魯科版化學(xué)必修一課件：2.3.2_探究鐵及其化合物的氧化性或還原性

1、一、學(xué)前想一想，舊知是新知的依托 (1)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是 ，特征，特征是是 。 (2)氧化劑具有氧化劑具有 性，性， 電子，所含元素化合電子，所含元素化合價(jià)價(jià) ，被，被 ，發(fā)生，發(fā)生 反應(yīng)；還原劑具反應(yīng)；還原劑具有有 性，性， 電子，所含元素化合價(jià)電子，所含元素化合價(jià) ，被被 ，發(fā)生，發(fā)生 反應(yīng)。反應(yīng)。電子的轉(zhuǎn)移電子的轉(zhuǎn)移有元素化合價(jià)的升降有元素化合價(jià)的升降 氧氧 化化得得 到到降降 低低還還 原原還還 原原還還 原原失失 去去 升升 高高氧氧 化化氧氧 化化常見(jiàn)的還原劑常見(jiàn)的還原劑常見(jiàn)的氧化劑常見(jiàn)的氧化劑O O2 2、ClCl2 2HNOHNO3 3、濃、濃H H2

2、2SOSO4 4KMnOKMnO4 4、KClOKClO3 3ZnZn、FeFeC C、H H2 2、COCO、SOSO2 2KIKI、NaNa2 2SOSO3 3(3)根據(jù)反應(yīng)填空根據(jù)反應(yīng)填空 做氧化劑，化合價(jià)做氧化劑，化合價(jià) ， 電子電子 做還原劑，化合價(jià)做還原劑，化合價(jià) ， 電子電子 做氧化劑，化合價(jià)做氧化劑，化合價(jià) ， 電子電子 做還原劑，化合價(jià)做還原劑，化合價(jià) ， 電子電子Fe + CI2= FeCI3點(diǎn)燃點(diǎn)燃Fe + H2SO4= FeSO4 + H2Fe升 高失 去CI2降 低得 到Fe升 高失 去H2SO4 降 低得 到一、鐵元素的存在一、鐵元素的存在1含量含量鐵元素在地殼中的

3、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為鐵元素在地殼中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ，僅次于，僅次于 和和鋁。鋁。2存在形態(tài)存在形態(tài)(1)游離態(tài)：存在于游離態(tài)：存在于 中。中。 (2)化合態(tài)：主要以化合態(tài)：主要以 價(jià)鐵的化合物存在。價(jià)鐵的化合物存在。如黃鐵礦如黃鐵礦( )、赤鐵礦、赤鐵礦( )、磁鐵礦、磁鐵礦(Fe3O4)、菱鐵礦菱鐵礦(FeCO3)等。等。隕鐵隕鐵2、3FeS2Fe2O3二、讀后填一填，把握本節(jié)知識(shí)主干二、讀后填一填，把握本節(jié)知識(shí)主干4.65%氧、硅 Fe2+為為 色，色，F(xiàn)e3+為為 色色綠綠黃只有還原性的物質(zhì)只有還原性的物質(zhì):只有氧化性的物質(zhì)只有氧化性的物質(zhì):既有氧化性又有還原性的物質(zhì)既有氧化性又有還原性的物質(zhì): 鐵

4、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Fe、 FeCl2 、 FeCl3為例）為例）Fe FeCI3 FeCI2 預(yù)測(cè)與假設(shè)預(yù)測(cè)與假設(shè): 氧化性：氧化性：還原性：還原性：稀硫酸、氯水、鐵粉、鋅片、銅片方法一；觀察顏色方法二：用硫氰酸鉀溶液檢驗(yàn)Fe3+探究任務(wù)探究任務(wù)所選試劑所選試劑實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論 實(shí)驗(yàn)探究：實(shí)驗(yàn)探究：Fe的還原性的還原性 取取2ml 2ml 稀稀硫酸溶液于硫酸溶液于試管中，加試管中，加入入1-21-2滴滴KSCNKSCN溶液溶液鐵粉溶解鐵粉溶解有氣泡產(chǎn)生有氣泡產(chǎn)生溶液為淺綠溶液為淺綠 色色稀硫酸、稀硫酸、KSCNKSCN溶液溶

