高一 人教版 化学 必修1 第三章《第一节 铁及其化合物（第3课时）》课件

第一节

铁及其化合物（第3课时）高一—人教版—化学—必修1—第三章

学习目标1.知道含有铁元素的物质在生产、生活中的应用，知道铁离子、亚铁离子的检验方法，建立含有铁元素的物质性质、实验现象、应用之间的联系。2.懂得利用价类二维图，预测含有铁元素的物质性质及物质之间的转化，设计实验进行初步验证，并能分析解释有关实验现象，理解复杂体系中某种微粒检验的一般思路。3.体会科学探究的乐趣，形成“实践—反思—再实践—再反思”的实践观。一、价类二维图课堂回顾经过上一节课的学习，我们通过实验探究亚铁盐和铁盐的性质，建立了研究物质性质的两个基本角度——物质类别和元素价态；并结合初中、高中的化学知识完善了铁元素的价类二维图。课堂回顾硫酸亚铁肥硫酸亚铁图片来源于网络

植物会因缺铁而叶脉发黄，而植物细胞吸收的铁元素主要是以二价铁形式存在。向植物喷洒硫酸亚铁肥溶液，可以缓解植物因缺铁而发黄的症状。FeSO4=Fe2++SO42-主要成分可溶于水二、硫酸亚铁的性质缺铁症状的铁树健康的铁树检验久置的硫酸亚铁肥是否含有二价铁元素图片来源于网络铁元素的价类二维图久置硫酸亚铁肥实验原理实验操作预期实验现象硫酸亚铁为浅绿色固体取少量硫酸亚铁肥样品于试管中，观察固体颜色。如果观察到固体为浅绿色，则证明硫酸亚铁肥样品含二价铁元素。方案一请同学们评价这个方案是否合理。陈同学：不合理，浅绿色固体不一定含二价铁元素。Cr(OH)3，不溶于水，灰绿色固体Cu2(OH)2CO3，不溶于水，绿色固体方案一

无水硫酸亚铁为白色粉末。一水硫酸亚铁为淡白色粉末。七水硫酸亚铁为浅绿色晶体，俗称“绿矾”。图片来源于网络FeSO4·7H2O，可溶于水，浅绿色晶体FeSO4·H2O，可溶于水，淡白色粉末绿色并不是硫酸亚铁才有的特征颜色。方案一不合理。其他类似方案

实验方案：把少量硫酸亚铁肥样品溶于水，观察溶液是否为浅绿色。若溶液为浅绿色，则证明原样品溶液含有二价亚铁离子。

该方案不合理（溶液颜色为浅绿色并不是FeSO4溶液才有的特征颜色。）图片来源于网络新制氯水溶液，浅黄绿色硫酸铬溶液，灰绿色硫酸亚铁溶液，浅绿色方案二实验原理实验操作预期实验现象亚铁离子具有还原性取少量硫酸亚铁肥样品溶液于试管中，滴加酸性高锰酸钾溶液。如果观察到溶液紫红色褪去，则证明硫酸亚铁肥样品溶液含有二价亚铁离子，从而证明硫酸亚铁肥含二价铁元素。请同学们评价这个方案是否合理。周同学：不合理，能使酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去的物质不一定含二价亚铁离子。方案二很多具有还原性的物质或微粒也能使酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去，如维生素C、S2-、Fe2+、SO32-等。图片来源于网络

硫酸亚铁肥中含有大量硫酸亚铁晶体，为防止硫酸亚铁在空气中氧化，硫酸亚铁肥在制作过程中加入了抗氧化物质。因此，能使酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去的物质或微粒可能是二价亚铁离子，也可能是抗氧化物质。所以不能仅仅根据高锰酸钾溶液紫红色褪去，就判断硫酸亚铁肥样品溶液中含有二价亚铁离子。方案三实验原理实验操作预期实验现象亚铁离子具有还原性Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3取少量硫酸亚铁肥样品溶液于试管中，先滴加少量KSCN溶液，再滴加少量新制氯水溶液。若滴加KSCN溶液，溶液变红；再滴加新制氯水，溶液红色加深，则证明原样品溶液含二价亚铁离子。请同学们评价这个方案是否合理。

丁同学认为：该方案合理。它根据滴加新制氯水前后，溶液红色的深度是否发生变化，证明原样品溶液是否含二价亚铁离子。反思：硫酸亚铁肥除了含有硫酸亚铁外，还含有一定的抗氧化物质。滴加少量的新制氯水，可能只氧化了抗氧化物质，没有氧化Fe2+，所以Fe3+浓度可能没有改变，

