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第三章　铁及其化合物
第1课时　铁和铁的氧化物
【课标要求】 结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铁及其重要化合物的主要性质，认识这些物质在生产、生活中的应用。
【学业要求】能列举、描述、辨识典型物质重要的物理和化学性质及实验现象。能用化学方程式、离子方程式正确表示典型物质的主要化学性质
【学业质量水平】能从构成物质的微粒视角说明常见物质的主要性质，能分析物质性质与用途的关系
【学习目标】1、了解铁在自然界中的存在形态及冶炼方法
2、掌握铁的物理性质和化学性质
知识点一　铁在自然界中的存在形态——游离态和化合态均有
(1)人类最早使用的铁，是来自太空的陨铁，以单质形态存在
(2)以＋2价和＋3价化合物的形态存在，铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位
知识点二　物理性质
银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁体吸引
知识点三　化学性质
铁是较活泼的金属，在一定条件下，铁作为还原剂能与某些非金属单质、酸和盐溶液反应：
①铁与氧化性较弱的氧化剂(如：盐酸、硫酸铜溶液等)反应，铁原子失去2个电子生成＋2价铁的化合物
②铁与氧化性较强的氧化剂(如：氯气、硝酸等)反应，铁原子则失去3个电子生成＋3价铁的化合物
铁在潮湿的空气中被腐蚀生成铁锈（Fe2O3·xH2O）。
与非金属反应
①与O2反应：__3Fe＋2O2 Fe3O4_。 现象：火星四射、剧烈燃烧、放出大量的热、生成黑色的固体
②与Cl2反应：__2Fe＋3Cl2 2FeCl3__。现象：棕褐色烟
③与S的反应：Fe＋S FeS
与酸反应
①与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
②与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应：铁原子则失去3个电子生成＋3价铁的化合物
【注意】当铁少量时，铁和硝酸反应生成Fe3+；当铁过量时，生成Fe2+
【拓展】常温下，铁遇冷的浓硫酸、浓硝酸产生钝化现象，浓硫酸、浓硝酸将铁的表面氧化成一层致密的氧化物薄膜，这层莫阻止了酸与内层金属的进一步反应。但在加热的条件下铁可以和浓硫酸、浓硝酸反应。
与盐溶液反应：如铁与CuSO4溶液反应：__Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu__。
Fe和Fe3+的盐溶液（如FeCl3）反应，发生归中反应：Fe+2FeCl3=3FeCl2，离子方程式：Fe+2Fe3+=3Fe2+
铁与水蒸气的反应
装置Ⅰ 装置Ⅱ
实验装置 INCLUDEPICTURE "E:\\莫成程\\莫成程\\2019\\同步\\化学\\人教版 必修1(老教材老课标)\\WORD\\3-18.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\莫成程\\莫成程\\2019\\同步\\化学\\人教版 必修1(老教材老课标)\\WORD\\3-18.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\牛璐\\2019\\看PPT\\化学 人教版 必修1(老教材老课标)\\全书完整的Word版文档\\3-18.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\莫成程\\莫成程\\2019\\同步\\化学\\人教版 必修1(老教材老课标)\\WORD\\3-19.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\莫成程\\莫成程\\2019\\同步\\化学\\人教版 必修1(老教材老课标)\\WORD\\3-19.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\牛璐\\2019\\看PPT\\化学 人教版 必修1(老教材老课标)\\全书完整的Word版文档\\3-19.TIF" \* MERGEFORMATINET
操作及现象 用小试管收集一试管气体，点燃，听到轻微的“噗”声，证明生成了氢气 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了氢气
实验结论 红热的铁能与水蒸气反应，化学方程式：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
