第3課時 探究鐵及其化合物的氧化性或還原性

1、第第3 3課時課時 探究鐵及其化合物的探究鐵及其化合物的 氧化性或還原性氧化性或還原性 市售補血劑市售補血劑 思考：思考：在補血劑中，鐵元素的價態(tài)是多少？在補血劑中，鐵元素的價態(tài)是多少？ 如何將單質(zhì)鐵轉(zhuǎn)化為能被吸收的鐵元素呢？如何將單質(zhì)鐵轉(zhuǎn)化為能被吸收的鐵元素呢？ 1.1.掌握鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，進一步復(fù)掌握鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，進一步復(fù) 習(xí)鞏固氧化還原反應(yīng)的相關(guān)知識。習(xí)鞏固氧化還原反應(yīng)的相關(guān)知識。 2.2.通過通過“鐵及其化合物的氧化性和還原性鐵及其化合物的氧化性和還原性”的實的實 驗探究活動，學(xué)會用氧化還原反應(yīng)的相關(guān)理論預(yù)驗探究活動，學(xué)會用氧化還原反應(yīng)的相關(guān)理論預(yù) 測和驗證未

2、知物質(zhì)氧化性和還原性的科學(xué)方法。測和驗證未知物質(zhì)氧化性和還原性的科學(xué)方法。 （重點）（重點） 1.1.鐵元素的存在：鐵元素的存在： 鐵元素在地殼中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅次于鐵元素在地殼中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅次于 、 和和 。 它在自然界中有它在自然界中有 態(tài)（如隕鐵）存在，更多的態(tài)（如隕鐵）存在，更多的 則以則以 價和價和 價的價的 態(tài)存在。態(tài)存在。 一、了解鐵元素的幾個知識點一、了解鐵元素的幾個知識點 氧氧硅硅鋁鋁 游離游離 +2+2+3+3化合化合 2.2.鐵的物理性質(zhì)：鐵的物理性質(zhì)： 光亮的光亮的 金屬金屬, ,密度較大。密度較大。 熔沸點較高：熔點熔沸點較高：熔點1 5351 535，沸點，沸點2 75

3、02 750。 純鐵有良好的純鐵有良好的 和和 , ,導(dǎo)電性比銅、導(dǎo)電性比銅、 鋁差。鋁差。 鐵能被磁鐵吸引。鐵能被磁鐵吸引。 銀白色銀白色 導(dǎo)電性導(dǎo)電性導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性 含鐵元素的礦物含鐵元素的礦物 磁鐵礦磁鐵礦 （主要成分為（主要成分為FeFe2 2O O3 3） 赤鐵礦赤鐵礦 （主要成分為（主要成分為FeSFeS2 2） 黃鐵礦黃鐵礦 （主要成分為（主要成分為FeFe3 3O O4 4 ） FeSO FeSO4 47H7H2 2O O ( (綠礬綠礬) ) FeClFeCl3 36H6H2 2O O Fe(OH)Fe(OH)3 3沉淀沉淀 淺綠色淺綠色 白色白色 紅褐色紅褐色 棕黃色棕黃色

4、Fe(OH)Fe(OH)2 2 FeSOFeSO4 4溶液溶液FeClFeCl3 3溶液溶液 實驗室里的含鐵試劑實驗室里的含鐵試劑 名稱名稱 氧化亞鐵氧化亞鐵氧化鐵氧化鐵 四氧化三鐵四氧化三鐵 俗稱俗稱 化學(xué)式化學(xué)式 顏色狀態(tài)顏色狀態(tài) 化合價化合價 水溶性水溶性 與酸與酸 與還原劑與還原劑 3.3.鐵的氧化物鐵的氧化物 鐵紅鐵紅磁性氧化鐵磁性氧化鐵 FeOFeO FeFe2 2O O3 3FeFe3 3O O4 4 黑色粉末黑色粉末紅棕色粉末紅棕色粉末黑色晶體黑色晶體 +2+2+3+3 +2+2、+3+3 難溶難溶難溶難溶難溶難溶 如：如：FeFe3 3O O4 4 +8H +8H+ + =

