探究铁及其化合物的转化课件高一下学期化学

2019苏教版第二单元

探究铁及其化合物的转化专题九

金属与人类文明（物质类别和化合价）

1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铁及其化合物的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用。2.结合实例认识铁及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。课标要求

一、反应的合理选择明确目标产物选择反应原料和可能的反应路径选择反应的装置依据产物特性依据发生的化学反应和产物分离的要求反应的类型和反应条件

请设计制备氯化铁的实验方案，写出可能的反应路径和有关反应的化学方程式。+3+20单质氧化物盐氢氧化物FeFe2O3FeCl2FeCl3物质类别化合价

铁及其化合物的价类二维图Fe+2HCl=FeCl2

+H2↑2FeCl2

+Cl2

=

2FeCl3Fe2O3

+6HCl=2FeCl3

+3H2O氧化还原反应非氧化还原反应1、铁元素有多种不同价态的存在形式和不同的物质类型，如单质、氧化物、氢氧化物和硫酸盐等。这些物质具有不同的性质，在一定条件下能相互转化。2、Fe3+离子的检验Fe2+Fe3+（1）、观察法浅绿色棕黄色（2）、加碱法生成红褐色的氢氧化铁沉淀Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓(3)、KSCN溶液检验法Fe3++3SCN=Fe(SCN)3溶液变为血红色

铁及其化合物的性质实验

【实验1】取两支试管分别编为A、B，向A试管中加入3mL0.1mol·L-1FeCl3溶液，向B试管中加入3mL0.1mol·L-1FeCl2溶液。然后向两支试管中各滴加2滴硫氰化钾溶液，观察实验现象。

【实验2】向实验1的A试管中加入过量铁粉，观察实验现象。

【实验3】向实验1的B试管中加入少量新制氯水，观察实验现象。基础实验3、Fe2+和Fe3+的相互转化试管A滴加KSCN溶液过量铁粉无色Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3

（血红色）血红色滴加KSCN溶液无现象FeCl2溶液试管B滴加新制氯水血红色2Fe2++Cl2=

2Fe3++2Cl-2Fe2++H2O2+2H+

=

2Fe3++2H2O

2Fe3++Fe=3Fe2+

在配制含Fe2+的溶液时，为防止溶液中的Fe2+被氧化，可以采取什么措施？为什么？学以致用Fe2+和Fe3+的相互转化

Fe3+Fe2+

（↓氧化剂具有氧化性）还原剂↑还原剂：Fe、Cu、Zn、S2-、I-等加入过量的铁屑2Fe3++Fe=3Fe2+（↑还原剂具有还原性）氧化剂↓氧化剂：O2、H2O2、HNO3、

Cl2、KMnO4等2Fe3＋＋2I-=2Fe2＋＋I2

2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O

用毛笔蘸取少量30%的FeCl3溶液，在铜片上画一个“+”，放置片刻后，用少量水将铜片上的溶液冲到小烧杯中。

记录实验现象，并分析原因。实验探究2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+1、随着人们生活节奏的加快，方便的小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质期，防止食品氧化变质，在包装袋中可以放入的化学物质是(

)A．无水硫酸铜 B．硫酸亚铁C．食盐 D．生石灰理解应用还原铁粉、亚铁盐常常作为食品包装袋中的脱氧剂B理解应用2、下列溶液中，滴加KSCN溶液不变红色的是（

）A.过量的Fe与稀硝酸充分反应后的溶液B.Fe与过量的稀硝酸充分反应后的溶液C.FeO溶解于稀硝酸后的溶液D.敞口放置一段时间的FeSO4溶液2Fe3++Fe=3Fe2+A血红色理解应用3、如何除去下列物质中的杂质(括号内为杂质)：①FeCl3溶液(FeCl2)：②FeCl2溶液(FeCl3)：③FeSO4溶液(CuSO4)：

加足量氯水或H2O2或通入足量Cl2。加足量铁粉，充分反应后过滤。加足量铁粉，充分反应后过滤。二、反应条件的控制

化学反应都是在一定条件下发生的。反应条件对化学反应的方向、速率和限度都会有不同程度的影响。在研究物质的性质和制备时，应依据化学反应的规律和反应物、生成物的特点，合理选择并控制好反应条件，才能达到预期的结果。

