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学习目标
01
结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铁、铁的氧化物、铁的氢氧化物的物理性质及化学性质
02
能从物质类别和价态两个视角研究物质，认识含铁物质在生产和生活中的应用，建立含铁物质性质和应用间的关系
请同学们根据下列铁制品的图片总结铁单质的物理性质。
延性、导电性
（但其导电性不如铜和铝）
展性、导热性
小结：铁的物理性质
通性：
特性：
银白色金属光泽、导电性、导热性、延展性
磁性
铁粉是黑色的！
一、铁单质的性质
一、铁单质的性质
从物质类别角度看，铁属于哪类物质？有哪些化学性质？
金属
与非金属O2、Cl2反应
与酸反应置换出H2
与某些盐发生反应
思考：在月饼的包装纸会有一种以还原性铁粉为主的脱氧剂。
脱氧剂使用前后
使用前：黑色
使用后：铁锈红色
铁在使用前后发生了什么变化？
化合价发生了怎样的变化？
产物是什么？
（1）与非金属单质反应
①与O2
点燃生成Fe3O4
潮湿环境下生成铁锈Fe2O3
②与Cl2
铁锈疏松多孔，无法形成致密的氧化层，易使铁被继续氧化
4Fe＋3O2 = 2Fe2O3
Fe与Cl2反应，不论Cl2是否足量、不论铁是否足量都只生成FeCl3
一、铁单质的性质
3Fe＋2O2 ? Fe3O4
?
2Fe+3Cl2 ? 2FeCl3
?
铁单质具有还原性
一、铁单质的性质
（2）与酸反应
Fe与盐酸、稀硫酸反应的离子方程式：
Fe+2H+ = Fe2++H2↑
（3）与盐溶液反应
置换反应：Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4
化合反应：Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2
在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具前必须进行充分的干燥处理，不得留有水，这是为什么呢？
情境：我们用铁锅烧水、煮饭，说明铁与冷水、热水都不反应。
一、铁单质的性质
（4）与水蒸气反应
3Fe＋4H2O(g) ==== Fe3O4+4H2
高温
湿棉花作用：
提供水蒸气
肥皂液作用：
“收集”氢气
二、铁的氧化物的性质
氧化亚铁FeO
颜色、状态：
溶解性：
铁的价态：
稳定性：
不稳定
与盐酸反应：
FeO+2H+ = Fe2++H2O
与还原剂CO、C、H2反应：
FeO＋CO = Fe＋CO2
FeO＋H2 = Fe＋H2O
2FeO＋C = Fe＋CO2
生成Fe和CO2或H2O
黑色粉末
不溶于水
+2
6FeO＋O2 ? Fe3O4
?
二、铁的氧化物的性质
氧化铁Fe2O3
颜色、状态：
溶解性：
铁的价态：
稳定性：
稳定
与盐酸反应：
Fe2O3+6H+ = 2Fe3++3H2O　
与还原剂CO、C、H2反应：
Fe2O3＋3CO= 2Fe＋3CO2
Fe2O3＋3H2= 2Fe＋3H2O
2Fe2O3＋3C = 2Fe＋3CO2
生成Fe和CO2或H2O
红棕色粉末
不溶于水
+3
俗名：
铁红、铁锈
二、铁的氧化物的性质
四氧化三铁Fe3O4
颜色、状态：
溶解性：
铁的价态：
稳定性：
稳定
与盐酸反应：
与还原剂CO、C、H2反应：
Fe3O4＋4CO= 3Fe＋4CO2
Fe3O4＋4H2= 3Fe＋4H2O
Fe3O4＋2C = 3Fe＋2CO2
生成Fe和CO2或H2O
黑色晶体
不溶于水
+2、+3 FeO·Fe2O3
俗名：
磁性氧化铁
Fe3O4＋8H＋ = Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
二、铁的氧化物的性质
氧化物的应用
1.冶炼金属
Fe2O3＋3CO= 2Fe＋3CO2
2.Fe2O3用作红色涂料
3.红砖里有Fe2O3，青砖里有Fe3O4或FeO
出窑前不加水则得到三价铁的氧化物Fe2O3，是红棕色——得到红砖。
出窑前加水，焦炭和水在高温下反应生成一氧化碳和氢气(又叫水煤气)，两种气体都有还原性。在高温下三价铁与它们反应生成Fe3O4，是黑色的——得到青砖。
二、铁的氧化物的性质
氧化物的应用
4.焊接钢轨——铝热反应（铝粉和氧化铁高温条件下的反应 ）
操作步骤为:①将铝粉和氧化铁充分混合 ②撒上氯酸钾,插入镁条 ③点燃镁条
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
该反应放热
Fe2O3＋2Al=== 2Fe＋Al2O3
高温
三、铁的氢氧化物的性质
{93296810-A885-4BE3-A3E7-6D5BEEA58F35}
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色、态
白色固体