5、Fe = Fe2+ 2+ 2Fe + 2Fe3+ 3+4H +4H2 2O O 如：如：FeFe2 2O O3 3 + 3CO = 2Fe+3CO + 3CO = 2Fe+3CO2 2 高溫高溫 4.4.鐵的氫氧化物鐵的氫氧化物 化學(xué)式化學(xué)式 Fe(OH)Fe(OH)2 2Fe(OH)Fe(OH)3 3 顏色狀態(tài)顏色狀態(tài) 溶解性溶解性 穩(wěn)定性穩(wěn)定性 與與O O2 2反應(yīng)反應(yīng) 與酸反應(yīng)與酸反應(yīng) 白色固體白色固體紅褐色固體紅褐色固體 難溶難溶難溶難溶 加熱易分解加熱易分解 Fe(OH)Fe(OH)2 2+2H+2H+ + =Fe =Fe2+ 2+2H +2H2 2O O Fe(OH)Fe(OH)3

6、 3+3H+3H+ + = Fe = Fe3+ 3+3H +3H2 2O O 4Fe(OH)4Fe(OH)2 2 + 2H + 2H2 2O + OO + O2 2 = 4Fe(OH) = 4Fe(OH)3 3 白色沉淀白色沉淀灰綠色灰綠色 紅褐色紅褐色 只有還原性：只有還原性： 只有氧化性：只有氧化性： 既有氧化性又有還原性：既有氧化性又有還原性： FeFe FeFe3+ 3+ FeFe2+ 2+ 預(yù)測預(yù)測: : 【想一想【想一想】 鐵及其化合物的氧化性和還原性鐵及其化合物的氧化性和還原性 （ 以以FeFe、 FeClFeCl2 2 、 FeClFeCl3 3為例）為例） 如何證明某物質(zhì)具有

7、氧化性或還原性如何證明某物質(zhì)具有氧化性或還原性? ? 【提示【提示】如果預(yù)測某物質(zhì)具有如果預(yù)測某物質(zhì)具有氧化性氧化性( (或還原或還原 性性) )，就應(yīng)該尋找具有，就應(yīng)該尋找具有還原性（或氧化性）還原性（或氧化性）的另一的另一 物質(zhì)，通過物質(zhì)，通過實驗證實實驗證實兩者能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。兩者能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 【想一想【想一想】 （1 1）鐵與非氧化性酸反應(yīng)：）鐵與非氧化性酸反應(yīng)： Fe+HFe+H2 2SOSO4 4 = FeSO = FeSO4 4+H+H2 2 （2 2）鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng)）鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng) Fe+CuSOFe+CuSO4 4 = FeSO = FeSO4 4+C

8、u+Cu 實驗探究實驗探究 二、鐵的化學(xué)性質(zhì)二、鐵的化學(xué)性質(zhì) 1. Fe1. Fe的還原性的還原性 探究探究 任務(wù)任務(wù) 所選試劑所選試劑實驗方案實驗方案實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論 2.FeCl2.FeCl2 2的還原性的還原性 溶液變紅溶液變紅 FeFe3+ 3+的檢驗方法： 的檢驗方法：FeFe3+ 3+與 與SCNSCN- -反應(yīng)生成顯紅色的物質(zhì)，反應(yīng)生成顯紅色的物質(zhì)， 即利用即利用KSCNKSCN溶液（硫氰酸鉀）檢驗溶液（硫氰酸鉀）檢驗FeFe3+ 3+的存在 的存在。 FeClFeCl2 2 的 的 還原性還原性 FeFe2+ 2+被氯水氧 被氯水氧 化為化為FeFe3+ 3+ FeCl

9、FeCl2 2、 氯水、氯水、 KSCNKSCN溶液溶液 取取2mL2mL FeClFeCl2 2溶溶 液于試管中，液于試管中， 加入加入2 2滴滴KSCNKSCN溶溶 液，振蕩，液，振蕩，再再 加入加入2mL2mL氯水氯水 2Fe2Fe2+ 2+Cl +Cl2 2= = 2Fe2Fe3+ 3+2Cl +2Cl- - 常見的氧化劑常見的氧化劑 O O2 2、ClCl2 2 KMnOKMnO4 4、FeClFeCl3 3 探究探究FeClFeCl2 2的還原性的還原性 探究探究 任務(wù)任務(wù) 所選所選 試劑試劑 實驗方案實驗方案 實驗實驗 現(xiàn)象現(xiàn)象 實驗結(jié)論實驗結(jié)論 FeClFeCl2 2 的 的

10、氧化性氧化性 FeClFeCl2 2 鋅片鋅片 Zn+FeZn+Fe2+ 2+= = Zn Zn2+ 2+Fe +Fe 取取2mL FeCl2mL FeCl2 2溶溶 液于試管中，液于試管中， 加入鋅片加入鋅片 常見的還原劑：常見的還原劑： ZnZn、 FeFe、 C C、H H2 2、COCO FeClFeCl2 2 的氧化性 的氧化性 金屬金屬 析出析出 探究探究 任務(wù)任務(wù) 所選所選 試劑試劑 實驗方案實驗方案 實驗實驗 現(xiàn)象現(xiàn)象 實驗結(jié)論實驗結(jié)論 FeCl FeCl3 3的的 氧化性氧化性 溶液溶液 紅色紅色 褪去褪去 2Fe2Fe3+ 3+Fe +Fe = 3Fe = 3Fe2+ 2+

