高中化學必修一鐵的重要化合物市公開課金獎市賽課一等獎課件

1、第三章 金屬及其化合物第二節(jié) 幾個主要金屬化合物(三)鐵主要化合物設計者：李韜第1頁1. 了解鐵氧化物種類、性質(zhì)和用途。2. 了解鐵氫氧化物性質(zhì)和制備方法。3. 掌握鐵鹽和亞鐵鹽之間相互轉(zhuǎn)化、 鐵離子檢驗方法。學 習 目 標學習重點：鐵鹽和亞鐵鹽之間相 互轉(zhuǎn)化、鐵離子檢驗方法。第2頁第3頁一、鐵物理性質(zhì)：顏色 延展性 、導電性 、導熱性 、 銀白色金屬光澤良 好良 好良 好鐵能被磁體吸引，并能被磁化溫故知新第4頁二、鐵化學性質(zhì)1.鐵與非金屬單質(zhì)反應3Fe+2O2=Fe3O4（純氧）點燃在空氣中（遲緩氧化反應），鐵銹成份很復雜，主要為氧化鐵（Fe2O3）Fe+S=FeS2Fe+3Cl2=2FeC

2、l3點燃第5頁2.鐵與水蒸氣反應裝置1裝置2試驗裝置氣體用小試管搜集一試管氣體，點燃，聽到輕微噗聲證實生成了 用火柴點燃肥皂泡，聽到爆鳴聲，證實生成了 H2H2原理：3Fe4H2O(g)Fe3O44H2第6頁3.鐵與酸Fe+2HCl=FeCl2+H2Fe+H2SO4=FeS04+H2Fe遇冷濃硝酸、濃硫酸發(fā)生鈍化4.鐵與鹽溶液Fe+Cu2+=Fe2+CuFe+2Fe3+=3Fe2+Al、Fe遇冷濃硝酸、濃硫酸均發(fā)生鈍化第7頁 鐵是人類使用最廣泛金屬，但因為鐵性質(zhì)比較活潑，普通都是以化合態(tài)形式存在。那鐵又有哪些化合物呢？第8頁FeO 黑色黃鐵礦（FeS2）赤鐵礦（Fe2O3）磁鐵礦（Fe3O4）

3、硫酸亞鐵隕鐵Fe2O3：紅色油漆(98%Fe）第9頁一、鐵的氧化物:四氧化三鐵氧化亞鐵氧化鐵 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色晶體第10頁名稱氧化亞鐵四氧化三鐵氧化鐵化學式俗名鐵化合價色態(tài)溶解性與鹽酸反應Fe3O4+8H+Fe2+ +2Fe3+4H2O與還原劑用途FeOFe3O4Fe2O3磁性氧化鐵鐵紅黑色粉末黑色晶體紅棕色粉末不溶于水不溶于水不溶于水+2+2，+3+3Fe2O3 + 6H+ =3Fe3+ + 3H2OFeO + 2H+ =Fe2+ + H2OFexOy +yCO xFe +yCO2高溫Fe2O3用作涂料、油漆，赤鐵礦煉鐵鐵氧化物第11頁 1 、 Fe3O4是一個復雜化合物,能夠看作

4、是FeOFe2O3,但Fe3O4是純凈物不是混合物!2 、Fe2O3是紅棕色,所以紅色涂料或漆中含有Fe2O3. 、 Fe2O3和 Fe3O4用來煉鋼注意:第12頁紅磚? 青磚? 同學們大都見過紅磚和青磚，你們是否知道它們是由同種磚胚燒制而成？ 將用黏土制成磚胚置于窯內(nèi)，先用大火將磚胚從外到里燒透，然后停下，使磚和窯體慢慢冷下來。在這個過程中，如氧氣非常充分，磚胚中鐵元素被氧化成Fe2O3，它是紅色，磚里有了它就顯出紅色，這么就得到紅磚。 那么青磚又是怎樣制得呢？你能解釋發(fā)生改變嗎？原來在磚胚燒透之后，不讓它自然冷卻，而從窯頂不停向下淋水使磚冷卻，結果磚就變成了青磚。 淋水結果是，水在窯內(nèi)高溫

