統(tǒng)編人教高中必修第一冊化學《第一節(jié)鐵及其化合物》集體備課課件

第一節(jié)鐵及其化合物第三章鐵金屬材料（鐵的化合物）高效污水處理絮凝劑聚合FeCl3氯化亞鐵氯化鐵硫酸亞鐵硫酸鐵

你知道故宮的外墻是用什么顏料粉刷？

鐵的化合物很多。氧化物主要有黑色的氧化亞鐵、紅棕色的三氧化二鐵和具有磁性的黑色四氧化三鐵。含有鐵元素的鹽有硫酸亞鐵、氯化鐵等。鐵的氫氧化物為氫氧化亞鐵和氫氧化鐵。氫氧化亞鐵是白色固體，不溶于水，很不穩(wěn)定，容易被氧化。硫酸亞鐵與NaOH溶液反應生成的氫氧化亞鐵沉淀，在空氣中迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。這是因為氫氧化亞鐵被空氣中的氧氣氧化成了紅褐色的氫氧化鐵。鐵的化合物在自然界中主要以礦石的形式存在，如黃鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦等。唐朝杜甫《自京赴奉先詠懷五百字》詩：“朱門酒肉臭，路有凍死骨?！币馑际钦f富貴人家酒肉多得吃不完而腐臭，窮人們卻在街頭因凍餓而死。形容貧富懸殊的社會現(xiàn)象。為何稱為“朱門”？磁鐵礦FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣里會迅速被氧化為Fe3O4。主要成分：Fe3O4（俗稱磁性氧化鐵）FeO黑色黃鐵礦（FeS2）赤鐵礦（Fe2O3）磁鐵礦（Fe3O4）硫酸亞鐵隕鐵Fe2O3：紅色的油漆二、鐵的重要化合物1.鐵的氧化物②氧化鐵常用于制造紅色油漆和涂料氧化鐵作外墻涂料

③Fe3O4用于制錄音磁帶和電訊器材。鐵的氧化物的用途①赤鐵礦作為冶煉金屬鐵的原料Fe2O3+3CO

＝2Fe+3CO2高溫青磚？紅磚？

將用黏土制成的磚胚置于窯內(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，如氧氣非常充足，磚胚中的鐵元素被氧化成Fe2O3，它是紅色的，磚里有了它就顯出紅色，這樣就得到紅磚

那么青磚又是怎樣制得的呢？你能解釋發(fā)生的變化嗎？原來在磚胚燒透之后，不讓它自然冷卻，而從窯頂不斷向下淋水使磚冷卻，結(jié)果磚就變成了青磚。淋水的結(jié)果是，水在窯內(nèi)高溫的環(huán)境下，迅速變?yōu)樗魵?，使窯內(nèi)壓強增大，阻止了空氣進入，在窯內(nèi)形成了一個缺氧的環(huán)境，這些水蒸氣還與窯內(nèi)熾熱的碳起反應，產(chǎn)生大量還原性氣體CO和H2，將磚體內(nèi)的Fe2O3轉(zhuǎn)化為FeO或Fe3O4，由于它們都是黑色的，所以燒出來的就是青磚產(chǎn)生紅褐色的沉淀先有白色的沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色Fe3++3OH－==Fe(OH)3↓Fe2＋+2OH－=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3實驗3-9：在FeCl3、FeSO4分別加入NaOH溶液鐵的兩種氫氧化物可以分別由相對應的可溶性鹽和堿溶液反應制得。2.鐵的氫氧化物Fe3++3OH-

＝Fe(OH)3↓Fe2++2OH-

＝Fe(OH)2↓紅褐色沉淀迅速變成灰綠色-最后變成紅褐色生成白色絮狀沉淀

為什么實驗中生成的白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色呢？4Fe(OH)2+O2+2H2O

＝4Fe(OH)3二價鐵具有還原性，容易被氧化思考題:要想長時間觀察到白色的Fe(OH)2，在配制溶液和操作過程中可以采取哪些措施?4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3加熱氫氧化鈉溶液趕盡空氣、采用新制的硫酸亞鐵溶液，將吸有氫氧化鈉溶液的膠頭滴管插到液面下擠出氫氧化鈉溶液。目的：隔絕空氣中的氧氣方案⑴使用新配制的FeSO4溶液和NaOH溶液。⑵把配制溶液用的蒸餾水事先加熱煮沸一段時間。⑶滴加NaOH溶液的長膠頭滴管的尖端插入FeSO4溶液液面以下。⑷如果在試管中FeSO4溶液液面上預先注入一層植物油，則生成的Fe(OH)2保存的時間會更長一些。⑸………菜籽油NaOH溶液新制FeSO4溶液Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O

Fe(OH)2和Fe(OH)3都是不溶性堿，你能寫出它們與酸反應的離子方程式嗎？Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OFe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2OFe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O

討論：通過以上實驗，你認為氫氧化亞鐵的化學性質(zhì)與一般的氫氧化物有什么異同？(1)氫氧化鐵的性質(zhì)①與酸反應②受熱可分解氫氧化鐵是一種難溶于水的紅褐色固體(2)氫氧化亞鐵的性質(zhì)①與酸反應②不穩(wěn)定，易被空氣中的氧氣氧化Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3（氧化劑）（還原劑）2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2OFe(OH)3

+2HCl=FeCl3+3H2O性質(zhì)比較灰綠色金屬的氫氧化物通性：①少數(shù)易溶于水或微溶于水，水溶液呈堿性②多數(shù)難溶于水，受熱易分解生成氧化物和水③少數(shù)能直接與酸性氧化物反應生成鹽和水④能與酸反應生成鹽和水⑤少數(shù)能跟鹽溶液反應3.鐵鹽和亞鐵鹽（1）Fe3+離子的檢驗向FeCl3和FeCl2溶液中分別加入KSCN溶液溶液呈血紅色溶液顏色無變化

交流和討論:還有哪些方法可以鑒別FeCl3溶液和FeCl2溶液?