Fe(SCN)3的浓度可能也没有改变，溶液红色可能不会加深。硫酸亚铁肥≠硫酸亚铁晶体方案三查阅资料发现：KSCN具有强还原性，容易被氧化剂氧化。KSCN与亚铁盐不反应。KSCN与含Fe3+的铁盐发生反应，生成血红色的Fe(SCN)3络合物，

这是检验Fe3+离子十分灵敏的方法，可以排除目前已知的一切其它金属离子的影响。

反思：滴加少量的新制氯水，可能氧化KSCN溶液，没有氧化Fe2+。所以Fe3+的浓度可能没有改变，

Fe(SCN)3的浓度可能也没有改变，溶液红色可能不会加深。方案三调整方案三考虑试剂间的干扰反应：新制氯水是强氧化剂，会与硫酸亚铁肥中的抗氧化物质反应；也会与具有强还原性的KSCN溶液反应；也会与具有还原性的Fe2+反应。

为了使硫酸亚铁肥样品溶液中的Fe2+完全氧化为Fe3+，请同学们思考应如何调整方案三？调整方案三实验原理实验操作预期实验现象硫酸亚铁具有还原性Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3取少量硫酸亚铁肥样品溶液于试管中，先滴加稍过量新制氯水溶液，再滴加足量KSCN溶液。若滴加足量KSCN溶液后，溶液变红色，则证明原硫酸亚铁肥样品溶液中含二价亚铁离子。张同学提出的方案：调整方案三反思：张同学提出的调整方案，调整了试剂的添加顺序，先滴加稍过量的新制氯水溶液，能使硫酸亚铁肥溶液中的Fe2+及抗氧化物质完全氧化；再滴加足量的KSCN溶液，能消耗多余的新制氯水溶液，并使SCN–离子与Fe3+完全反应，生成Fe(SCN)3。硫酸亚铁肥样品浅绿色溶液足量水少量稀硫酸新制氯水溶液颜色没有明显变化KSCN溶液足量溶液为红色实验：检验硫酸亚铁肥样品溶液中是否含有亚铁离子硫酸亚铁肥样品溶液稍过量（抑制Fe2+水解）反思：由于新制氯水、含Fe2+的溶液、含Fe3+的溶液，颜色接近，不容易通过溶液颜色变化判断滴加的新制氯水溶液是否足量，从而影响了新制氯水滴加用量的控制，使得样品溶液中的Fe2+可能未完全转化为Fe3+。因此，新制氯水不适宜作为该实验的氧化剂溶液。实验方案需选择易于控制试剂用量、且实验现象明显的氧化剂溶液。实验：检验硫酸亚铁肥样品溶液中是否含有亚铁离子稍过量溶液为棕黄色足量溶液为红褐色振荡后溶液为棕黄色H2O2溶液KSCN溶液有气泡产生硫酸亚铁肥样品浅绿色溶液足量水少量稀硫酸硫酸亚铁肥样品溶液（抑制Fe2+水解）查阅文献：过氧化氢溶液与Fe2+反应复杂，有红褐色的Fe(OH)3胶体生成；Fe3+对过氧化氢还产生催化作用，促使过氧化氢分解，产生大量氧气等。反思：由于过氧化氢与亚铁离子反应原理复杂，副反应多，易出现异常现象，过氧化氢不适宜作为该实验的氧化剂溶液。实验方案需选用不引入副反应、且易于控制试剂用量、实验现象明显的氧化剂溶液。有气泡产生酸性KMnO4溶液稍过量溶液为浅紫红色足量溶液为深红色实验：检验硫酸亚铁肥样品溶液中是否含有亚铁离子KSCN溶液硫酸亚铁肥样品浅绿色溶液足量水少量稀硫酸硫酸亚铁肥样品溶液（抑制Fe2+水解）反思：第三次实验方案现象明显，能较好地控制氧化剂酸性高锰酸钾溶液的用量，且能使硫酸亚铁肥中的Fe2+完全氧化，副反应少，硫氰酸铁溶液颜色现象明显。所以，酸性高锰酸钾溶液适宜作为该实验的氧化剂溶液。再调整方案三实验原理实验操作预期实验现象硫酸亚铁具有还原性Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3取少量硫酸亚铁肥样品溶液于试管中，先滴加酸性高锰酸钾溶液至溶液为浅紫红色，再滴加足量KSCN溶液。若滴加KSCN溶液后，溶液为深红色，则证明原样品溶液中含二价亚铁离子。（这个实验现象可以证明原样品溶液中含二价亚铁离子吗？）再调整方案三这个实验现象可以证明原样品溶液中含二价亚铁离子吗？