试管口略向下倾斜，湿棉花的作用：提供水蒸气；肥皂液的作用：收集氢气
开始时先点燃湿棉花处的酒精灯，再点燃铁粉处的酒精灯，防止铁粉被氧化；结束时，先撤导管，再撤酒精灯，防止倒吸。
【注意】①1molFe发生反应，转移 mol电子 ②铁只能在高温下与水蒸气反应，与冷水、热水都不能反应
【练习】某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验，并检验产物的性质，请回答下列问题。
A装置的作用是__产生水蒸气__，B中反应的化学方程式为__3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2__。
D的作用是__吸收未反应的水蒸气__。
E中的现象是__黑色粉末逐渐变为红色，右端管壁有水珠生成__。
(4) 实验时应先点燃__A__(填“A”或“B”)处的加热装置，点燃E处酒精灯之前应进行的操作是__收集H2，并检验其纯度__。
知识点四　人体中的铁元素
人体内的含铁化合物分为功能性铁和储存铁。功能性铁参与氧的运输。体内缺铁将会导致人的记忆能力、免疫能力和对温度的适应能力等生理功能下降。动物内脏、肉类、鱼类、蛋类等动物性食物中的铁容易被吸收。我国已经实施在某些酱油中加入铁强化剂的措施，以减少缺铁性贫血问题的发生。
知识点五　铁的氧化物
氧化物性质比较 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称 —— 铁红 磁性氧化铁
颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
铁的价态 ＋2 ＋3 ＋2、＋3
水溶性 不溶于水
类别 碱性氧化物 碱性氧化物 ——
与盐酸反应 FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O _Fe2O3＋6H＋==2Fe3＋＋3H2O_ Fe3O4＋8H＋==Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
稳定性 6FeO+O2 2Fe3O4 稳定 稳定
氧化性 高温时，都能与C、CO、H2、Al(铝热反应)反应，被还原生成Fe(炼铁)__FexOy＋yCOxFe＋yCO2_，_3FexOy＋2yAl3xFe＋yAl2O3_
常见用途 常被用作色素，应用在化妆品和刺青墨水中 油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料 磁铁、炼铁
【注意】①FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，Fe3O4不属于碱性氧化物
②化合态铁的常见化合价只有＋2价和＋3价，Fe3O4是黑色具有磁性的晶体，可以看成由FeO和Fe2O3按物质的量之比1∶1组合而成的复杂氧化物，通常也可写成FeO·Fe2O3的形式，因此Fe3O4与盐酸反应可分别看作Fe2O3、FeO与盐酸反应，然后把两个反应式相加，Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O，但是不能认为是Fe2O3和FeO组成的混合物。
③从价态分析，FeO有还原性，Fe2O3有氧化性，Fe3O4既有氧化性又有还原性。但FeO与Fe2O3中Fe元素价态相邻，两者不会反应。FeO、Fe3O4遇氧化性酸(如：HNO3)发生氧化还原反应，＋2价的铁均被氧化成＋3价
【铁的氧化物的计算】有0.4g 铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的CO2全部通入足量澄清石灰水中，得到0.75g 沉淀，这种铁的氧化物的化学式是（　　）A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. FeO和Fe2O3
x
y
n(Fe)
n(O)
方法一： FexOy ~ yCO2 ~ yCaCO3 方法二：n（O）=n（CaCO3）
第三章　铁及其化合物
第2课时　铁的氢氧化物 铁盐和亚铁盐
【课标要求】 结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铁及其重要化合物的主要性质，认识这些物质在生产、生活中的应用。
【学业要求】能列举、描述、辨识典型物质重要的物理和化学性质及实验现象。能用化学方程式、离子方程式正确表示典型物质的主要化学性质
【学业质量水平】能从构成物质的微粒视角说明常见物质的主要性质，能分析物质性质与用途的关系