取A、B两支试管，分别加入6mL0.1mol·L-1的新制FeSO4溶液。

（1）向A试管中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液，边滴加边振荡试管，观察实验现象。实验探究白色红褐色灰绿色FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO44Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3红褐色白色

以上实验说明生成的氢氧化亚铁很不稳定，容易被空气中的氧气氧化。那么如何利用亚铁盐与NaOH溶液反应制得Fe(OH)2？目标产物性质Fe2+、Fe(OH)2易被氧化干扰因素来源①装置敞口，接触O2②溶液中溶解有O2③滴加溶液过程中带入O2措施：装置、操作①油(或苯)封液面②用已煮沸的蒸馏水配制试剂③向FeSO4溶液加入铁粉④把胶头滴管伸入溶液下滴加NaOH⑤溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等

取A、B两支试管，分别加入6mL0.1mol·L-1的新制FeSO4溶液。

（2）用长胶头滴管吸取几滴经过煮沸并冷却的0.1mol·L-1NaOH溶液，将胶头滴管末端伸入B试管中FeSO4溶液的液面之下，慢慢挤出NaOH溶液，观察实验现象。实验探究

先在装置中产生FeSO4溶液，并利用产生的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a，利用产生的H2把FeSO4溶液压入装置Ⅱ中与NaOH溶液进行反应。理解应用B有气体参与的物质制备的反应条件的控制：拓展延伸鼓气制气除杂干燥物质制备、收集保护尾气处理防止后续装置的H2O(g)/CO2/O2进入前一装置，干扰实验/引起水解/氧化1、反应前：排尽装置内空气，避免干扰实验（物质易氧化/易水解/易潮解）2、反应后：排出有毒气体，用溶液完全吸收，防止污染环境。（气体有毒）若在定量实验中，反应前排除装置内空气，以及反应后将生成的气体全部吹入吸收装置，可以减少误差装置中的气体装置外的气体

铁元素与人体健康

在人体膳食结构中，铁元素有血红素铁和非血红素铁。血红素铁是与血红蛋白、肌红蛋白中的卟啉结合的二价铁，而非血红素铁则主要以三价铁形式存在于植物中。血红素铁容易被人体吸收利用，而非血红素铁则需要将三价铁还原为二价铁才能被吸收。

维生素C具有还原性，能将三价铁转化为二价铁。因此，营养学家建议进食含铁的植物食品时，补充一定量的维生素C，以促进铁的吸收。为了预防缺铁性贫血，人们应合理进食含铁食物，如动物血、肝脏、骨髓、蛋黄、红枣、大豆、芝麻等。生活向导铁强化酱油理解应用密封包装，需避光、阴凉处保存防止Fe2+氧化为Fe3+人体能吸收的是二价铁离子，所以补铁药品主要是二价铁盐。血红蛋白结构示意图铁的化合物的广泛用途生活生产的知识化学知识1绿矾可防食品变质2补血药物表面有一层特殊的糖衣3维C可促进铁的吸收4绿矾用做净水剂5浓FeCl3可以止血6FeCl3用于水处理

7印制线路板Fe2＋可与空气反应，防止食品被氧化变质防止Fe2＋被空气氧化维C具有还原性，可防止Fe2＋被氧化为Fe3＋失去补血功能被氯气氧化生成Fe3＋水解后产生胶体，与粘土颗粒沉降FeCl3水解，使血液胶体发生凝聚FeCl3溶液与铜反应FeCl3水解产生胶体与粘土颗粒沉降应用性质1、高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效、多功能水处理剂，其与水的离子反应是：4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3（胶体）+3O2↑+8OH-

高铁酸钾具有强氧化性,可以杀菌消毒。另外被还原为三价铁离子后

可以水解为Fe(OH)3胶体,具有吸附性,可以净水。拓展视野+6+32、Fe2+

的检验：常用铁氰化钾溶液，即六氰合铁酸钾，化学式为K3[Fe(CN)6]检验亚铁离子。遇亚铁盐则生成蓝色沉淀。滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液2019苏教版课堂总结

探究铁及其化合物的转化反应的合理选择反应条件的控制Fe2+和Fe3+的转化Fe3+的检