不可以。久置的硫酸亚铁肥溶液中可能只含有三价铁离子，不含二价亚铁离子，即便没有滴加酸性高锰酸钾溶液，硫酸亚铁肥样品溶液遇KSCN溶液也会呈深红色。酸性KMnO4溶液稍过量溶液为浅紫红色足量溶液为深红色KSCN溶液硫酸亚铁肥样品浅绿色溶液足量水少量稀硫酸硫酸亚铁肥样品溶液（抑制Fe2+水解）再调整方案三

补充空白对照实验。试管A，硫酸亚铁肥样品溶液与硫氰酸钾溶液反应；试管B，按方案三实施实验。比较两根试管溶液红色的深度，判断硫酸亚铁肥样品溶液中是否含有二价亚铁离子。那么应如何调整实验方案呢？酸性KMnO4溶液稍过量溶液为浅紫红色足量溶液为深红色KSCN溶液硫酸亚铁肥样品浅绿色溶液足量水少量稀硫酸硫酸亚铁肥样品溶液（抑制Fe2+水解）确定方案三实验原理实验操作预期实验现象硫酸亚铁具有还原性Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3分别取少量硫酸亚铁肥样品溶液于试管A、B中，向试管A滴加足量KSCN溶液。向试管B先滴加酸性高锰酸钾溶液至溶液为浅紫红色，再滴加足量KSCN溶液。若试管A溶液为红色，试管B溶液为深红色，则证明原硫酸亚铁肥样品溶液中含二价亚铁离子。从而证明硫酸亚铁肥含二价铁元素。浅绿色溶液足量水少量稀硫酸酸性KMnO4溶液稍过量溶液为浅紫红色足量溶液为深红色硫酸亚铁肥样品溶液KSCN溶液硫酸亚铁肥样品足量溶液为红色KSCN溶液试管A试管B再调整方案三实验结论：试管B中含大量的Fe3+，Fe3+来源于酸性KMnO4溶液与Fe2+反应。从而证明久置硫酸亚铁肥样品溶液中含有二价亚铁离子，久置的硫酸亚铁肥样品中含有二价铁元素。分析体系微粒明确性质差异选择检验方法待检微粒可能生成的微粒其他微粒特征反应氧化性、还原性物质类别通性试剂（用量、添加顺序）实验操作预期实验现象排除干扰因素与其他微粒反应试剂间可能的干扰反应真实复杂体系中某种微粒检验的一般思路课堂练习1.请分析以下关于硫酸亚铁肥的说法错误的是A.某硫酸亚铁肥主要成分为FeSO4·H2O，呈灰白色略带浅绿色B.硫酸亚铁肥可以调节土壤酸碱度，为植物补充铁元素C.使用硫酸亚铁肥配制溶液时，应选用弱酸性水溶液，如加适量白醋D.硫酸亚铁肥需放置于阴凉处保存，可与草木灰、生石灰等存放在一起答案：D课堂练习解析：无水硫酸亚铁是白色粉末，一水硫酸亚铁为淡白色粉末，七水硫酸亚铁为浅绿色晶体。硫酸亚铁吸收了空气中的水分，结晶水含量增多，因此该硫酸亚铁肥呈灰白色略带浅绿色，A正确。硫酸亚铁肥中亚铁离子可与碱性物质发生反应，因此使用硫酸亚铁肥可以使土壤碱性下降，B正确。答案：D1.请分析以下关于硫酸亚铁肥的说法错误的是A.某硫酸亚铁肥主要成分为FeSO4·H2O，呈灰白色略带浅绿色B.硫酸亚铁肥可以调节土壤酸碱度，为植物补充铁元素课堂练习答案：D解析：亚铁离子在碱性条件下更易被氧化，在酸性条件下氧化速度较慢，所以配制硫酸亚铁肥溶液时，需加点醋，减慢亚铁离子被氧化的速度，C正确。硫酸亚铁肥需存放于阴凉处，但不可与草木灰、生石灰等碱性物质存放在一起。因为亚铁离子可与碱性物质发生反应，使硫酸亚铁肥失效，D错误。1.请分析以下关于硫酸亚铁肥的说法错误的是C.