5、液Fe 的的還原性還原性FeFe被稀硫酸氧被稀硫酸氧化為化為FeFe2+2+結(jié)論：Fe + H2SO4= FeSO4 + H2Fe + 2H+= Fe2+ H2Fe具有還原性具有還原性Fe3+的檢驗(yàn)方法：的檢驗(yàn)方法： FeFe3+3+與與SCNSCN- -反應(yīng)生成顯紅色的物質(zhì)，即反應(yīng)生成顯紅色的物質(zhì)，即利用利用KSCNKSCN溶液（硫氰酸鉀）檢驗(yàn)溶液（硫氰酸鉀）檢驗(yàn)FeFe3+3+的存在的存在。探究任務(wù)探究任務(wù)所選試劑所選試劑實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論 實(shí)驗(yàn)探究：實(shí)驗(yàn)探究：FeCl2的還原性的還原性 取取2ml FeCl2ml FeCl2 2溶溶液于試管中，液于試管中，加入加入1

6、-21-2滴滴KSCNKSCN溶液，振溶液，振蕩，再加入蕩，再加入2ml2ml氯水氯水溶液變紅溶液變紅Fe3+的檢驗(yàn)方法：的檢驗(yàn)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(yàn)溶液（硫氰酸鉀）檢驗(yàn)FeFe3+3+的存在的存在。FeClFeCl2 2、氯水、氯水、KSCNKSCN溶液溶液FeCl2 的的還原性還原性FeFe2+2+被氯水氧被氯水氧化為化為FeFe3+3+結(jié)論：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-2FeCI2+CI2=2FeCI3FeCl2具有還原性具有還原性探究任務(wù)探究任務(wù)所選試劑所選試劑實(shí)

7、驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論 實(shí)驗(yàn)探究：實(shí)驗(yàn)探究：FeCl2的氧化性的氧化性 取取2ml FeCl2ml FeCl2 2溶溶液于試管中，液于試管中，加入鋅片加入鋅片有金屬析出有金屬析出FeClFeCl2 2、鋅片鋅片F(xiàn)eCl2 的的氧化性氧化性FeFe2+2+被鋅片還被鋅片還原為單質(zhì)鐵原為單質(zhì)鐵結(jié)論： Fe2+Zn=Fe+Zn2+FeCI2+Zn=Fe+ZnCI2FeCl2具有氧化性具有氧化性探究任務(wù)探究任務(wù)所選試劑所選試劑實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論 實(shí)驗(yàn)探究：實(shí)驗(yàn)探究：FeCl3的氧化性的氧化性 取取2ml氯化鐵溶氯化鐵溶液于試管中，液于試管中，加入加入1-2滴滴KS

8、CN溶液，再溶液，再取取過(guò)量過(guò)量鐵粉放鐵粉放入試管，入試管，充分充分振蕩振蕩，觀察現(xiàn)，觀察現(xiàn)象象溶液溶液紅色褪去紅色褪去鐵粉鐵粉FeCI3溶液溶液KSCN溶液溶液FeCl3 的的氧化性氧化性FeFe3+3+被鐵片被鐵片還原為還原為FeFe2+2+結(jié)論： 2Fe3+Fe=3Fe2+2FeCI3+Fe=3FeCI2FeCl3具有氧化性具有氧化性據(jù)金屬活動(dòng)性順序推測(cè)據(jù)金屬活動(dòng)性順序推測(cè)交流研討交流研討能能足量足量Zn2、往、往FeCl3溶液中加入溶液中加入Cu粉粉,如何反應(yīng)如何反應(yīng)? 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2Fe3+Fe2+ FeFe、 Fe2+ 、 Fe3+的轉(zhuǎn)換關(guān)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系