11、 取取2mL2mL氯化鐵溶液氯化鐵溶液 于試管中，加入于試管中，加入2 2 滴滴KSCNKSCN溶液，再溶液，再 取過量鐵粉放入取過量鐵粉放入 試管，充分振蕩，試管，充分振蕩， 觀察現(xiàn)象觀察現(xiàn)象 鐵粉、鐵粉、 FeClFeCl3 3 、 、 KSCNKSCN溶溶 液液 常見的還原劑常見的還原劑 ZnZn、FeFe、 COCO、SOSO2 2等等 3.FeCl3.FeCl3 3 的氧化性 的氧化性 探究探究FeFe3+ 3+ 的氧化性 的氧化性 1.1.結(jié)合亞鐵鹽的性質(zhì)，結(jié)合亞鐵鹽的性質(zhì)，思考思考 FeSOFeSO4 4溶液如何保存？溶液如何保存？ 【提示【提示】在在FeSOFeSO4 4溶液里

12、加鐵溶液里加鐵 釘或鐵粉防止溶液里的釘或鐵粉防止溶液里的FeFe2+ 2+被 被 氧化。氧化。 【思考與交流【思考與交流】 鐵的氫氧化物的制備鐵的氫氧化物的制備 Fe(OH) Fe(OH)2 2 Fe(OH) Fe(OH)3 3 制制 備備 操作操作 現(xiàn)象現(xiàn)象 產(chǎn)生白色絮狀沉淀，產(chǎn)生白色絮狀沉淀， 變?yōu)榛揖G色，最終變變?yōu)榛揖G色，最終變 為紅褐色為紅褐色 生成紅褐生成紅褐 色沉淀色沉淀 4 4氫氧化亞鐵的制備氫氧化亞鐵的制備 氫氧化亞鐵極易被氧化，在制備氫氧化亞鐵沉淀時應(yīng)注意防止氫氧化亞鐵極易被氧化，在制備氫氧化亞鐵沉淀時應(yīng)注意防止 被氧化。一般是先將被氧化。一般是先將NaOHNaOH溶液加熱煮

13、沸，從而趕出溶液中溶解溶液加熱煮沸，從而趕出溶液中溶解 的的O O2 2。硫酸亞鐵溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配，并用特制的長膠頭滴管吸取。硫酸亞鐵溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配，并用特制的長膠頭滴管吸取 后伸入后伸入NaOHNaOH溶液底部，擠出硫酸亞鐵溶液，從而得到白色氫氧溶液底部，擠出硫酸亞鐵溶液，從而得到白色氫氧 化亞鐵沉淀?；瘉嗚F沉淀。 FeFe3+ 3+ FeFe2+ 2+ 溶液顏色溶液顏色 與堿反應(yīng)與堿反應(yīng) 檢驗檢驗 2.2.對比性質(zhì)并思考如何檢驗對比性質(zhì)并思考如何檢驗FeFe3+ 3+和 和FeFe2+ 2+ ？ ？ 黃色黃色淺綠色淺綠色 Fe(OH)Fe(OH)2 2沉淀沉淀 Fe(OH)Fe(OH)3 3

14、沉淀沉淀 (1)(1)觀察溶液顏色觀察溶液顏色 (2)(2)加堿，紅褐色沉淀加堿，紅褐色沉淀 (3)(3)加加KSCNKSCN，溶液變血，溶液變血 紅色紅色 (1)(1)觀察溶液的顏色觀察溶液的顏色 (2)(2)加堿，白色沉淀加堿，白色沉淀 灰綠色灰綠色紅褐色紅褐色 (3)(3)加加KSCNKSCN后再加氯水后再加氯水 FeClFeCl3 3(FeCl(FeCl2 2) _) _。 FeClFeCl2 2(FeCl(FeCl3 3)_)_。 加足量鐵粉加足量鐵粉 滴加氯水或通入滴加氯水或通入ClCl2 2 3.3.怎樣除去括號內(nèi)的少量雜質(zhì)？怎樣除去括號內(nèi)的少量雜質(zhì)？ 1.Fe1.Fe與過量的稀

