资源简介

(共22张PPT)
1.结合生活中铁制品的应用，了解单质铁、铁的氧化物的性质及用途，培养化
学服务社会的责任意识。
2.通过探究实验，认识铁单质与水蒸气反应的条件，对比钠与水的反应，加深
对微观原子结构决定物质宏观性质的认识，培养宏观辨识与微观探析的能力。
3.通过实验掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。
学习
目标
复习回顾
1.铁盐：含有 的盐，具有 性。
亚铁盐：含有 的盐，具有 性和 性。
2.如何检验Fe3+与Fe2+？
3.Fe2+与Fe3+的转化
Fe3+
氧化
Fe2+
氧化
还原
Fe2+
Fe3+
中间价态
高价态
遇强氧化剂 如Cl2、O2、H2O2、KMnO4、HNO3等
遇还原剂 Fe、Cu、I-、S2-等
铁元素在地壳中的含量排在第四位，仅次于氧、硅、铝，是含量第二多的金属元素。
a.观察法b.加入氢氧化钠溶液c.加入高锰酸钾溶液d.加入KSCN溶液
【思考1】　为什么铁片是银白色，而铁粉却是黑色？
提示　金属小颗粒能反射光线。小颗粒的分布是非常混乱的，所以不能像镜面一样把入射光线定向地反射回去。入射光线进到金属小颗粒中，就像进了“迷魂阵”，从一个小颗粒反射到另一个颗粒，这样反射过来又反射回去，光线越来越弱，很少按入射方向返回去，因此看上去是黑色的。
交流 · 研讨
从物质类别和铁元素化合价的角度分析，铁单质、铁的各种氧化物、铁的两种氢氧化物分别可能具有哪些性质？为什么？
铁
氧化物
铁元素的化合价
物质类别
预测性质
实验验证
单质
0价
还原性
氧化性
氢氧化物
FeO
Fe2O3
Fe3O4
氧化物
氧化性、还原性
+3价
+2价
还原性
+2、+3价
Fe(OH)3
Fe(OH)2
碱
+2价
+3价
还原性
氧化性
交流·研讨
一、Fe单质
1.物理性质
色、态 密度 熔点 导热性、延展性 导电性 特性
银白色金属
良好
7.86 g·cm－3
1 538 ℃
比铜、铝差
能被磁铁吸引
O2
Cl2
H2O
H+
Cu2+
Fe3+
具有还原性
铁
Fe + 2H+ === Fe2+ + H2↑
Fe + Cu2+ === Fe2+ + Cu
Fe + 2Fe3+ === 3Fe2+
2Fe＋3Cl2 ==== 2FeCl3
点燃
3Fe＋2O2 ==== Fe3O4
点燃
3Fe＋4H2O(g) ==== Fe3O4+4H2
高温
物质类别
元素的化合价
2.化学性质
新课探究
为什么有的化学方程式中铁的化合价变成+2，有的变成+3？
基于元素价态角度
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。
铁与氧化性较弱的氧化剂（如盐酸、硫酸铜等）反应，铁原子失去2个电子生成+2价铁的化合物。
铁与氧化性较强的氧化剂（如氯气等）反应，铁原子则失去3个电子生成+3价铁的化合物。
Fe-2e-→Fe2+
Fe-3e-→Fe3+
Fe
Fe2+
Fe3+
强氧化剂
弱氧化剂
Cl2、HNO3等
S、H+、Cu2+等
铁在氧气中燃烧或与水蒸气反应生成既有＋2价又有＋3价铁元素的氧化物Fe3O4。
一、Fe单质
提醒：常温下，铁、铝与浓硝酸或浓硫酸中接触会生成一层致密氧化膜，阻止反应的进一步发生即钝化，但在加热条件下，钝化作用立即遭到破坏。
2.铁的化学性质
(2) 实验探究铁粉与水蒸气的反应
在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，模具为什么必须进行充分的干燥处理？
在高温下，铁能与水发生反应 ，从化合价角度分析体现铁的还原性
3Fe＋4H2O(g)==== Fe3O4＋4H2
高温
提供反应所需的水蒸气
肥皂泡燃烧，听到爆鸣声
证明产生了H2
（1）铁单质和冷水或热水均 。
不反应
一、Fe单质
例1.某同学探究铁与水蒸气的反应，进行了如下实验：下列说法中不正确的是（ ）
A．点燃酒精灯的顺序是先a后b
B．湿棉花的作用是提供水蒸气
C．由肥皂液冒气泡证明铁与水蒸气发生了反应
D．不能用磁铁将铁粉从反应后的固体中分离出来
a
b
√
例2.下列有关铁的说法不正确的是
A.铁与水蒸气的反应中铁为还原剂
B.铁和稀硫酸反应的离子方程式为2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
C.铁在纯氧中燃烧生成Fe3O4
D.工业上用CO在高温条件下还原含Fe2O3的矿石炼铁
√
铁和稀硫酸反应的离子方程式应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
活动 · 探究
1．该反应的化学方程式是什么？
3．该反应体现了三氧化二铁的什么性质？
2．该反应可用于焊接钢轨、制备金属纳米复合材料。该反应为什么能够用于焊接钢轨？
三氧化二铁与铝的反应（铝热反应）
Fe2O3＋2Al 2Fe＋Al2O3
反应放出大量的热，能够使铁融化
氧化性
镁条作用：燃烧放热达到反应所需要的高温条件
氯酸钾作用：受热分解提供氧气,促进燃烧
二、铁的氧化物
二、铁的氧化物
物质/化学式
色态
俗名
铁的价态
水溶性 氧化物的类别
用途
————
铁红
磁性氧化铁
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体（有磁性）
+2
+3
+2、+3
均不溶于水也不与水反应
碱性氧化物
碱性氧化物
非碱性氧化物
氧化亚铁FeO
氧化铁Fe2O3
四氧化三铁Fe3O4
1．物理性质
用作色素(釉呈绿色)
油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，炼铁原料
制录音磁带和电讯器材，打印机或复印机的墨粉
Fe3O4可看作是
“FeO·Fe2O3”分析
+2 +3
但Fe3O4是纯净物
与非氧化性酸（H＋）反应反应的离子方程式
稳定性
被CO、C、 H2还原，体现氧化性 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
6H＋＋Fe2O3