9、 還原劑：還原劑：Zn,Mg等等氧化劑：氧化劑：如稀如稀H2SO4等等還原劑還原劑: Fe, Cu等等氧化劑氧化劑: 稀稀HNO3, 氯水等氯水等稀HNO3 , Cl2等等氧化劑：氧化劑： 還原劑：還原劑：Zn,Mg等等（還原性）（還原性）（還原性）（還原性）（氧化性）（氧化性）（氧化性）（氧化性） 遷移應(yīng)用遷移應(yīng)用說(shuō)一說(shuō)實(shí)驗(yàn)室配制說(shuō)一說(shuō)實(shí)驗(yàn)室配制FeSOFeSO4 4溶液時(shí)加鐵粉的作用，請(qǐng)溶液時(shí)加鐵粉的作用，請(qǐng)分析其反應(yīng)原理。分析其反應(yīng)原理。防止防止Fe2+被空氣中的被空氣中的O2氧化為氧化為Fe3+原理：原理：2Fe3+Fe= 3Fe2+當(dāng)人體缺鐵時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)貧血癥狀，此時(shí)，醫(yī)當(dāng)人體缺鐵時(shí)

10、，就會(huì)出現(xiàn)貧血癥狀，此時(shí)，醫(yī)生建議：生建議：服用補(bǔ)鐵藥劑（含服用補(bǔ)鐵藥劑（含+2價(jià)鐵元素）并適價(jià)鐵元素）并適量服用維生素量服用維生素C。你知道維生素你知道維生素C起的作用嗎？起的作用嗎？維生素維生素C起還原劑的作用起還原劑的作用遷移應(yīng)用遷移應(yīng)用天然食品中含有的大多是天然食品中含有的大多是+3價(jià)鐵元素，價(jià)鐵元素，而而人體只能吸收人體只能吸收+2價(jià)的鐵元素價(jià)的鐵元素。當(dāng)堂達(dá)標(biāo)v1下列離子方程式中，正確的是（ ) vA鐵與稀氯化鐵溶液反應(yīng)：FeFe3=2Fe2vB鐵與稀鹽酸反應(yīng)：2Fe6H=2Fe33H2vCFeCl2溶液與氯水反應(yīng)：Fe2Cl2=Fe32ClvDFe(OH)3與鹽酸反應(yīng)：Fe(OH

11、)33H=Fe33H2Ov2為了檢驗(yàn)?zāi)矲eCl2溶液是否變質(zhì)，可向溶液試樣中加入 （ ）vANaOH溶液 B鐵片 CKSCN溶液 D石蕊試液v3為了防止氯化亞鐵溶液久置被氧化變質(zhì)，常在其溶液中加入（ ）vA鐵粉 B.銅粉 C.氯化鐵 D.鹽酸 D D C C A Av4把鐵片放入下列溶液中，鐵片溶解且固體質(zhì)量減小，并伴有氣體生成，該溶液是（ ） vA稀硫酸 BCuSO4溶液vCNa2SO4溶液 DFeCl3溶液 5下列說(shuō)法不正確的是（ ）vA鐵元素是生物體中含量最高的生命必需的微量元素，人體缺鐵，就會(huì)出現(xiàn)貧血癥狀vB人體只吸收Fe2+，適量服用維生素C有利于鐵元素的吸收vCCO會(huì)使血紅蛋白喪失

12、載氧能力，使人體出現(xiàn)缺氧癥狀 vD實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)Fe2+常用KSCN溶液 A A D D二、鐵及其化合物的氧化性和還原性二、鐵及其化合物的氧化性和還原性答案：答案：(1)(2)(3)(4)2實(shí)驗(yàn)室中盛實(shí)驗(yàn)室中盛FeSO4溶液的試劑瓶中，通常加些鐵屑或溶液的試劑瓶中，通常加些鐵屑或鐵釘，這是為什么？鐵釘，這是為什么？答案：答案：Fe2具有較強(qiáng)還原性，易被氧化變質(zhì)，向盛具有較強(qiáng)還原性，易被氧化變質(zhì)，向盛亞鐵鹽溶液的試劑瓶中加單質(zhì)鐵的目的是防止亞鐵鹽溶液的試劑瓶中加單質(zhì)鐵的目的是防止Fe2被氧化。被氧化。3(1)向向FeCl2溶液中通入溶液中通入Cl2，現(xiàn)象是：溶液由，現(xiàn)象是：溶液由_變變?yōu)闉開(kāi)。(2)

