魯科版必修第一冊第3章第1節(jié)第1課時亞鐵鹽和鐵鹽課件（44張）

第3章物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)科核心素養(yǎng)1.能依據(jù)物質(zhì)類別和元素價態(tài)列舉鐵、硫、氮元素的典型代表物。能列舉、描述、辨識含有鐵、硫、氮元素的典型物質(zhì)重要的物理和化學(xué)性質(zhì)及實驗現(xiàn)象。能用化學(xué)方程式、離子方程式正確表示典型物質(zhì)的主要化學(xué)性質(zhì)。2.能從物質(zhì)類別、元素價態(tài)的角度,依據(jù)復(fù)分解反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)原理,預(yù)測鐵、硫或氮及其化合物的化學(xué)性質(zhì)和變化,設(shè)計實驗進(jìn)行初步驗證,并能分析、解釋有關(guān)實驗現(xiàn)象。3.能分別利用鐵、硫或氮及其化合物的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化關(guān)系,設(shè)計制備、分離、檢驗等簡單任務(wù)的方案。能從物質(zhì)類別和元素價態(tài)變化的視角說明有關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化路徑。4.能分別根據(jù)鐵、硫或氮及其化合物的性質(zhì),分析實驗室、生產(chǎn)、生活及環(huán)境中的某些常見問題,說明妥善保存、合理使用化學(xué)品的常見方法。5.能分別說明硫或氮及其化合物的應(yīng)用對社會發(fā)展的價值、對環(huán)境的影響。能有意識地運用所學(xué)的知識或?qū)で笙嚓P(guān)證據(jù)參與社會性科學(xué)議題的討論(如酸雨和霧霾防治、水體保護(hù)、食品安全等)。6.能列舉常見的大氣、水體和土壤的污染物及其危害,能說明常見污染的成因和防治措施的化學(xué)原理,能結(jié)合具體的污染問題設(shè)計簡單的防治方案。能舉例說明化學(xué)對環(huán)境保護(hù)的作用。7.能主動運用所學(xué)的化學(xué)知識和方法解決生產(chǎn)、生活中簡單的化學(xué)問題。在應(yīng)用化學(xué)成果時能主動考慮其對自然和社會帶來的可能影響,權(quán)衡化學(xué)成果在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用的利弊。能運用“綠色化學(xué)”思想分析和討論化工生產(chǎn)的相關(guān)問題。變化觀念與平衡思想:基于核心元素建立物質(zhì)轉(zhuǎn)化視角,通夠從物質(zhì)類別和元素價態(tài)兩個角度理解物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。科學(xué)探究與創(chuàng)新意識:發(fā)展物質(zhì)性質(zhì)及物質(zhì)轉(zhuǎn)化的實驗探究能力,從單一物質(zhì)的多角度性質(zhì)探究到一組物質(zhì)的多角度性質(zhì)及物質(zhì)轉(zhuǎn)化的探究。能針對物質(zhì)性質(zhì)及物質(zhì)轉(zhuǎn)化的探究問題,提出有依據(jù)的假設(shè),選取試劑,設(shè)計實驗方案并實施,基于實驗事實得出結(jié)論。科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任:能應(yīng)用物質(zhì)性質(zhì)及物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系,分析和探討某些化學(xué)過程對人類健康、社會可持續(xù)發(fā)展可能帶來的雙重影響,并對這些影響從多個方面進(jìn)行評估,從而更加科學(xué)、合理地選擇和應(yīng)用物質(zhì)及其變化。第1節(jié)鐵的多樣性第1課時亞鐵鹽和鐵鹽學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過了解鐵元素在自然界和生活中的存在,認(rèn)識鐵元素的重要性。2.通過鐵單質(zhì)與水蒸氣的反應(yīng)實驗,加深對金屬活潑性強弱的認(rèn)識。3.通過對Fe、Fe2+、Fe3+性質(zhì)的實驗探究,熟悉并掌握利用元素價態(tài)預(yù)測物質(zhì)性質(zhì)的方法。4.通過對Fe2+、Fe3+性質(zhì)的了解,系統(tǒng)掌握Fe2+、Fe3+的檢驗方法。任務(wù)分項突破課堂小結(jié)提升學(xué)科素養(yǎng)測評任務(wù)分項突破學(xué)習(xí)任務(wù)1探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)自主梳理1.鐵元素的存在(1)鐵元素的含量:鐵元素在地殼中的含量處于第四位,僅次于氧、硅和

