3.1.1 补铁剂的制备认识——铁及铁的氧化物与氢氧化物-高一化学课件(共85张PPT)(人教版2019必修第一册)

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3.1.1 补铁剂的制备认识——铁及铁的氧化物与氢氧化物-高一化学课件(共85张PPT)(人教版2019必修第一册)

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(共85张PPT)
倘若你有一个苹果,我也有一个苹果,而我们彼此交换苹果,那么我们仍然各有一个苹果。但是,倘若你有一种思想,我也有一种思想,而我们彼此交流这些思想,那么我们每人将各有两种思想。萧伯纳
铁是人体中一种必需的微量元素
生活中的化学
疲劳乏力
皮肤异常苍白
指甲又软又脆
畏寒怕冷
身体缺铁
嘴唇干裂
肌肉酸痛
食补
药补
问题解决
请你写出所知道的铁及其化合物的化学式
物质类别
化合价
氧化物
单质


+2
0
+3
问题解决
Fe
FeCl3
物质类别
化合价
氧化物
单质


+2
0
+3
Fe(OH)3
Fe2O3
FeO
Fe3O4
Fe2(SO4)3
Fe(OH)2
Fe(SCN)3
FeS
问题解决
FeSO4
FeCl2
什么物质适合做补铁剂
如何制备硫酸亚铁
常见的补铁剂
生活中的化学
铁的单质
从补铁剂的制备认识
铁的氧化物和氢氧化物
学习目录
LEARNING TARGET
存在物理性质
存在
游离态、化合态
物理性质
延展性、导电性
铁化学性质
与弱氧化剂反应
生成二价铁
与强氧化剂反应
生成三价铁
氧化物
颜色
应用
化学性质
与酸反应
氢氧化物
制备
盐与碱反应
化学性质
与酸反应
Fe(OH)2还原性
Fe
FeCl3
物质类别
化合价
氧化物
单质


+2
0
+3
Fe(OH)3
Fe2O3
FeO
Fe3O4
Fe2(SO4)3
Fe(OH)2
Fe(SCN)3
FeS
问题解决
FeSO4
FeCl2
学习任务一
铁能与哪些物质反应?
铁可和哪些物质发生化学反应
交流讨论
铁的化学性质
通性
特性
与非金属单质反应
与酸反应
钝化
与盐反应
铁化学性质
1
Fe
非金属单质
弱氧化剂
强氧化剂
Fe+S FeS
Fe+I2=FeI2
2Fe+3Cl2 2FeCl3
点燃
3Fe+2O2 Fe3O4
点燃
铁丝在氯气中燃烧
铁丝在氧气中燃烧
铁丝与硫磺的反应
Fe
Fe2O3
O2/H2O
(铁锈主要成分)
如何除去铜中的铁?
写出反应的离子方程式。
问题解决
铁化学性质
1
Fe
非金属单质
弱氧化剂
强氧化剂
Fe+S FeS
Fe+I2=FeI2
2Fe+3Cl2 2FeCl3
点燃
3Fe+2O2 Fe3O4
点燃

Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu
用单线桥表示电子转移方向和数目
铁丝与硫酸铜反应
FeSO4溶液在空气中易被氧化为硫酸铁,通常加入铁粉或铁钉,可将硫酸铁还原为FeSO4。
请写硫酸铁与铁反应的离子方程式。
考考你的智慧
Fe+2Fe3+=3Fe2+
Fe+Fe3+=2Fe2+
×
用吸铁石从麦片中吸出了铁粉
你吃过纯铁吗?
你吃过纯铁吗?
食品中的铁起什么作用?
铁化学性质
1
Fe
非金属单质
弱氧化剂
强氧化剂
Fe+S FeS
Fe+I2=FeI2
2Fe+3Cl2 2FeCl3
点燃
3Fe+2O2 Fe3O4
点燃

Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu

非氧化性酸
Fe+2H+=Fe2+ +H2↑
铁丝与稀硫酸反应
实验探究
有气泡
铁化学性质
1
Fe
非金属单质
弱氧化剂
强氧化剂
Fe+S FeS
Fe+I2=FeI2
2Fe+3Cl2 2FeCl3
点燃
3Fe+2O2 Fe3O4
点燃

Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu

非氧化性酸
氧化性酸
Fe+2H+=Fe2+ +H2↑
Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+H2O
将一小块纯铁放入盛70%浓硝酸的小烧杯中(室温),铁在浓硝酸不溶解。
再用滴管缓慢地向烧杯中加蒸馏水,直加到溶液体积是原酸液的2倍,浓度约为35%,铁在这稀释后的硝酸还是不溶解。
思考
已知铁直接与35%硝酸反应是很快的,那么为什么浓度从70%慢慢降为35%就不反应了呢?
化学趣史
神秘钝化的拓荒者
在金属表面形成一层致密的氧化膜,
而发生钝化。
铁化学性质
1
Fe
非金属单质
弱氧化剂
强氧化剂
Fe+S FeS
Fe+I2=FeI2
2Fe+3Cl2 2FeCl3
点燃
3Fe+2O2 Fe3O4
点燃

Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu

非氧化性酸
强氧化性酸
Fe+2H+=Fe2+ +H2↑
Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+H2O
浓硫酸、浓硝酸
条件
注意
常温
先反应后即停止
钝化
铁的钝化应用
生活经验告诉我们,在常温下,铁与水是不发生反应的。那么,在高温下,铁能否与水发生反应呢
铁化学性质
1
Fe
非金属单质
弱氧化剂
强氧化剂
Fe+S FeS
Fe+I2=FeI2
2Fe+3Cl2 2FeCl3
点燃
3Fe+2O2 Fe3O4
点燃

Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu

非氧化性酸
强氧化性酸
Fe+2H+=Fe2+ +H2↑
Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+H2O
浓硫酸、浓硝酸
条件
注意
常温
先反应后即停止
钝化
水蒸气
氧化剂
氧化剂


学习任务二
铁纯铁长什么样子?
铁在自然界以何物质存在
你见过纯铁吗?
常见的钢铁
铁物理性质
2
银白色
耐腐蚀
陈列于新疆地质矿产博物馆重达30吨
世界排行第三的大陨铁
铁存在
3
游离态
单质
化合态
化合物
FeS2
Fe
FeCl3
物质类别
化合价
氧化物
单质