5、環(huán)境下，快速變?yōu)樗魵?，使窯內(nèi)壓強增大，阻止了空氣進入，在窯內(nèi)形成了一個缺氧環(huán)境，這些水蒸氣還與窯內(nèi)熾熱碳起反應，產(chǎn)生大量還原性氣體CO和H2，將磚體內(nèi)Fe2O3轉(zhuǎn)化為FeO或Fe3O4，因為它們都是黑色，所以燒出來就是青磚。 趣味樂園第13頁 玉石中氧化亞鐵經(jīng)氧化而成三價鐵，顏色變成紅棕色，尤其是裂縫部位或有空隙部位，還有暴露在外截面部分也輕易氧化而成紅棕色。 第14頁二、鐵氫氧化物有兩種：Fe(OH)3 、Fe(OH) 2 怎樣制備Fe(OH)3 、Fe(OH)2 ？思考：鐵兩種氫氧化物能夠分別由相對應可溶性鹽和堿溶液反應制得。第15頁二、鐵氫氧化物1.氫氧化鐵和氫氧化亞鐵制備【試驗3-9

6、】紅褐白灰綠紅褐Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O =4Fe(OH)3 Fe33OH-=Fe(OH)3 試驗操作 試驗現(xiàn)象 離子方程式 試管中有色沉淀生成 試管中先生成色絮狀沉淀，快速變成色,最終變成色 點擊第16頁試管1：Fe(OH)3紅褐色試管2：Fe(OH)2轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3過程 白色沉淀灰綠色紅褐色第17頁Fe(OH)2在空氣中極易被氧化，試驗室怎樣采 取辦法來制取白色Fe(OH)2 沉淀呢？實驗探究:關鍵點：隔絕空氣（防止氫氧化亞鐵與氧氣相接觸）第18頁、把滴管插入溶液深處滴加氫氧化鈉溶 液 （溶液深處溶解氧氣較少）、用煮沸蒸餾水配制FeSO4、NaOH

7、溶液 （煮沸能夠使溶解O2被趕出）、配好FeSO4溶液上面滴加幾滴植物油隔絕空氣策 略 :第19頁1. Fe(OH)2在空氣中加熱能得到FeO嗎？ 不能。Fe(OH)2在空氣中被氧化，最終得Fe2O32能否經(jīng)過化合反應制得Fe(OH)3?能。Fe(OH)2和O2、H2O反應即可。 Fe2必須新制且放入Fe粉以防Fe2被氧化除去溶液中溶解O2，即加熱煮沸NaOH溶液；必要時可在液面上加植物油或苯進行液封。3. 制備Fe(OH)2時，需注意哪些問題？學與思第20頁鐵氫氧化物化學性質(zhì)： Fe(OH)2+2H+= Fe2+2H2O；Fe(OH)3+3H+= Fe3+3H2O； 2Fe(OH)3= Fe

8、2O3+3H2O；與酸反應離子方程式第21頁Fe(OH)2Fe(OH)3顏色 溶解性 穩(wěn)定性與酸反應 制備 轉(zhuǎn)化 不溶于水不溶于水白色在空氣中易被氧化Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2OFe22OH- = Fe(OH)2Fe33OH-=Fe(OH)34Fe(OH)2O22H2O =4Fe(OH)3 紅褐色鐵氫氧化物2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O第22頁1.Fe3+檢驗【試驗3-10】棕黃不變紅試驗操作 現(xiàn)象 結論與應用 溶液顏色由 色變成色 溶液顏色 三、鐵鹽和亞鐵鹽顯示反應：原理：Fe3+ +3SCN-=Fe(SCN)3（沒有沉淀，一個絡合物） 能夠利