.元素。(2)鐵元素在自然界的存在。①游離態(tài):存在于

中。鋁隕鐵②化合態(tài)。a.主要化合價:

。b.存在形式:主要以礦石的形式存在。如黃鐵礦(

)、赤鐵礦(

)、磁鐵礦(

)等。(3)鐵元素在日常生活中的存在。①鐵鍋的主要成分是鐵單質(zhì)。②補鐵保健品中含有

鹽。③粉刷墻壁的紅色涂料中含有

。④激光打印機的墨粉中含有

等。+2、+3FeS2Fe2O3Fe3O4亞鐵三氧化二鐵四氧化三鐵2.亞鐵鹽和鐵鹽的性質(zhì)(1)從物質(zhì)類別角度預(yù)測:亞鐵鹽和鐵鹽都屬于鹽類,都能與

溶液反應(yīng)生成相應(yīng)的鐵的氫氧化物。(2)從元素價態(tài)角度預(yù)測:Fe3+具有較強

;Fe2+既有

,又有

。(3)實驗驗證。①證明Fe2+、Fe3+與OH-能反應(yīng),需向亞鐵鹽、鐵鹽溶液中滴加堿性試劑,如

溶液。②證明Fe3+具有氧化性,需加入

劑,如鐵、銅、KI溶液。③證明Fe2+具有氧化性,需加入

劑,如鋅;證明其具有還原性,需加入

劑,如氯水、酸性KMnO4溶液等。堿氧化性氧化性還原性NaOH還原還原氧化3.亞鐵鹽和鐵鹽的性質(zhì)實驗知識支持①鐵鹽溶液呈棕黃色,亞鐵鹽溶液呈淺綠色。②Fe3+和KSCN溶液能發(fā)生反應(yīng),使溶液顯

。紅色(1)Fe2+、Fe3+與堿的反應(yīng)。白色實驗操作實驗現(xiàn)象結(jié)論先生成

沉淀,迅速變成

,最后變成

沉淀有關(guān)方程式:

、

.生成

沉淀離子方程式:

.灰綠色紅褐色紅褐色(2)鐵鹽的氧化性探究。淺綠色實驗操作實驗現(xiàn)象結(jié)論及有關(guān)離子方程式加入KSCN溶液,溶液呈紅色;加入足量鐵粉后,溶液呈

.Fe3+具有較強

,Fe具有

,離子方程式:

.加入KSCN溶液,溶液呈紅色;加入足量銅片后,溶液紅色消失,變?yōu)樗{(lán)色Fe3+具有較強

,離子方程式:

.氧化性還原性氧化性淺綠加入KI溶液后,溶液呈

色;加入淀粉溶液后,溶液變?yōu)樗{(lán)色Fe3+具有較強

,離子方程式:

.氧化性實驗操作實驗現(xiàn)象結(jié)論及有關(guān)離子方程式先加入KSCN溶液,溶液

.

,再滴加氯水后溶液呈紅色Fe2+具有

,離子方程式:

.溶液由

色變?yōu)?/p>

色Fe2+具有

,被

氧化成Fe3+溶液由

色變?yōu)闊o色Fe2+具有

,離子方程式:

.(3)亞鐵鹽的氧化性、還原性探究。無明顯現(xiàn)象還原性紫紅棕黃還原性淺綠氧化性互動探究探究1

Fe3+的氧化性無線電愛好者通常會自己制作電子產(chǎn)品,其中制作電路板的流程如下:利用電路設(shè)計軟件設(shè)計出電路圖,通過激光打印機在硫酸紙上打印出電路圖,然后利用熱轉(zhuǎn)印原理(電熨斗加熱)把電路圖轉(zhuǎn)印到覆銅板上。接下來用1∶3的氯化鐵溶液蝕刻制作好的電路板,沒有被碳粉覆蓋的銅箔溶于氯化鐵溶液。及時取出蝕刻好的電路板并清洗(洗去碳粉露出銅箔),用電鉆打孔就得到一塊漂亮的電路板啦!問題1:電子愛好者為什么會選擇氯化鐵溶液作為制作電路板的試劑?提示:氯化鐵中鐵元素處于+3價,有氧化性,能氧化溶解金屬銅。問題2:在氯化鐵溶液蝕刻電路板的應(yīng)用中,Fe3+體現(xiàn)了什么性質(zhì)?反應(yīng)的離子方程式是什么?問題3:通過上述反應(yīng),Fe3+與Cu2+的氧化性強弱如何?提示:Fe3+的氧化性強于Cu2+的。問題4:利用你掌握的知識,如何從制作電路板的殘余試液中回收金屬銅和氯化鐵溶液?反應(yīng)原理是什么?探究2

Fe2+的氧化性與還原性含F(xiàn)e2+的鹽稱為亞鐵鹽,主要有FeSO4、FeCl2、FeCO3等。當(dāng)單質(zhì)鐵與非氧化性酸、不活潑金屬鹽發(fā)生置換反應(yīng)時,生成物基本都是+2價的亞鐵鹽。亞鐵鹽在生產(chǎn)生活中用于制鐵鹽、凈水劑、防腐劑等;醫(yī)藥上用作抗貧血藥、局部收斂劑及補血劑;也可作為飼料添加劑的鐵強化劑。當(dāng)亞鐵鹽溶于水時,其溶液是淺綠色,由于亞鐵鹽中的Fe2+易被氧化,所以亞鐵鹽在使用中要注意密閉保存。問題5:從亞鐵鹽中鐵元素的化合價分析,Fe2+可能會具有什么性質(zhì)?從材料信息判斷,Fe2+的性質(zhì)主要體現(xiàn)在哪些方面?提示:亞鐵鹽中鐵元素處于+2價,是鐵元素的中間價態(tài),既有氧化性,也有還原性;Fe2+主要體現(xiàn)還原性,容易被氧化。問題6:FeCl3溶液中混有FeCl2時,如何除去雜質(zhì)?利用了FeCl2的什么性質(zhì)?提示:向溶液中加入足量的氯水,使FeCl2轉(zhuǎn)化為FeCl3。利用了Fe2+的還原性。問題7:亞鐵鹽溶液在配制好以后,常常放入一些鐵粉,其原理是什么?提示:Fe2+的還原性比較強,常常被空氣氧化為Fe3+,加入鐵粉可以把Fe3+還原為Fe2+。歸納拓展Fe3+與Fe2+的性質(zhì)1.Fe3+的氧化性2.Fe2+的氧化性與還原性(1)Fe2+的氧化性。(2)Fe2+的還原性。3.常見的Fe2+、Fe3+的除雜問題主要成分雜質(zhì)除雜方法FeCl3(aq)FeCl2(aq)加入氯水或H2O2FeCl2(aq)FeCl3(aq)加過量鐵粉后過濾FeCl2(aq)CuCl2(aq)加過量鐵粉后過濾題點一Fe2+的還原性題組例練A1.(2022·湖北恩施期末)《唐本草》記載:“……本來綠色,新出窟未見風(fēng)者,正如璃璃。陶及今人謂之石膽,燒之赤色,故名絳礬矣?！蔽闹小敖{礬”為(

)A.FeSO4·7H2O B.CuSO4·5H2OC.Na2SO4·10H2O D.KAl(SO4)2·12H2O解析:由上描述,晶體本來為綠色,加熱后得到紅色固體,所以該晶體為FeSO4·7H2O;晶體呈現(xiàn)綠色,受熱分解得到氧化鐵為紅色,選項A正確。2.下列試劑不能使Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+的是(