15、硫酸反應(yīng)后，再向其中加與過量的稀硫酸反應(yīng)后，再向其中加KNOKNO3 3 , , 則溶液中一定存在的金屬陽離子為則溶液中一定存在的金屬陽離子為_。 K K+ +、FeFe3+ 3+ 2.Fe(NO2.Fe(NO3 3) )2 2溶液中加少量鹽酸，現(xiàn)象為溶液中加少量鹽酸，現(xiàn)象為 _。 3.3.帶銹的鐵片放入稀硫酸中，發(fā)生的反應(yīng)是帶銹的鐵片放入稀硫酸中，發(fā)生的反應(yīng)是 _。 FeFe2 2O O3 3 +6H +6H+ +=2Fe=2Fe3+ 3+3H +3H2 2O O2Fe2Fe3+ 3+ Fe=3Fe + Fe=3Fe2+ 2+ 淺綠色變?yōu)辄S色淺綠色變?yōu)辄S色, ,并產(chǎn)生少量氣泡并產(chǎn)生少量氣泡

16、【練一練【練一練】 FeFe3+ 3+和 和FeFe2+ 2+的相互轉(zhuǎn)化 的相互轉(zhuǎn)化 FeFe2+ 2+ Fe Fe3+ 3+ 1 1 2 2 如何實現(xiàn)過程如何實現(xiàn)過程1 1和和2 2的變化？的變化？ 【提示提示】過程過程1 1需加入適當(dāng)?shù)难趸瘎┬杓尤脒m當(dāng)?shù)难趸瘎? ,過程過程 2 2需加入適當(dāng)?shù)倪€原劑。需加入適當(dāng)?shù)倪€原劑。 玉石中的玉石中的氧化亞鐵氧化亞鐵中鐵離子中鐵離子被氧化生成三價鐵，被氧化生成三價鐵， 變成紅棕色，特別是裂縫部位或有空隙的部位，變成紅棕色，特別是裂縫部位或有空隙的部位， 還有暴露在外的截面部分也容易被氧化而變成紅還有暴露在外的截面部分也容易被氧化而變成紅 棕色。棕色。

17、開拓視野開拓視野 FeFe FeFe3+ 3+ FeFe2+ 2+ 弱氧化劑弱氧化劑 H H+ +、CuCu2+ 2+、 、FeFe3+ 3+ 強氧化劑強氧化劑ClCl2 2、O O2 2、HNOHNO3 3 FeFe2 2O O3 3：C C、COCO、H H2 2、AlAl Fe Fe3+ 3+： ：AlAl、ZnZn等還原劑等還原劑 FeOFeO：C C、CO CO FeFe2+ 2+： ：AlAl、ZnZn等還原劑等還原劑 強氧化劑：強氧化劑：ClCl2 2、O O2 2、HNOHNO3 3、H H2 2O O2 2等等 FeFe、CuCu、S S2- 2-等 等 FeFe、FeFe2

18、+ 2+、 、FeFe3+ 3+的相互轉(zhuǎn)化 的相互轉(zhuǎn)化 1.1.有關(guān)鐵的氧化物的說法正確的是有關(guān)鐵的氧化物的說法正確的是( )( ) A.FeA.Fe3 3O O4 4是黑色固體，有磁性是黑色固體，有磁性 B.FeB.Fe2 2O O3 3既不溶于水也不溶于酸既不溶于水也不溶于酸 C.FeOC.FeO是堿性氧化物，可與是堿性氧化物，可與H H2 2O O反應(yīng)生成反應(yīng)生成Fe(OH)Fe(OH)2 2 D.FeOD.FeO、FeFe2 2O O3 3、FeFe3 3O O4 4中鐵的化合價相同中鐵的化合價相同 A A 2.2.把一定量的鐵粉放入氯化鐵溶液中，反應(yīng)完全把一定量的鐵粉放入氯化鐵溶液中，反應(yīng)完全 后，所得溶液中后，所得溶液中FeFe2+ 2+和 和FeFe3+ 3+的物質(zhì)的量濃度恰好相 的物質(zhì)的量濃度恰好相 等，則已反應(yīng)的等，則已反應(yīng)的FeFe3+ 3+和原來總的 和原來總的FeFe3+ 3+的物質(zhì)的量之 的物質(zhì)的量之 比是比是( )( ) A. 11 B. 25 A. 11 B. 25 C. 23 D. 35C. 23 D. 35 B B 3.3.下列各組離子，因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能下列各組離子，因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能 大量共存的是（大量共存的是（ ） A.KA.K+ +、FeFe3+ 3+、 、SCNSCN- -、ClCl- - B.FeB.