312鐵鐵的氧化物鐵的氫氧化物課件高一上學(xué)期化學(xué)

第2課時(shí)鐵、鐵的氧化物、鐵的氫氧化物第3課時(shí)鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系第1節(jié)

鐵的多樣性第3章

物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)目標(biāo)01鐵單質(zhì)的性質(zhì)02鐵的氧化物的性質(zhì)03鐵的氫氧化物的性質(zhì)結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，了解鐵、鐵的氧化物、鐵的氫氧化物的物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)能從物質(zhì)類別和價(jià)態(tài)兩個(gè)視角研究物質(zhì)，認(rèn)識(shí)含鐵物質(zhì)在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，建立含鐵物質(zhì)性質(zhì)和應(yīng)用間的關(guān)系學(xué)習(xí)任務(wù)總結(jié)鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化純鐵有很強(qiáng)的抗腐蝕力，有良好的

性和

性，導(dǎo)電性比銅、鋁差，能被磁鐵吸引。

學(xué)習(xí)任務(wù)1鐵單質(zhì)的性質(zhì)一、鐵單質(zhì)的物理性質(zhì)純凈的鐵為光亮的

色金屬銀白延展導(dǎo)熱結(jié)合生活常識(shí)，分析鐵的物理性質(zhì)顏色、狀態(tài)、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性……密度：7.86g·cm-3熔點(diǎn)：1538℃鐵粉是黑色的！注意純鐵有很強(qiáng)的抗腐蝕力，有良好的

性和

性、導(dǎo)電性能被磁鐵吸引。

學(xué)習(xí)任務(wù)1鐵單質(zhì)的性質(zhì)一、鐵單質(zhì)的物理性質(zhì)純凈的鐵為光亮的

色金屬銀白延展導(dǎo)熱鐵粉是黑色的課堂練習(xí)1.下列關(guān)于鐵的敘述中錯(cuò)誤的是（

）A.純凈的鐵是光亮的銀白色金屬但鐵粉是黑色B.鐵能被磁鐵吸引C.鐵是地殼中含量最多的金屬D.鐵具有延展性

和導(dǎo)熱性，可制作炊具C2.純凈鐵的物理性質(zhì)有（

）①光亮的銀白色②黑色

③在潮濕的空氣里易被腐蝕④有延展性⑤能導(dǎo)電導(dǎo)熱⑥硬而脆⑦能被磁鐵吸引，且易被磁化A.①③④⑤⑦B.①④⑤⑦C.①③⑤⑦D.全部B學(xué)習(xí)任務(wù)1二、鐵單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)思考1：從物質(zhì)類別角度看，鐵屬于哪類物質(zhì)？有哪些化學(xué)性質(zhì)？金屬與非金屬O2、Cl2反應(yīng)與酸反應(yīng)置換出H2與某些鹽發(fā)生反應(yīng)思考2：在月餅的包裝紙會(huì)有一種以還原性鐵粉為主的脫氧劑。脫氧劑使用前后使用前：黑色使用后：鐵銹紅色鐵在使用前后發(fā)生了什么變化？化合價(jià)發(fā)生了怎樣的變化？產(chǎn)物是什么？鐵單質(zhì)的性質(zhì)學(xué)習(xí)任務(wù)1二、鐵單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)——還原性1.金屬通性（1）與非金屬單質(zhì)反應(yīng)①與O2點(diǎn)燃生成Fe3O4潮濕環(huán)境下生成鐵銹Fe2O3②與Cl2