)①新制氯水②NaCl溶液③酸性KMnO4溶液④H2O2溶液⑤鹽酸⑥NaNO3溶液A.①②③ B.①③④C.②④⑤ D.②⑤⑥解析:要使Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,需加入強氧化性物質(zhì),②NaCl溶液、⑤鹽酸、⑥NaNO3溶液均沒有強氧化性。D題點二Fe3+的氧化性C解析:Fe3+轉(zhuǎn)變?yōu)橐孜盏腇e2+,化合價降低,被還原,則維生素C為還原劑,具有還原性,故C正確。3.(2021·浙江溫州月考)維生素C又稱“抗壞血酸”,能幫助人體將食物中攝取的、不易吸收的Fe3+轉(zhuǎn)變?yōu)橐孜盏腇e2+,這說明維生素C具有(

)A.酸性 B.氧化性

C.還原性 D.水溶性4.(2021·云南景谷月考)下列關(guān)于Fe3+的敘述中,錯誤的是(

)A.Fe3+不可能存在于堿性溶液中B.Fe3+水溶液中加入氫氧化鈉溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀C.Fe3+具有氧化性,能與金屬鋅、鐵、銅等反應(yīng)D.Fe3+溶液中滴入含硫氰化鉀的溶液,有紅色沉淀產(chǎn)生解析:Fe3+能與堿反應(yīng)生成氫氧化鐵紅褐色沉淀,在堿性溶液中不可能存在,故A、B正確;Fe3+具有氧化性,能與金屬鋅、鐵、銅等還原劑反應(yīng),生成Fe或Fe2+,故C正確;Fe3+溶液中加入含硫氰化鉀的溶液,其溶液變?yōu)榧t色,無紅色沉淀生成,故D錯誤。D學(xué)習(xí)任務(wù)2

Fe2+、Fe3+的檢驗自主梳理1.Fe3+的檢驗Fe3+與SCN-反應(yīng)使溶液顯

色。2.Fe2+的檢驗加入KSCN溶液后無現(xiàn)象;再加入氯水或過氧化氫等溶液后變

色,證明存在Fe2+。紅紅互動探究探究Fe2+和Fe3+的檢驗方法亞鐵鹽、鐵鹽在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活、污水處理等方面有著極其廣泛的應(yīng)用。由于Fe2+有較強的還原性,亞鐵鹽在保存時很容易被空氣中的氧氣氧化而生成Fe3+,所以對于長期存放的亞鐵鹽在使用前需要對其檢驗。掌握Fe2+和Fe3+的檢驗技術(shù)是化學(xué)工作者的一項基本技能。問題1:對于鐵鹽和亞鐵鹽,你能從外觀上做出初步的判斷嗎?提示:Fe3+的溶液顯棕黃色,而Fe2+的溶液顯淺綠色。可據(jù)此初步區(qū)分兩種溶液。問題2:如何用實驗的方法檢驗FeCl2溶液中是否含有FeCl3?提示:溶液中加入硫氰化鉀溶液,若溶液變紅色,則說明含F(xiàn)eCl3;若溶液不變紅,則不含F(xiàn)eCl3。問題3:如何用實驗的方法檢驗FeCl3溶液中是否含有FeCl2?利用了Fe2+的什么性質(zhì)?提示:滴幾滴酸性高錳酸鉀溶液,溶液能褪色,說明含有FeCl2;溶液不褪色,則說明不含F(xiàn)eCl2。利用了Fe2+的還原性。歸納拓展1.Fe2+、Fe3+的檢驗檢驗方法Fe2+Fe3+觀察法淺綠色棕黃色加入NaOH溶液現(xiàn)象:白色沉淀

灰綠色

紅褐色沉淀現(xiàn)象:產(chǎn)生紅褐色沉淀加入KSCN溶液現(xiàn)象:加入KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象;再滴入氯水,溶液變成紅色現(xiàn)象:溶液變成紅色2.Fe2+、Fe3+共存時的檢驗(1)Fe3+的確認(rèn):加入KSCN溶液,溶液變?yōu)榧t色。(2)Fe2+的確認(rèn):加入少量酸性KMnO4溶液,溶液的紫色褪去,表明存在Fe2+。題組例練B1.(2022·山東煙臺檢測)向某溶液中加入含F(xiàn)e2+的溶液后,無明顯變化。當(dāng)再滴入幾滴新制氯水后,混合溶液變成紅色,則下列結(jié)論錯誤的是(