使用硫酸亚铁肥配制溶液时，应选用弱酸性水溶液，如加适量白醋D.

硫酸亚铁肥需放置于阴凉处保存，可与草木灰、生石灰等存放在一起课堂练习2.请分析以下关于变质硫酸亚铁肥“变废为宝”的方案，不合理的是A.利用变质硫酸亚铁肥制得的氢氧化铁胶体，可用于制净水剂B.利用变质硫酸亚铁肥制得氢氧化铁沉淀，加热后制得氧化铁，氧化铁可以作为涂料C.向变质硫酸亚铁肥溶液中，加入铁粉，通过过滤、结晶等操作，制得植物铁肥D.向变质硫酸亚铁肥溶液中，加入稀硫酸，通过结晶、过滤等操作，制得人体补血剂答案：D课堂练习答案：D解析：变质的硫酸亚铁肥中含有大量的铁离子，所以可以利用变质硫酸亚铁肥制得氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体可用于制工业废水的净水剂，

A正确。利用变质硫酸亚铁肥制得氢氧化铁沉淀，加热氢氧化铁沉淀可制得氧化铁，氧化铁可以作为涂料，B正确。2.请分析以下将变质硫酸亚铁肥“变废为宝”的方案，不合理的是A.利用变质硫酸亚铁肥制得的氢氧化铁胶体，可用于制净水剂B.利用变质硫酸亚铁肥制得氢氧化铁沉淀，加热后制得氧化铁，氧化铁可以作为涂料课堂练习答案：D解析：向变质硫酸亚铁肥溶液中，加入铁粉，铁离子被还原，通过过滤、结晶等操作，可制得硫酸亚铁。植物细胞吸收的铁元素主要是以二价铁形式存在，所以制得的硫酸亚铁可作为植物的铁肥，C正确。2.请分析以下将变质硫酸亚铁肥“变废为宝”的方案，不合理的是C.向变质硫酸亚铁肥溶液中，加入铁粉，通过过滤、结晶等操作，制得植物铁肥D.向变质硫酸亚铁肥溶液中，加入稀硫酸，通过结晶、过滤等操作，制得人体补血剂课堂练习C.向变质硫酸亚铁肥溶液中，加入铁粉，通过结晶、过滤等操作，最终制得铁肥D.向变质硫酸亚铁肥溶液中，加入稀硫酸溶液，通过结晶、过滤等操作，制得补血剂2、请分析以下将变质硫酸亚铁肥“变废为宝”的方案不合理的是答案：D解析：向变质硫酸亚铁肥溶液中，加入稀硫酸溶液，溶液中含有大量的三价铁离子。通过结晶、过滤等操作，制得硫酸铁。人体补铁，补的是二价铁元素，不是三价铁元素，所以制得的硫酸铁不可以做补血剂，D错误。谢谢观看第一节

铁及其化合物（第3课时答疑）高一—人教版—化学—必修1—第三章

课后习题1.

部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(

)A．a可与e反应生成bB．b既可被氧化，也可被还原C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系答案：C解析：a为铁，e为含三价铁元素的盐类物质，b为含二价铁元素的盐类物质。铁可与含三价铁元素的盐类物质发生反应，生成含二价铁元素的盐类物质，A正确；含二价铁元素的盐类物质为铁元素的中间价态，既有还原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被还原，B正确。课后习题1.

部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(

)A．a可与e反应生成bB．b既可被氧化，也可被还原C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系答案：C解析：含三价铁元素的盐类物质与浓碱液可反应生成Fe(OH)3沉淀，而不是Fe(OH)3胶体。制备Fe(OH)3胶体的操作为向沸水中逐滴加入饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，C错误。课后习题1.

部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(

)A．a可与e反应生成bB．b既可被氧化，也可被还原C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系答案：C解析：b→c→d→e→b的转化如下图所示：

D正确。课后习题2．通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是(

)课后习题2．通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是(

)答案D解析Fe3＋将I－氧化为I2，淀粉遇碘单质变蓝，故不是Fe3＋与淀粉发生显色反应，A错误；红棕色斑点是Fe2O3，不是Fe(OH)3，B错误。课后习题2．通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是(

)答案D解析铁与盐酸反应生成Fe2＋，不是Fe3＋，C错误。新制Fe(OH)2为白色絮状沉淀，露置于空气中迅速变成灰绿色，最终变为红褐色。说明Fe(OH)2易被O2氧化为Fe(OH)3，D正确。课后习题3．铁