鐵銹疏松多孔，無(wú)法形成致密的氧化層，易使鐵被繼續(xù)氧化4Fe＋3O2=2Fe2O3

Fe與Cl2反應(yīng)，不論Cl2是否足量、不論鐵是否足量都只生成FeCl3鐵單質(zhì)的性質(zhì)學(xué)習(xí)任務(wù)1二、鐵單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)——還原性1.金屬通性（2）與酸反應(yīng)Fe與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)的離子方程式：Fe+2H+=Fe2++H2↑（3）與鹽溶液反應(yīng)置換反應(yīng)：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4化合反應(yīng)：Fe+2FeCl3=3FeCl2為什么Fe與Cl2反應(yīng)生成三價(jià)鐵，而與H+反應(yīng)生成二價(jià)鐵呢？鐵單質(zhì)的性質(zhì)學(xué)習(xí)任務(wù)1二、鐵單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)——還原性2.與水蒸氣反應(yīng)思考：在鋼鐵廠的生產(chǎn)中，熾熱的鐵水或鋼水注入模具前必須進(jìn)行充分的干燥處理，不得留有水，這是為什么呢？我們用鐵鍋燒水、煮飯，說(shuō)明鐵與冷水、熱水都不反應(yīng)。3Fe＋4H2O(g)

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Fe3O4+4H2高溫濕棉花作用：提供水蒸氣肥皂液作用：“收集”氫氣鐵單質(zhì)的性質(zhì)課堂練習(xí)1.判斷Fe粉具有還原性，可用作抗氧化劑給定條件下能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化FeFeCl2Fe(OH)2鐵在純氧中燃燒或高溫下與水蒸氣反應(yīng)均能得到Fe3O4Fe與Cl2發(fā)生化合反應(yīng)生成FeCl3，故FeCl2不能通過(guò)化合反應(yīng)制得Cl2加熱NaOH()()()()√×√××鐵與氯氣無(wú)論什么條件，只生成FeCl3Fe+2FeCl3=3FeCl2課堂練習(xí)3.鐵在一定條件下分別與O2、水蒸氣反應(yīng)的共同產(chǎn)物是（

）A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.Fe(OH)2C4.下列關(guān)于鐵的描述不正確是（

）A.鐵在氧氣中燃燒生成的氧化物的主要成分是Fe3O4B.鐵絲不論在空氣中還是在純氧中都不會(huì)燃燒C.因?yàn)殍F在潮濕的空氣中生成的氧化物非常疏松，不能保護(hù)內(nèi)層的金屬，所以鐵制品需要涂保護(hù)層D.鐵與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式：Fe+2H+=Fe2++H2↑B課堂練習(xí)5.下列關(guān)于鐵的敘述正確的是（

）①鐵能被磁鐵吸引，但純鐵易被腐蝕②人體內(nèi)的血紅蛋白中含有鐵元素③鐵在足量Cl2中燃燒生成FeCl3，在少量Cl2中燃燒生成FeCl2④鐵能被氧氣中劇烈燃燒，但不能在水蒸氣中燃燒⑤赤鐵礦的主要成分是Fe3O4⑥鐵與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成Fe3O4和氫氣A.①③B.②④⑥C.②⑤D.④⑥B學(xué)習(xí)任務(wù)2鐵的氧化物的性質(zhì)氧化亞鐵FeO

顏色、狀態(tài)：

溶解性：

鐵的價(jià)態(tài)：

穩(wěn)定性：不穩(wěn)定

與鹽酸反應(yīng)：FeO+2H+=Fe2++H2O

與還原劑CO、C、H2反應(yīng)：FeO＋CO=Fe＋CO2FeO＋H2

=Fe＋H2O2FeO＋C=Fe＋CO2生成Fe和CO2或H2O黑色粉末不溶于水+2學(xué)習(xí)任務(wù)2鐵的氧化物的性質(zhì)氧化鐵Fe2O3

顏色、狀態(tài)：

溶解性：

鐵的價(jià)態(tài)：

穩(wěn)定性：穩(wěn)定

與鹽酸反應(yīng)：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

與還原劑CO、C、H2反應(yīng)：Fe2O3＋3CO=2Fe＋3CO2Fe2O3＋3H2=2Fe＋3H2O2Fe2O3＋3C=2Fe＋3CO2生成Fe和CO2或H2O紅棕色粉末不溶于水+3