)A.該溶液中一定含有SCN-B.氧化性:Fe3+>Cl2C.Fe2+與SCN-不能形成紅色物質(zhì)D.Fe2+被氧化為Fe3+2.(2021·安徽合肥檢測)對化學(xué)研究活動中離子的檢驗方法的說法合理的是(

)A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色,說明不含F(xiàn)e2+B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液變紅色,說明原溶液中含有Fe2+C.向某溶液中加入NaOH溶液,得紅褐色沉淀,說明溶液中含有Fe3+D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色,說明該溶液中只含有Fe2+,不含有Mg2+C解析:加入KSCN后溶液呈紅色,說明含F(xiàn)e3+,但不能說明不含有Fe2+,A項不合理;通入Cl2后再加入KSCN溶液變紅色,說明所得的溶液中含F(xiàn)e3+,而原溶液中是否含有Fe3+、Fe2+無法判斷,B項不合理;當(dāng)溶液中含有Fe2+和其他能與堿反應(yīng)生成白色沉淀的離子時,同樣會出現(xiàn)上述現(xiàn)象,因為Fe(OH)2轉(zhuǎn)變成Fe(OH)3時,顏色很容易掩蓋其他白色沉淀的現(xiàn)象,D項不合理。3.選擇合適試劑完成甲、乙兩組實驗。甲組:檢驗含F(xiàn)e3+的溶液中是否含有Fe2+;乙組:檢驗含F(xiàn)e2+的溶液中是否含有Fe3+。下列試劑及加入試劑順序能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?

)B組別選項甲組乙組A新制氯水、KSCN溶液氫氧化鈉溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CKOH溶液溴水DKSCN溶液酸性KMnO4溶液解析:甲組,在Fe3+存在的條件下,檢驗Fe2+,要排除Fe3+干擾。所選試劑具備下列條件,一是能與Fe2+發(fā)生有明顯現(xiàn)象的反應(yīng);二是與Fe3+不反應(yīng)。酸性KMnO4溶液符合條件,現(xiàn)象為紫色變淺(或褪色)。乙組為在Fe2+存在的條件下,檢驗Fe3+,用KSCN溶液檢驗Fe3+,Fe2+無干擾。課堂小結(jié)提升【知識整合】【易錯提醒】1.誤認(rèn)為鐵只有化合態(tài),其實自然界存在鐵的單質(zhì)——隕鐵。2.加入NaOH溶液出現(xiàn)紅褐色沉淀,溶液中還可能有Fe2+。因為氫氧化鐵的紅褐色會遮蓋氫氧化亞鐵的白色。3.誤認(rèn)為溶液中滴加氯水后再滴加KSCN溶液變紅色,證明溶液中存在Fe2+。其實也可能存在Fe3+,應(yīng)該先加KSCN溶液不變色,再加入氯水。4.誤認(rèn)為向FeCl2溶液中加入Na2O2生成Fe(OH)2,其實由于Na2O2有氧化性,應(yīng)生成Fe(OH)3。5.誤認(rèn)為向FeCl3溶液中加入足量鋅粉生成FeCl2,其實由于鋅還原性比較強,會生成Fe單質(zhì)。學(xué)科素養(yǎng)測評鐵是人體必需的微量元素之一,沒有鐵,血紅蛋白就不能結(jié)合氧分子進(jìn)行輸氧,所以缺少鐵元素,人體易患的疾病為貧血。醫(yī)學(xué)上經(jīng)常用硫酸亞鐵糖衣片給這種病人補鐵。但攝入過量的鐵將產(chǎn)生慢性或急性鐵中毒,導(dǎo)致肝硬化、胰腺纖維化等,某一化學(xué)興趣小組對某一藥廠生產(chǎn)的補鐵劑硫酸亞鐵糖衣片進(jìn)行探究。[查閱資料]①亞鐵離子遇到具有氧化性的物質(zhì)時易被氧化。如氫氧化亞鐵為白色沉淀,在空氣中會迅速被氧化成紅褐色的氫氧化鐵沉淀,這是氫氧化亞鐵的典型特征。②若食用含亞硝酸鹽較多的腌制食品,可能會造成中毒。這是因為亞硝酸鹽進(jìn)入人體后,可使血中低鐵血紅蛋白被氧化成高鐵血紅蛋白,失去運氧的功能,致使組織缺氧而中毒。③鐵在人體內(nèi)的存在形式可分為血紅鐵和非血紅鐵,或叫作二價鐵和三價鐵。人體對二價鐵的吸收利用率比三價鐵高得多。[實驗探究](1)對硫酸亞鐵來說,藥片的糖衣起到的作用是