13、足量的足量的Cl2與與Fe反應(yīng)的化學(xué)方程式：反應(yīng)的化學(xué)方程式：_，F(xiàn)e與稀與稀H2SO4反應(yīng)的離子方程式：反應(yīng)的離子方程式：_。1鐵鐵(1)物理性質(zhì)：物理性質(zhì)： 光亮的銀白色金屬，有良好的延展性，易導(dǎo)電導(dǎo)熱，光亮的銀白色金屬，有良好的延展性，易導(dǎo)電導(dǎo)熱，能被磁鐵吸引。有較高的硬度、密度和熔、沸點(diǎn)，純鐵有能被磁鐵吸引。有較高的硬度、密度和熔、沸點(diǎn)，純鐵有很強(qiáng)的抗腐蝕力。很強(qiáng)的抗腐蝕力。(2)化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)：2鐵的氧化物鐵的氧化物化學(xué)式化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗名俗名鐵紅鐵紅磁性氧化鐵磁性氧化鐵色態(tài)色態(tài)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化學(xué)式化學(xué)式FeOFe2O3Fe

14、3O4與稀鹽與稀鹽酸反應(yīng)酸反應(yīng)FeO2H= Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H= Fe22Fe34H2O共性共性高溫時(shí)，都能被高溫時(shí)，都能被C、CO、H2、Al等還原劑還原，等還原劑還原，還原過(guò)程中，鐵的化合價(jià)逐漸降低，最終都生還原過(guò)程中，鐵的化合價(jià)逐漸降低，最終都生成鐵成鐵Fe(OH)2Fe(OH)3顏色顏色白色白色紅褐色紅褐色溶解性溶解性難溶難溶難溶難溶狀態(tài)狀態(tài)固態(tài)固態(tài)固態(tài)固態(tài)Fe(OH)2Fe(OH)3 特別提醒特別提醒 (1)堿性氧化物堿性氧化物FeO與氧化性酸如硝酸反應(yīng)時(shí)，生成與氧化性酸如硝酸反應(yīng)時(shí)，生成Fe3、FeO做還原劑表現(xiàn)還原性。做還原劑表現(xiàn)還原性。

15、(2)Fe(OH)2在空氣中易被氧化為在空氣中易被氧化為Fe(OH)3，在制備時(shí)要隔，在制備時(shí)要隔絕空氣。絕空氣。 例例1將鐵片放入下列各溶液中，反應(yīng)后溶液質(zhì)量將鐵片放入下列各溶液中，反應(yīng)后溶液質(zhì)量增加，但無(wú)氣體產(chǎn)生的是增加，但無(wú)氣體產(chǎn)生的是()ACuCl2溶液溶液BAgNO3溶液溶液CFe2(SO4)3溶液溶液 D稀硫酸稀硫酸 解析解析A項(xiàng)：項(xiàng)：Fe與與CuCl2溶液反應(yīng)，每溶解溶液反應(yīng)，每溶解56 g Fe，生，生成成64 g Cu，溶液質(zhì)量減輕，錯(cuò)誤。，溶液質(zhì)量減輕，錯(cuò)誤。B項(xiàng)：項(xiàng)：Fe與與AgNO3溶液反溶液反應(yīng)，每溶解應(yīng)，每溶解56 g Fe，生成，生成216 g Ag，溶液質(zhì)量減輕