+2
0
+3
Fe(OH)3
Fe2O3
FeO
Fe3O4
Fe2(SO4)3
Fe(OH)2
Fe(SCN)3
FeS
问题解决
FeSO4
FeCl2
学习任务三
铁的氧化物化学性质
问题解决
氧化亚铁、氧化铁及四氧化三铁可与哪些物质反应?
氧化物化学性质
4
分类观
价态未变
与酸反应
FeO+2H+=Fe2++H2O
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
分类观
价态未变
与酸反应
FeO+2H+=Fe2++H2O
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
价态观
价态改变
氧化性
与某些还原剂反应
C、H2、CO、Al
HI
Fe2O3+6H+ +2I- =2Fe2+ +I2+3H2O
氧化物化学性质
4
春秋初年秦国的铜柄铁剑
我国目前发现最早的人工冶铁制品
战国时期最大的铁器
长方形铁炉
古代炼铁
里边堆上柴火,上面放上铁矿石
炼出的铁水顺炉内通道汇聚于炉底,再从一小口流出,便可以作为生铁使用
高温
Fe2O3+C Fe+CO↑
高温
高炉炼铁
价态未变
与酸反应
价态改变
氧化性
与某些还原剂反应
C、H2、CO、Al
分类观
价态观
HI
FeO+2H+=Fe2++H2O
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
Fe2O3+6H+ +2I- =2Fe2+ +I2+3H2O
氧化物化学性质
4
苏州太仓沙溪古镇
辛亥革命旧址——红楼
红砖与青砖之谜
烧制砖瓦时,用富含铁元素黏土做成的坯经过烘烧后,铁的化合物氧化为红色的氧化铁 (Fe2O3),而制得红色的砖瓦。
若烘烧完全后向窑内添加大量的煤炭后封窑约 1天后,从窑顶向下慢慢浇水7天。水蒸气和窑内高温的炭发生化学反应 ,密闭的窑内会产生大量的还原气体H2和CO,它们把红色Fe2O3又逐渐还原成为青灰色的FeO,而制得青砖。
身边的化学
玉石中的氧化亚铁经氧化而成三价铁,颜色变成红棕色
特别是裂缝部位或有空隙的部位,还有暴露在外的截面部分也容易氧化而成红棕色
价态未变
与酸反应
FeO+2H+=Fe2++H2O
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
价态改变
氧化性
与某些还原剂反应
C、H2、CO、Al
还原性
与某些氧化剂反应
6FeO+O2 2Fe3O4
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
高温
FeO+H++NO3- → Fe3++NO↑+H2O 
分类观
价态观
HI
Fe2O3+6H+ +2I- =2Fe2+ +I2+3H2O
氧化物化学性质
4
高铁酸钠(Na2FeO4)是净水剂,可用过氧化钠与熔融的赤铁矿(Fe2O3)在高温下反应制得,写出反应的化学方程式。
与此同时,自身被还原成新生态的Fe(OH)3,能高效地除去水中的微细悬浮物。
高铁酸钠
具有很强的氧化性,非常有效地杀灭水中的病菌和病毒。
3Na2O2+Fe2O3 2Na2FeO4+Na2O
生活中的化学
学习任务四
铁的氧化物物理性质
Fe2O3
FeO
Fe3O4
身边的化学
氧化物物理性质
5
FeO Fe3O4 Fe2O3
颜色
应用 ——
黑色
黑色
红棕色
红色颜料
磁性材料
雪后的故宫红墙
氧化铁作外墙涂料
一雷雨天,游客听到的清朝宫女的声音
在雷电作用下又播放出四氧化三铁
当年录下的宫女的声音了
激光打印机用磁性调色剂(碳粉)的主要成分
Fe3O4晶体粉粒(PLGMENT):占20~30%
聚丙烯酸脂-苯乙烯共聚物:占50~60%
电荷调节剂CCA:占10~20%
流动化剂SiO2等 表面改性剂聚乙烯/聚丙烯石蜡
请你试一试
复印机用的墨粉中常添加磁性氧化化铁(Fe3O4)粉末。Fe3O4是由Fe2+、Fe3+和O2-按1∶2∶3的个数比构成的。下图是生产复印用Fe3O4粉末的流程简图。已知第④步各反应中各元素化合价保持不变。
请书写反应④的化学方程式。
Fe(OH)2+2Fe(OH)3=Fe3O4+4H2O  
Fe
FeCl3
物质类别
化合价
氧化物
单质


+2
0
+3
Fe(OH)3
Fe2O3
FeO
Fe3O4
Fe2(SO4)3
Fe(OH)2
Fe(SCN)3
FeS
问题解决
FeSO4
FeCl2
学习任务五
铁的氢氧化物
6.1 颜色与制备
氢氧化物
6
Fe(OH)2
Fe(OH)3
白色
红褐色
你认为如何来制备Fe(OH)2、Fe(OH)3,写出反应的离子方程式。
问题解决
6.1 颜色与制备
氢氧化物
6
Fe(OH)2
Fe(OH)3
白色
红褐色
Fe2++2OH-= Fe(OH)2↓  
Fe3++3OH-= Fe(OH)3↓  
Fe(OH)3一定以沉淀的形式存在吗?
实验探究
生成的白色絮状沉淀
迅速变成灰绿色
过一段时间后变为红褐色
资料在线
不同金属形成氢氧化物沉淀的pH
物质 开始沉淀 沉淀完全
Fe(OH)3 2.7 3.7
Fe(OH)2 7.6 9.6
Cu(OH)2 4.4 6.4
问题解决
氢氧化亚铁、氢氧化铁可与哪些物质反应?
写出Fe(OH)2 、 Fe(OH)3分别与盐酸反应的离子方程式。
6.2 化学性质
氢氧化物
6
1
四 性
分类观
碱性
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
回顾练习
写出Fe(OH)2 、 Fe(OH)3分别与盐酸反应的离子方程式。
如盐酸改为稀硝酸呢?
Fe(OH)2与硝酸发生氧化还原反应
6.2 化学性质
氢氧化物
6
还原性
1
2
四 性
分类观
碱性
Fe(OH)3+3H+=Fe2++3H2O
价态观
Fe(OH)2+2H+=Fe2++3H2O
Fe(OH)2+H++NO3-→Fe3++ NO↑+ H2O
请你试一试
Fe(OH)2
Fe(OH)3
+2
O2
+3
Fe(OH)2+O2→Fe(OH)3
请配平
Fe(OH)2+O2→Fe(OH)3
+2
+3
失去
e-
0
-2
得到
4e-
4
×
×
1
4Fe(OH)2+1O2→Fe(OH)3
4Fe(OH)2+1O2→4Fe(OH)3
4Fe(OH)2+1O2 →4Fe(OH)3
2H2O