===2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋===
2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O
2．化学性质
FeO不稳定，有还原性
Fe2O3＋2Al 2Fe＋Al2O3
稳定
稳定
生成单质铁及CO2或H2O，
氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2
颜色、状态
溶解性 酸碱性 热稳定性
与酸反应 (如盐酸)
与氧气反应
制备
红褐色固体　
白色固体　
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O === 4Fe(OH)3　
Fe(OH)3＋3HCl === FeCl3＋3H2O
Fe(OH)2＋2HCl === FeCl2＋2H2O
不反应
白色　
灰绿色　
红褐色　
→
→
Fe3＋＋3OH－ === Fe(OH)3↓
Fe2＋＋2OH－ === Fe(OH)2↓
2 Fe(OH)3 === Fe2O3＋3H2O
均不溶于水
弱碱性
物质类别
元素化合价
三、铁的氢氧化物
Fe(OH)2 FeO＋H2O (隔绝空气)
Fe(OH)2 +O2 2Fe2O3＋4H2O (不隔绝空气)
Fe(OH)2＋2H＋=== Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
不稳定，受热易分解
转化
铁的氢氧化物的制备
反应原理：Fe(OH)3与Fe(OH)2分别由相应的 与 反应而制得。
可溶性盐
可溶性碱
三、铁的氢氧化物
现象 产生 絮状沉淀，迅速变为 ，最终变为 沉淀 生成________沉淀
离子方 程式 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓； ___________________________
实验结论 很不稳定，极易转化为________ 白色
灰绿色
红褐色
红褐色
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Fe(OH)2 Fe(OH)3
操作
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
三、铁的氢氧化物
【思考】　如图是制备氢氧化亚铁的改进装置，思考
并回答下列问题：
(1)配制NaOH和FeSO4溶液的蒸馏水要经过_________，
目的是________________。
(2)在FeSO4溶液表面覆盖一层苯(一种有机溶剂，难溶于水，密度比水小)的作用是_____________________________________。
(3)将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液液面以下，其目的是________________________________________。
加热煮沸
除去溶解的氧气
隔绝空气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化
防止滴加NaOH溶液时带入空气氧化Fe(OH)2
思考2
Fe(OH)2是一种白色沉淀，极易被氧化生成Fe(OH)3，为长时间观察到生成的Fe(OH)2沉淀，某小组设计如下两套方案。
方案一：覆盖层法
方案二：还原性气体保护法
在液体上方覆盖一层煤油或苯（不能用四氯化碳）
用氢气将装置内的空气排尽后再将亚铁盐压入氢氧化钠溶液中
应用体验
1.判断正误
(1)磁铁矿的主要成分是Fe3O4
(2)FeO在空气中加热生成Fe2O3
(3)Fe3O4中铁的化合价有＋2和＋3价，是一种混合物
(4)Fe(OH)3不能利用化合反应生成
(5)因为Fe(OH)2易被氧化，所以在制备时要隔绝空气
×
×
×
√
√
铁的氧化物
氧化亚铁具有还原性
氧化铁具有氧化性
四氧化三铁具有氧化性和还原性
铁
具有金属的通性及自身的特性
具有还原性
铁的氢氧化物
氢氧化亚铁具有强还原性
氢氧化铁具有氧化性
课堂小结
课堂小结
应用体验
2.下列有关铁的化合物的说法不正确的是
A.Fe(OH)2不稳定，具有较强的氧化性
B.FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，均可与盐酸反应
C.Fe(OH)3可通过化合反应得到，Fe(OH)2则不能
D.Fe3O4为磁性氧化铁，其中铁的化合价为＋2和＋3
√
Fe(OH)2中的Fe2＋具有还原性，可被空气中的O2氧化为Fe(OH)3，A项错误；
FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，故具有碱性氧化物的通性，都能与盐酸反应，B项正确；
Fe(OH)2只能通过复分解反应得到，Fe(OH)3可由Fe(OH)2与O2、H2O发生化合反应得到，C项正确；
Fe3O4俗称磁性氧化铁，其组成可表示为FeO·Fe2O3，Fe元素的化合价为＋2和＋3，D项正确。
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1.铁及其化合物之间的转化关系如下，下列说法不正确的是( )
Fe →① Fe O → ② 混合溶液 →③ FeCl 溶液→加入NaOH溶液 ④ Fe(OH)
A. 反应①可以是置换反应
B. 反应②所得混合溶液中 Fe +与 Fe 的物质的量之比是 1:2
C. 反应③的离子方程式为 2Fe + Fe = 3Fe
D. 利用反应④制备 Fe(OH) 时需要充分振荡反应液
2．下列有关铁的化合物的说法不正确的是（ ）
A. FeO不稳定，在空气中加热生成Fe2O3
B. FeO、Fe2O3均为金属氧化物，均可与盐酸反应
C. Fe(OH)3可通过化合反应得到，Fe(OH)2则不能
D. Fe3O4为磁性氧化铁，其中铁的化合价为＋2和＋3
D
A

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