16、，錯(cuò)誤。，溶液質(zhì)量減輕，錯(cuò)誤。C項(xiàng)：項(xiàng)：Fe與與Fe2(SO4)3溶液反應(yīng)，溶液反應(yīng)，F(xiàn)e溶解，溶液質(zhì)量增加且無(wú)溶解，溶液質(zhì)量增加且無(wú)氣體放出，正確。氣體放出，正確。D項(xiàng)：項(xiàng)：Fe與稀與稀H2SO4反應(yīng)，每溶解反應(yīng)，每溶解56 g Fe，生成生成2 g H2，溶液質(zhì)量增加，但有氣體放出，錯(cuò)誤。，溶液質(zhì)量增加，但有氣體放出，錯(cuò)誤。 答案答案C(1)注意題干中的兩個(gè)條件注意題干中的兩個(gè)條件“質(zhì)量增加質(zhì)量增加”、“無(wú)氣體無(wú)氣體”。 (2)溶液中放入鐵片，反應(yīng)后由于鐵的加入，使溶液質(zhì)溶液中放入鐵片，反應(yīng)后由于鐵的加入，使溶液質(zhì)量量“增加增加”，同時(shí)析出物質(zhì)而使溶液質(zhì)量，同時(shí)析出物質(zhì)而使溶液質(zhì)量“減少減

17、少”，“增加增加”和和“減少減少”的量的大小，共同決定溶液質(zhì)量的增加。的量的大小，共同決定溶液質(zhì)量的增加。方法方法Fe3Fe2溶液顏色溶液顏色(棕棕)黃色黃色淺綠色淺綠色加堿加堿溶液溶液(如如NaOH溶液溶液)現(xiàn)象現(xiàn)象紅褐色沉淀紅褐色沉淀白色沉淀白色沉淀灰綠色灰綠色沉淀沉淀紅褐色沉淀紅褐色沉淀離子方離子方程式程式Fe33OH=Fe(OH)3Fe22OH=Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)31Fe2、Fe3的檢驗(yàn)的檢驗(yàn)方法方法Fe3Fe2加加KSCN溶液溶液現(xiàn)象現(xiàn)象顯紅色顯紅色(常用方常用方法法)無(wú)明顯現(xiàn)象，再加氯水顯紅無(wú)明顯現(xiàn)象，再加氯水顯紅色色離子方離子方程式程式Fe

18、33SCN=Fe(SCN)32Fe2Cl2=2Fe32ClFe33SCN= Fe(SCN)3酸性酸性KMnO4溶液溶液無(wú)明顯現(xiàn)象無(wú)明顯現(xiàn)象紫紅色退去紫紅色退去2Fe、Fe2、Fe3之間的相互轉(zhuǎn)化之間的相互轉(zhuǎn)化 例例2將下列四種鐵的化合物溶于稀鹽酸，滴加將下列四種鐵的化合物溶于稀鹽酸，滴加KSCN溶液沒(méi)有顏色變化，再加入氯水即呈紅色的是溶液沒(méi)有顏色變化，再加入氯水即呈紅色的是() AFeO BFe2O3 CFeCl3 DFe2(SO4)3 解析解析由題意可知，由題意可知，A中的中的Fe2與與SCN結(jié)合沒(méi)有顏色結(jié)合沒(méi)有顏色改變，但加入氯水后發(fā)生反應(yīng)，生成改變，但加入氯水后發(fā)生反應(yīng)，生成Fe3，溶液變?yōu)榧t色。，溶液變?yōu)榧t色。方程式為方程式為2Fe2Cl2=2Fe32Cl，F(xiàn)e33SCN=Fe(SCN)3。 答案答案A點(diǎn)此進(jìn)入點(diǎn)此進(jìn)入 (1)鐵元素在地殼中的含量位于氧、硅、鋁之后，以化合鐵元素在地殼中的含量位于氧、硅、鋁之后，以化合態(tài)和游離態(tài)兩種形式存在。態(tài)和游離態(tài)兩種形式存在。 (2)鐵是典型的變價(jià)金屬元素，常見(jiàn)