。解析:(1)藥片的糖衣隔絕氧氣,防止硫酸亞鐵被氧化而失效。答案:(1)隔絕氧氣,防止硫酸亞鐵被氧化而失效鐵是人體必需的微量元素之一,沒有鐵,血紅蛋白就不能結(jié)合氧分子進(jìn)行輸氧,所以缺少鐵元素,人體易患的疾病為貧血。醫(yī)學(xué)上經(jīng)常用硫酸亞鐵糖衣片給這種病人補鐵。但攝入過量的鐵將產(chǎn)生慢性或急性鐵中毒,導(dǎo)致肝硬化、胰腺纖維化等,某一化學(xué)興趣小組對某一藥廠生產(chǎn)的補鐵劑硫酸亞鐵糖衣片進(jìn)行探究。[查閱資料]①亞鐵離子遇到具有氧化性的物質(zhì)時易被氧化。如氫氧化亞鐵為白色沉淀,在空氣中會迅速被氧化成紅褐色的氫氧化鐵沉淀,這是氫氧化亞鐵的典型特征。②若食用含亞硝酸鹽較多的腌制食品,可能會造成中毒。這是因為亞硝酸鹽進(jìn)入人體后,可使血中低鐵血紅蛋白被氧化成高鐵血紅蛋白,失去運氧的功能,致使組織缺氧而中毒。③鐵在人體內(nèi)的存在形式可分為血紅鐵和非血紅鐵,或叫作二價鐵和三價鐵。人體對二價鐵的吸收利用率比三價鐵高得多。[實驗探究](2)根據(jù)提示信息,檢驗亞鐵鹽可用的試劑是

,現(xiàn)象為

。解析:(2)驗證Fe2+可用氫氧化鈉溶液,現(xiàn)象為產(chǎn)生白色沉淀,并迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色。答案:(2)氫氧化鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀,并迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色沉淀鐵是人體必需的微量元素之一,沒有鐵,血紅蛋白就不能結(jié)合氧分子進(jìn)行輸氧,所以缺少鐵元素,人體易患的疾病為貧血。醫(yī)學(xué)上經(jīng)常用硫酸亞鐵糖衣片給這種病人補鐵。但攝入過量的鐵將產(chǎn)生慢性或急性鐵中毒,導(dǎo)致肝硬化、胰腺纖維化等,某一化學(xué)興趣小組對某一藥廠生產(chǎn)的補鐵劑硫酸亞鐵糖衣片進(jìn)行探究。[查閱資料]①亞鐵離子遇到具有氧化性的物質(zhì)時易被氧化。如氫氧化亞鐵為白色沉淀,在空氣中會迅速被氧化成紅褐色的氫氧化鐵沉淀,這是氫氧化亞鐵的典型特征。②若食用含亞硝酸鹽較多的腌制食品,可能會造成中毒。這是因為亞硝酸鹽進(jìn)入人體后,可使血中低鐵血紅蛋白被氧化成高鐵血紅蛋白,失去運氧的功能,致使組織缺氧而中毒。③鐵在人體內(nèi)的存在形式可分為血紅鐵和非血紅鐵,或叫作二價鐵和三價鐵。人體對二價鐵的吸收利用率比三價鐵高得多。[實驗探究](3)服用此補鐵劑時,食用腌制食品會降低藥效,原因為

。

解析:(3)腌制食品中的亞