6.2 化学性质
氢氧化物
6
还原性
1
2
四 性
4Fe(OH)2+O2 +2H2O =4Fe(OH)3
分类观
碱性
Fe(OH)3+3H+=Fe2++3H2O
价态观
Fe(OH)2+2H+=Fe2++3H2O
Fe(OH)2+H+→Fe3++ NO↑+ H2O
你认为如何制备氢氧化亚铁?
实验探究
Fe2+极易被氧化,所以FeSO4溶液要现用现配。
制备Fe(OH)2的关键是隔绝空气(O2)
为了防止Fe2+被氧化,配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸,尽可能除去O2。
为了防止滴加NaOH溶液时带入空气,可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下,再挤出NaOH溶液。
为防止Fe2+被氧化,还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有机物,以隔绝空气。
可采取的措施
解后反思
还原性气体保护法
解后反思
稀H2SO4
铁屑
NaOH溶液
打开止水夹a,待Ⅰ中反应生成的氢气排净装置中的空气后,再关闭止水夹a 
6.2 化学性质
氢氧化物
6
氧化性
1
2
四 性
4Fe(OH)2+O2 +2H2O =4Fe(OH)3
分类观
碱性
Fe(OH)3+3H+=Fe2++3H2O
价态观
Fe(OH)2+2H+=Fe2++3H2O
Fe(OH)2+H+→Fe3++ NO↑+ H2O
还原性
Fe(OH)3+H++I-→Fe2++ I2+ H2O
溶液中的 可通过加BaCl2溶液,测定沉淀质量可求解。
然而溶液中的Fe3+则不能通过加NaOH溶液,测定沉淀质量来求解。
这是为什么?应如何进一步操作?
问题探究
6.2 化学性质
氢氧化物
6
氧化性
1
2
四 性
4Fe(OH)2+O2 +2H2O =4Fe(OH)3
分类观
碱性
Fe(OH)3+3H+=Fe2++3H2O
价态观
Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
Fe(OH)2+H+→Fe3++ NO↑+ H2O
还原性
Fe(OH)3+H++I-→Fe2++ I2+ H2O
3
热稳定性
2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
这节课我学到了什么?
(用一句话表示)
还有什么疑问?
课堂小结
课堂小结
弱氧化剂
Fe2+
Fe3+
强氧化剂


铁的性质及碱的性质与制备
钝化


Fe
FeCl3
物质类别
化合价
氧化物
单质


+2
0
+3
Fe(OH)3
Fe2O3
FeO
Fe3O4
Fe2(SO4)3
Fe(OH)2
Fe(SCN)3
FeS
问题解决
FeSO4
FeCl2
哪些物质可生成硫酸亚铁?
Fe
FeCl3
物质类别
化合价
氧化物
单质


+2
0
+3
Fe(OH)3
Fe2O3
FeO
Fe3O4
Fe2(SO4)3
Fe(OH)2
Fe(SCN)3
FeS
问题解决
FeSO4
FeCl2
选哪个物质制备硫酸亚铁?
下列可用于吸收食品包装袋内的氧气和水分的物质是
A.氯化钙
B.炭粉
C.铁粉
D.生石灰
看谁做得既准又快
下列物质中,在一定条件下能将铁元素从0价转变为+3价的是
A.氯气
B.稀盐酸
C.CuCl2溶液
D.ZnCl2溶液
看谁做得既准又快
用量最大的金属是铁!
从氧化还原反应理解
有关铁及其化合物的性质

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