俗名：鐵紅、鐵銹學(xué)習(xí)任務(wù)2鐵的氧化物的性質(zhì)四氧化三鐵Fe3O4

顏色、狀態(tài)：

溶解性：

鐵的價(jià)態(tài)：

穩(wěn)定性：穩(wěn)定

與鹽酸反應(yīng)：

與還原劑CO、C、H2反應(yīng)：Fe3O4＋4CO=3Fe＋4CO2Fe3O4＋4H2=3Fe＋4H2OFe3O4＋2C=3Fe＋2CO2生成Fe和CO2或H2O黑色晶體不溶于水+2、+3FeO·Fe2O3

俗名：磁性氧化鐵Fe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O三、鐵的氧化物的性質(zhì)1.氧化亞鐵FeO的性質(zhì)（1）物理性質(zhì)：黑色，不溶于水（2）化學(xué)性質(zhì)：堿性氧化物

FeO+2H+=Fe2++H2O①不穩(wěn)定②與酸反應(yīng)2.氧化鐵Fe2O3的性質(zhì)（1）物理性質(zhì)：紅棕色，不溶于水，俗稱鐵銹、鐵紅（2）化學(xué)性質(zhì)：堿性氧化物與酸反應(yīng)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O3.四氧化三鐵Fe3O4（1）物理性質(zhì)：黑色，不溶于水，俗稱磁性氧化鐵（2）化學(xué)性質(zhì)：不是堿性氧化物，鐵的價(jià)態(tài)為+2、+3學(xué)習(xí)任務(wù)2鐵的氧化物的性質(zhì)氧化物的應(yīng)用1.冶煉金屬Fe2O3＋3CO=2Fe＋3CO22.Fe2O3用作紅色涂料3.紅磚里有Fe2O3，青磚里有Fe3O4或FeO紅磚的成分是粘土，紅色來(lái)自于三氧化二鐵。出窯前不加水則得到三價(jià)鐵的氧化物Fe2O3，是紅棕色——得到紅磚。出窯前加水，焦炭和水在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣(又叫水煤氣)，兩種氣體都有還原性。在高溫下三價(jià)鐵與它們反應(yīng)生成Fe3O4，是黑色的——得到青磚。學(xué)習(xí)任務(wù)2鐵的氧化物的性質(zhì)氧化物的應(yīng)用1.冶煉金屬Fe2O3＋3CO=2Fe＋3CO22.Fe2O3用作紅色涂料3.紅磚里有Fe2O3，青磚里有Fe3O44.焊接鋼軌——鋁熱反應(yīng)（反應(yīng)放熱，且需要加熱才能進(jìn)行

）

1.冶煉金屬Fe2O3＋3CO=2Fe＋3CO22.Fe2O3用作紅色涂料3.紅磚里有Fe2O3，青磚里有Fe3O44.焊接鋼軌——鋁熱反應(yīng)（反應(yīng)放熱，且需要加熱才能進(jìn)行

）

四、鐵的氧化物的應(yīng)用學(xué)習(xí)任務(wù)2鐵的氧化物的性質(zhì)鋁熱反應(yīng)野外焊接鐵軌常利用鋁粉和氧化鐵反應(yīng)進(jìn)行,該反應(yīng)稱為“鋁熱反應(yīng)”?，F(xiàn)場(chǎng)與原理如圖：操作步驟為:①將鋁粉和氧化鐵充分混合②撒上氯酸鉀,插入鎂條③點(diǎn)燃鎂條鎂條作用：燃燒放熱達(dá)到反應(yīng)所需要的高溫條件氯酸鉀作用：受熱分解提供氧氣,促進(jìn)燃燒Fe2O3＋2Al=2Fe＋Al2O3該反應(yīng)放熱思考鐵銹呈紅棕色，因此鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2O。根據(jù)Fe2O3的性質(zhì)，可以選用酸性物質(zhì)除去鐵銹，比如食醋、潔廁靈（鹽酸）日常生活中鐵制品生銹的現(xiàn)象很常見(jiàn)，依據(jù)所學(xué)知識(shí)分析鐵銹的主要成分是什么?怎樣除去?想一想2丹霞地貌，即以陸相為主的紅層發(fā)育的具有陡崖坡的地貌，也可表述為“以陡崖坡為特征的紅層地貌”。丹霞地貌為什么顯紅色呢?因?yàn)閹r層中含有大量的氧化鐵Fe2O3課堂練習(xí)1.下列關(guān)于鐵礦石的說(shuō)法正確的是（