FeCl2FeCl3實驗3-10規(guī)律方法指導：(1)含F(xiàn)e3＋的溶液與含SCN－的溶液混合后的現(xiàn)象不是出現(xiàn)紅色沉淀，而是形成紅色溶液。(2)鑒別Fe3＋與Fe2＋也可以用其他試劑，如向溶液中分別加入少量KMnO4溶液，振蕩，能使KMnO4溶液褪色的溶液含有Fe2＋，不能使之褪色的溶液含有Fe3＋。Fe2+Fe3+

失去e-得到e-(2)Fe3+和Fe2+的轉(zhuǎn)化

溶液由棕黃色→

→溶液

→溶液變成

。淺綠色無明顯變化紅色科學探究P61：在FeCl3溶液中加入足量Fe粉，振蕩。再滴入幾滴KSCN溶液，觀察現(xiàn)象；在以上所得到的FeCl2和KSCN的混合溶液中，滴加氯水(Cl2)，再觀察現(xiàn)象。2Fe3++Fe=3Fe2+溶液不顯血紅色溶液變成血紅色2Fe2++Cl2=2Fe3++2Clˉ寫出下列反應的離子方程式:①FeCl3溶液與鐵粉:2Fe3++Fe=3Fe2+。②FeCl2溶液與氯水:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。③FeCl3溶液與覆銅板:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+?！舅伎寂c討論】Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三種物質(zhì)中,哪種物質(zhì)可做氧化劑,哪種可做還原劑,哪種既可做氧化劑又可做還原劑?提示Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三種物質(zhì)中鐵元素的化合價分別為0、+2、+3價,根據(jù)含元素最高價的物質(zhì)只能做氧化劑,含元素最低價的物質(zhì)只能做還原劑,處于中間價態(tài)的物質(zhì)既可做氧化劑又可做還原劑得出結(jié)論:Fe2(SO4)3可做氧化劑,Fe可做還原劑,FeSO4既可做氧化劑又可做還原劑?！舅伎肌咳绾巫C明含有Fe3+的溶液中是否含有Fe2+?提示:由于溶液中含有Fe3+,利用NaOH溶液或KSCN溶液都無法證明溶液中是否含有Fe2+;可以利用Fe2+的還原性,向溶液中加入酸性KMnO4溶液,溶液紫紅色褪去,證明溶液中含有Fe2+。

鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化——“鐵三角”鐵元素有三種常見價態(tài)：0價、＋2價和＋3價，這三種價態(tài)的鐵在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化，我們稱之為“鐵三角”。

(1)Fe只有還原性；Fe2＋既有還原性，又有氧化性；Fe3＋只有氧化性。(2)利用Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互轉(zhuǎn)化，可以應用于試劑的保存、配制及除雜，如配制硫酸亞鐵溶液時加入少量的鐵粉以防止Fe2＋被氧化。(3)“變價金屬元素、紅褐色沉淀、遇SCN－溶液變紅色”等，是有關(guān)鐵及其化合物推斷題的突破口。練習

1、下列物質(zhì)跟鐵反應后的生成物，能跟KSCN溶液作用生成紅色溶液的是（）

A.鹽酸B.氯氣C.CuSO4溶液D.稀硫酸2、既有氧化性，又有還原性的微粒是（）

A.FeB.Fe2+C.Fe3+BB3、要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可行的辦法是（）

A.滴入KSCN溶液B.通入氯氣

C.加入銅粉D.加入鐵粉D4.要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+，而可能含有Fe2+，進行如下實驗操作時最佳順序為（）①滴入足量氯水②加入鐵粉

③滴入KSCN溶液④滴入NaOH溶液

A.①③B.③②C.③①D.③④C5.已知有以下物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化:試回答:(1)B的化學式為

,D的化學式為

。

(2)寫出由E轉(zhuǎn)變成F的化學方程式:

。

(3)常用

檢驗G中的陽離子,其現(xiàn)象為

。

(4)向G溶液加入A的有關(guān)反應的離子方程式為

。

解析根據(jù)流程圖,推知D溶液為KCl溶液,H為AgCl,E為Fe(OH)2,F為Fe(OH)3,G為FeCl3,然后根據(jù)圖中物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,推知A為Fe,B為FeCl2,C為KOH。答案(1)FeCl2

KCl(2)4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3(3)KSCN溶液棕黃色溶液變?yōu)榧t色溶液(4)2Fe3++Fe=3Fe2+6.

按下圖要求寫出下列三個反應的化學方程式,屬于離子反應的只寫出離子方程式。解析此題從反應轉(zhuǎn)化過程來看,唯一能作為解題突破口的是紅褐色固體F。結(jié)合題意不妨設F即為Fe(OH)3固體。由題可知,A在不同條件下反應能得到C和D,而由A經(jīng)反應得到的B在同