还原性三、铁的化学性质1.与非金属单质Fe＋CuSO4

FeSO4＋Cu

Fe＋2HClFeCl2＋H2↑3Fe＋2O2

Fe3O4点燃2Fe＋3Cl2

2FeCl3Δ2.置换反应2Fe＋O2

2FeO常温置换出金属活动性顺序表中H+之后的金属KCaNaMgAlFeSnPb(H)

Cu

……Fe在反应中作_____剂，遇到较强的_____剂(如Cl2等)生成____价铁的化合物，遇到较弱的_____剂(如稀硫酸等)生成____价铁的化合物。还原氧化＋3氧化＋2【思考】在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，模具为什么必须进行充分的干燥处理？三、铁的化学性质现象:加热时试管内铁粉红热，生成黑色固体，点燃肥皂泡可听到爆鸣声,生成的产物不是氧化铁。①用燃着的火柴去点肥皂泡，观察到的现象是

，证明生成了

。则该反应的化学方程式为

。上述实验装置中，湿棉花的作用是

。

肥皂泡燃烧，听到爆鸣声H23Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2受热时提供反应所需的水蒸气实验注意点：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。三、铁的化学性质3.与水发生反应

×××√2．下列有关铁的说法不正确的是(

)A．铁与水蒸气的反应中铁为还原剂B．铁和稀硫酸反应的离子方程式为2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑C．铁在纯氧中燃烧生成Fe3O4D．工业上用CO在高温条件下还原含Fe2O3的矿石炼铁BPART02铁的氧化物【学生活动】阅读教材71页，完成下列表格。

氧化亚铁(FeO)氧化铁(Fe2O3)四氧化三铁(Fe3O4)俗称—颜色、状态溶解性类别铁的价态与H＋反应的产物稳定性

用途铁红磁性氧化铁黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)不溶于水碱性氧化物不是碱性氧化物碱性氧化物＋2＋3＋2、＋3Fe2＋Fe3＋Fe2＋、Fe3＋稳定稳定不稳定Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O氧化亚铁与盐酸氧化铁与盐酸四氧化三铁与盐酸【学生活动】写出铁的三种氧化物分别与盐酸发生反应的离子反应方程式。6FeO＋O2====2Fe3O4△

氧化铁、四氧化三铁比较稳定，氧化亚铁不稳定在空气中容易被氧化，被氧化为四氧化三铁除了CO，还有其他还原剂可以还原铁的氧化物？常见还原剂：C、Al、CO、H2FexOy+C/COH2Fe+CO2Fe+H2O铝热反应Fe2O3+2Al===Al2O3+2Fe高温PART03铁的氢氧化物方案的设计：金属的氢氧化物通常有以下几种方案(1)单质和水反应(2)氧化物和水反应(3)可溶性盐和碱溶液反应(4)电解法(如电解饱和食盐水制氢氧化钠)暂不研究

铁元素在化合物中的化合价主要表现为+2、+3，铁有两种氢氧化合物，他们可以分别由相对应的盐与碱溶液反应制得。亚铁盐铁

盐FeSO4FeCl3

碱Fe(OH)2碱Fe(OH)3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。【实验3-1】

Fe(OH)2Fe(OH)3操作

现象离子方程式实验结论Fe(OH)2很不稳定，极易转化为Fe(OH)3产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀生成红褐色沉淀Fe3＋＋3OH－

=Fe(OH)3↓Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2＋O2＋H2O=4Fe(OH)3铁的两种氢氧化物氢氧化亚铁氢氧化铁颜色状态溶解性化学式铁元素的化合价物质类别Fe(OH)3和Fe(OH)2的物理性质白色固体红褐色固体都不溶于水Fe(OH)2Fe(OH)3+3+2二元弱碱三元弱碱【思考】如何防止制备时Fe(OH)2不被氧化。Fe(OH)2的制备实验改进溶液中不含O2等氧化性物质Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓

2.成功关键制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的、隔绝空气的体系中1.制备原理①使用新配制的FeSO4溶液(可加入少量铁屑）②把NaOH溶液或配制溶液用的蒸馏水加热煮沸除去溶解氧③滴入溶液时将胶头滴管伸入液面以下3.具体措施如图是制备氢氧化亚铁的改进装置，思考并回答下列问题：(1)配制NaOH和FeSO4溶液的蒸馏水要经过__________，目的是________________。(2)在FeSO4溶液表面覆盖一层苯(一种有机溶剂，难溶于水，密度比水小)的作用是________________________________________。(3)将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液液面以下，其目的是________________________________。加热煮沸赶走溶解的氧气隔绝空气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化防止滴加NaOH溶液时带入空气改进装置改进实验1:有机层隔绝氧气。改进实验2：还原性气体保护法

该方法是先在装置Ⅰ中产生FeSO4溶液，产生的H2排尽整个装置中的空气，待检验H2的纯度后，再关闭止水夹K，利用产生的H2把FeSO4溶液压入装置Ⅱ中与NaOH溶液进行反应。(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是___________。(3)为制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，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____________________________________________________________________________。

打开止水夹a，待Ⅰ中反应生成的

氢气排净装置中的空气后，再关闭止水夹a2.在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。回答下列问题：(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是_______________。稀H2SO4、铁屑NaOH溶液

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改进实验2：还原性气体保护法Fe(OH)3与Fe(OH)2的化学性质：（1）稳定性Fe(OH)3>Fe(OH)22Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O△4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3【思考】加热Fe(OH)2至恒重，产物是什么？Fe(OH)2O2Fe(OH)3△Fe2O3空气中加热Fe(OH)2==FeO＋H2O(隔绝空气)△隔绝空气加热Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O（2）碱性与酸发生反应1．判断正误(1)磁铁矿的主要成分是Fe3O4(

)(2)FeO在空气中加热生成Fe2O3(

)(3)Fe3O4中铁的化合价有＋2和＋3价，是一种混合物(

)