）A.赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B.鐵礦石的主要成分與鐵銹的主要成分相同C.磁鐵礦粉末溶于鹽酸后，加入KSCN溶液，溶液變紅色D.FeO俗稱鐵紅2.下列關(guān)于氧化鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵三種氧化物的說(shuō)法中，不正確的是(

)A.鐵元素的化合價(jià)不相同B.氧元素的化合價(jià)完全相同C.氧化亞鐵俗稱鐵紅，為紅棕色固體D.鐵在氧氣中燃燒的產(chǎn)物為黑色固體CC課堂練習(xí)3.在中學(xué)化學(xué)中經(jīng)常提到的鐵的氧化物有FeO、Fe2O3和Fe3O4，在一定條件下它們之間可以相互轉(zhuǎn)化，如在超過(guò)1400℃的溫度下加熱Fe2O3時(shí)，F(xiàn)e2O3會(huì)部分失去氧，生成Fe3O4。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.熱穩(wěn)定性:Fe3O4>Fe2O3B.Fe2O3俗稱鐵紅，可用作油漆的紅色顏料C.Fe3O4為黑色固體，其中+2價(jià)鐵與+3價(jià)鐵的物質(zhì)的量之比為1:2D.由FeO、Fe2O3和Fe3O4組成的混合物中，鐵元素與氧元素的質(zhì)量比可能為7:3D課堂練習(xí)4.建筑用的紅磚和青磚，其顏色是由其中含有的不同價(jià)態(tài)鐵的氧化物所致。我國(guó)古代磚瓦建筑能夠保持到現(xiàn)在的，幾乎無(wú)一例外的是由青磚建成。有人提出以下可能的原因：①青磚中含有Fe2O3

②青磚中含有FeO或Fe3O4③Fe2O3遇長(zhǎng)期酸雨侵蝕會(huì)風(fēng)化溶解，使磚瓦強(qiáng)度降低

④Fe3O4性質(zhì)更穩(wěn)定

⑤FeO或Fe3O4更不容易被氧化你認(rèn)為以上說(shuō)法中有道理的是()A.①③⑤B.②③④C.③⑤D.①②③④⑤B課堂練習(xí)5.“秦磚漢瓦”是我國(guó)傳統(tǒng)建筑文化的一個(gè)縮影。同是由黏土燒制的磚瓦,有的是黑色的，有的卻紅色的，你猜測(cè)其中的原因可能是()A.土壤中含有鐵粉、二氧化錳等B.黑磚瓦是煅燒過(guò)程中附著了炭黑，紅磚瓦則是添加了紅色耐高溫染料C.土壤中含有的銅元素經(jīng)過(guò)不同工藝煅燒，分別生成了黑色CuO和紅色CuD.土壤中含有的鐵元素經(jīng)過(guò)不同工藝煅燒，分別生成了黑色的Fe3O4或FeO和紅棕色的Fe2O3D學(xué)習(xí)任務(wù)3鐵的氫氧化物的性質(zhì)Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓思考：鐵有幾種氫氧化物？如何制備鐵的氫氧化物?鐵有兩種氫氧化物：Fe(OH)2和Fe(OH)3它們可以分別由相對(duì)應(yīng)的可溶性鹽與堿溶液反應(yīng)而制得。請(qǐng)從物質(zhì)類別和主要元素價(jià)態(tài)角度分析它們都有什么性質(zhì)呢？學(xué)習(xí)任務(wù)3鐵的氫氧化物的性質(zhì)氫氧化亞鐵Fe(OH)2

顏色、狀態(tài)：白色固體

溶解性：

穩(wěn)定性：不穩(wěn)定

與鹽酸反應(yīng)：不溶于水4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O氫氧化鐵Fe(OH)3