9、用該反應檢驗Fe3+存在點擊第23頁1.顏色：Fe 2+ Fe3+ .Fe2+和Fe3+判別方法淺綠色黃色2.KSCN法：滴入KSCN溶液，呈_色溶液 中含有Fe3+血紅3.堿液法：分別加入堿液（或氨水），生成 。 色沉淀溶液中含有Fe3+，先生成 色沉淀， 又快速轉(zhuǎn)變?yōu)?色，最終變?yōu)?溶液 中含有Fe2+紅褐白灰綠紅褐色第24頁溶液先變成 色，加KSCN溶液 . 淺綠不變色紅 步驟(1) 步驟(2)試驗操作 試驗現(xiàn)象 溶液變成 色 離子方程式 科學探究2.Fe2+和Fe3+轉(zhuǎn)化點擊點擊第25頁怎樣檢驗Fe2+、Fe3+存在？交流和討論: 第26頁檢驗Fe2+存在向溶液中滴加NaOH溶液，先生

10、成白色沉淀，快速變成灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色第27頁檢驗Fe3+存在第28頁 鐵化合物和亞鐵化合物相互轉(zhuǎn)變氧化性還原性還原性氧化性FeFe2+Fe3+弱氧化劑H+、Cu2+、Fe3+、S、I2還原劑CO、H2強氧化劑Cl2、Br2、KMnO4 H2O2、 HNO3還原劑Fe、Zn、Cu、SO2、H2S、KI 還原劑C、CO、Al強氧化劑O2、Cl2、Br2、HNO3 還原劑C、CO、Al第29頁 鐵及其化合物性質(zhì)： Fe隔絕空氣加熱Fe3O4FeOFe2O3 FeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3FeCl3第30頁3Fe2O2 = Fe3O4點燃2Fe O2 = FeO點燃FeO2HClFeCl

11、2 + H2OFe(OH)2 +2HCl= FeCl2+2H2OFeCl2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaClFe + 2HCl= FeCl2 + H22Fe3O2 = Fe2O3第31頁 Fe2O36HCl2FeCl3 3H2OFeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaClFe(OH)3 +3HCl= FeCl3+3H2O2Fe(OH)3 = Fe2O3+3H2O2Fe3Cl2 = 2FeCl3(棕黃色煙)點燃第32頁 2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl32FeCl3 + Fe = 3FeCl24Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)2 = Fe O

12、+ H2O隔氧第33頁【小結】：常見陽離子檢驗：離子加入試劑或操作 試驗現(xiàn)象 K+Na+Ca2+Mg2+Al3+用鉑絲蘸取含該離子溶液在無色火焰灼燒 透過藍色鈷玻璃，火焰呈紫色 用鉑絲蘸取含該離子溶液在無色火焰灼燒 火焰呈黃色 Na2CO3溶液 產(chǎn)生白色沉淀 NaOH溶液 滴加NaOH溶液至過量 產(chǎn)生白色沉淀 先產(chǎn)生白色沉淀，后消失 第34頁Fe3+Fe2+NaOH溶液； KSCN溶液 紅褐色沉淀；溶液變成紅色NaOH溶液 白色沉淀快速變成灰綠色紅褐色 KSCN溶液和氯水 先無顯著改變，后溶液變成紅色 離子加入試劑或操作 試驗現(xiàn)象 第35頁練習1、以下4種鐵化合物溶于稀鹽酸后，滴加KSCN溶液沒有顏色改變，再加氯水呈紅色是（ ）A. FeO B. Fe2O3 C. FeCl3 D. FeSO42、為了預防試劑變質(zhì)，配制FeSO4溶液時，除了在試劑瓶中加入少許H2SO4外，還要加入（ ）A. 加入Cu B. 通入Cl2 C. 加入Fe 粉 D. 加入KSCNA、DC第36頁3只用一個試劑就可將AgNO3、