【学习目标】1、通过对铁的氢氧化物制取与性质探究，体会实验对认识和研究物质性质的重要作用；
2、通过实验探究铁盐和亚铁盐的化学性质，熟练掌握Fe2＋、Fe3＋的转化和检验。
知识点一　铁的氢氧化物
名称 氢氧化亚铁Fe(OH)2 氢氧化铁Fe(OH)3
Fe的化合价 +2 +3
颜色状态 白色固体 红褐色固体
溶解性 难溶于水 难溶于水
与酸(HCl)反应 Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
稳定性 不稳定，在空气中Fe(OH)2能够迅速地被O2 氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色：4Fe(OH) 2+ O2 + 2H2O ═4Fe(OH) 3 常温下较稳定，加热时不稳定：2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
制备 Fe2++ 2OH-═ Fe(OH)2↓ Fe3+ + 3OH- ═ Fe(OH)3↓
知识点二　实验室制备Fe(OH)2
防止生成的Fe(OH)2被O2氧化，使其保持较长时间
①用煮沸过的蒸馏水新配制FeSO4溶液和NaOH溶液；现配现用
②滴加NaOH溶液的胶头滴管的尖端插入FeSO4溶液液面以下；
③还可以在试管中FeSO4溶液液面上预先加一层植物油、苯等。
④可用学习指导P70-71实验装置对实验进行改进
Fe和盐酸反应生成的H2将左侧试管中的空气排尽。
⑤加入少量铁粉，防止Fe2+被氧化
知识点三　Fe2＋和Fe3＋的检验：
【实验3-2】
滴入KSCN溶液 发生反应
FeCl3溶液 溶液呈红色 Fe3+ +3SCN- =Fe(SCN)3
FeCl2溶液 溶液颜色无明显变化 ——
Fe3＋的检验：(1)待测液 溶液变红（首选）
(2)待测液 产生红褐色沉淀
Fe2＋的检验：(1)待测液 溶液不变红溶液变红（首选）
(2)待测液先产生白色，然后迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
(3)待测液溶液紫色褪去（无Cl-干扰）
3. 同时含有Fe2＋和Fe3＋的检验
待测液 溶液变红，证明有Fe3＋；溶液紫色褪去（无Cl-干扰），说明有Fe2＋
【注意】KSCN溶液和FeCl3溶液反应现象是溶液变红，而不是红色沉淀：Fe3+ +3SCN- =Fe(SCN)3
知识点四　Fe2＋和Fe3＋的转化：
Fe→Fe2＋或Fe3＋
与S、I2、Fe3＋、Cu2＋、HCl、稀H2SO4等弱氧化剂反应生成Fe2＋
与Cl2、Br2 、HNO3（足量）、浓硫酸 等强氧化剂反应生成Fe3＋
Fe2＋→Fe或Fe3＋
与Cl2、Br2、 HNO3、H2O2、、酸性KMnO4等强氧化剂反应生成Fe3＋ MnO4- + 5Fe2+ +8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O
与Al、Zn、C、CO等强还原剂反应生成Fe，如Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋
Fe3＋→Fe或Fe2＋
与C、Al、CO、H2等强还原剂反应生成Fe，如3CO＋Fe2O3 3CO2＋2Fe。
与Fe、Cu、I－、S2-、SO2、SO32—等还原剂反应生成Fe2＋
①Fe3+有氧化性，与I-、S2-、SO32-等还原性离子不能大量共存
②Fe2+有强还原性，弱氧化性，与MnO4-、ClO-、NO3-、Cl2、H2O2不共存
知识点五 应用
除杂
主要物质 杂质 除杂方法 离子方程式
FeCl2 FeCl3 加过量铁粉后过滤 Fe+2Fe3+ = 3Fe2+
FeCl3 FeCl2 加氯水或通入H2O2 2Fe2++Cl2 =2Fe3++2Cl-2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
Fe2＋ Cu2＋ 加过量铁粉后过滤 Fe+Cu2+=Fe2++Cu
2、印刷电路板
原理：Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋
为使使用后的“腐蚀液”充分利用，应如何处理使用后的“腐蚀液”：
试剂X 是过量Fe粉，试剂Y是盐酸
补铁片剂(含硫酸亚铁)除去薄膜衣为什么会显暗黄色？为什么维生素C与该药物同服效果更好？
补铁片剂中的Fe2＋具有强的还原性，除去薄膜衣后Fe2＋被空气中的氧气氧化为Fe3＋，使补铁剂显暗黄色。 维生素C具有还原性，做抗氧化剂，可以防止Fe2＋被氧化。

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