顏色、狀態(tài)：

溶解性：

穩(wěn)定性：

與鹽酸反應(yīng)：紅褐色固體不溶于水受熱分解Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O

學(xué)習(xí)任務(wù)3鐵的氫氧化物的性質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3色、態(tài)白色固體紅褐色固體溶解性難

溶

于

水酸堿性弱

堿與稀鹽酸反應(yīng)Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2OFe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O受熱分解-2Fe(OH)3

Fe2O3+3H2O制法Fe2++2OH-

=Fe(OH)2↓Fe3++3OH-

=Fe(OH)3↓穩(wěn)定性不穩(wěn)定，易被氧化為Fe(OH)34Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

穩(wěn)定歸納總結(jié)如何制備較為純凈的Fe(OH)2?如何使制備的Fe(OH)2長(zhǎng)時(shí)間不被氧氣氧化？學(xué)習(xí)任務(wù)3鐵的氫氧化物的性質(zhì)Fe(OH)2的制備問(wèn)題2:NaOH溶液為什么要煮沸后才能使用?問(wèn)題3:生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用長(zhǎng)滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液的液面以下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是什么?目的是除去溶液中溶解的O2，防止O2將Fe(OH)2氧化。Fe(OH)2沉淀很容易被氧氣氧化，長(zhǎng)滴管插入溶液液面以下，可防止Fe(OH)2與氧氣接觸而被氧化。問(wèn)題1:改進(jìn)裝置①中加入少量苯的目的是什么?苯的密度比水的密度小，且難溶于水，加入少量苯覆蓋在FeSO4溶液的液面可隔絕下層液體與空氣，防止O2將Fe(OH)2氧化。學(xué)習(xí)任務(wù)3鐵的氫氧化物的性質(zhì)Fe(OH)2的制備問(wèn)題4:改進(jìn)裝置②能較長(zhǎng)時(shí)間觀察到白色沉淀的原因是什么?鐵粉與稀硫酸反應(yīng)生成的H2排除了裝置內(nèi)的空氣,同時(shí)試管內(nèi)剩余的H2起到保護(hù)氣的作用,防止O2將Fe(OH)2氧化,因此能較長(zhǎng)時(shí)間觀察到白色沉淀。改進(jìn)裝置改進(jìn)裝置問(wèn)題5:改進(jìn)裝置③中，如何操作就能長(zhǎng)時(shí)間觀察到Fe(OH)2白色沉淀?先打開止水夾a,利用反應(yīng)產(chǎn)生的H2將裝置內(nèi)的空氣排出,待導(dǎo)管b排出的氣體驗(yàn)純后,再關(guān)閉止水夾a,產(chǎn)生的H2使試管A中氣壓大于外界氣壓,把試管A中的液體壓入試管B中,新生成的FeSO4與NaOH溶液反應(yīng)得到Fe(OH)2白色沉淀。學(xué)習(xí)任務(wù)3鐵的氫氧化物的性質(zhì)Fe(OH)2的制備問(wèn)題6：如何得到穩(wěn)定的白色的氫氧化亞鐵沉淀？除去試管和溶液中的氧氣，創(chuàng)造無(wú)氧環(huán)境(1)Fe2＋必須是新制的，并放入鐵粉，以防Fe2＋被氧化成Fe3＋。(2)除去溶液中溶解的O2，其方法是用加熱煮沸的蒸餾水配制亞鐵鹽溶液和堿溶液。(3)在亞鐵鹽溶液液面上加植物油或苯進(jìn)行液封或用非氧化性氣體排掉反應(yīng)體系內(nèi)的空氣。(4)將長(zhǎng)膠頭滴管末端插入亞鐵鹽溶液液面以下滴入堿液。課堂練習(xí)1.下列有關(guān)鐵的氫氧化物的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是()A.Fe(OH)2是一種黑色固體，不穩(wěn)定，在空氣中易被氧化轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色固體B.Fe(OH)2具有還原性，在空氣中易被氧化為Fe(OH)3C.Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不穩(wěn)定性，受熱能分解D.Fe(OH)3膠體呈紅褐色、透明，能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象C2