红褐色固体
溶解性
难 溶 于 水
酸碱性
弱 碱
与稀盐酸反应
Fe(OH)2+2HCl = FeCl2+2H2O　
Fe(OH)3+3HCl = FeCl3+3H2O
受热分解
-
2Fe(OH)3 ? Fe2O3+3H2O　
制法
Fe2++2OH- = Fe(OH)2↓
Fe3++3OH- = Fe(OH)3↓
稳定性
不稳定，易被氧化为Fe(OH)3
4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3　
稳定
{93296810-A885-4BE3-A3E7-6D5BEEA58F35}
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色、态
白色固体
红褐色固体
溶解性
难 溶 于 水
酸碱性
弱 碱
与稀盐酸反应
Fe(OH)2+2HCl = FeCl2+2H2O　
Fe(OH)3+3HCl = FeCl3+3H2O
受热分解
-
制法
Fe2++2OH- = Fe(OH)2↓
Fe3++3OH- = Fe(OH)3↓
稳定性
不稳定，易被氧化为Fe(OH)3
4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3　
稳定
如何制备较为纯净的Fe(OH)2?
如何使制备的Fe(OH)2长时间不被氧气氧化？
Fe(OH)2的制备
问题2:NaOH溶液为什么要煮沸后才能使用?
问题3:生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液的液面以下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是什么?
目的是除去溶液中溶解的O2，防止O2将Fe(OH)2氧化。
Fe(OH)2沉淀很容易被氧气氧化，长滴管插入溶液液面以下，可防止Fe(OH)2与氧气接触而被氧化。
问题1:改进装置①中加入少量苯的目的是什么?
苯的密度比水的密度小，且难溶于水，加入少量苯覆盖在FeSO4溶液的液面可隔绝下层液体与空气，防止O2将Fe(OH)2氧化。
Fe(OH)2的制备
问题4:改进装置②能较长时间观察到白色沉淀的原因是什么?
铁粉与稀硫酸反应生成的H2排除了装置内的空气,同时试管内剩余的H2起到保护气的作用,防止O2将Fe(OH)2氧化,因此能较长时间观察到白色沉淀。
改进装置
改进装置
问题5:改进装置③中，如何操作就能长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀?
先打开止水夹a,利用反应产生的H2将装置内的空气排出,待导管b排出的气体验纯后,再关闭止水夹a,产生的H2使试管A中气压大于外界气压,把试管A中的液体压入试管B中,新生成的FeSO4与NaOH溶液反应得到Fe(OH)2白色沉淀。
Fe(OH)2的制备
问题6：如何得到稳定的白色的氢氧化亚铁沉淀？
除去试管和溶液中的氧气，创造无氧环境
(1)Fe2＋必须是新制的，并放入铁粉，以防Fe2＋被氧化成Fe3＋。
(2)除去溶液中溶解的O2，其方法是用加热煮沸的蒸馏水配制亚铁盐溶液和碱溶液。
(3)在亚铁盐溶液液面上加植物油或苯进行液封或用非氧化性气体排掉反应体系内的空气。
(4)将长胶头滴管末端插入亚铁盐溶液液面以下滴入碱液。
四、铁及其化合物的转化
同价态铁元素之间的转化
1.Fe2+的化合物之间的转化
FeO → Fe2+ Fe(OH)2
①
②
③
写出下列反应的离子方程式：
①_____________________________
②_____________________________
③_____________________________
FeO+2H+ = Fe2++H2O
Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2
Fe(OH)2+2H+ = Fe2++2H2O
2.Fe3+的化合物之间的转化
Fe2O3 → Fe3+ Fe(OH)3
①
②
③
写出下列反应的离子方程式：
①_____________________________
②_____________________________
③_____________________________
Fe(OH)3+3H+ = Fe3++3H2O
Fe2O3+6H+ = 2Fe3++3H2O　
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3
元素价态是实现物质间的转化的重要认识视角
Fe
Fe2+
Fe3+
① 弱氧化剂
S、Cu2+、H+、Fe3+、I2
④ 还原剂
Zn、CO、C、H2
③ 强氧化剂
Cl2、Br2、HNO3、H2O2、KMnO4
⑥ 还原剂
Fe、Cu、I-、S2-
② 强氧化剂
Cl2、Br2、HNO3、KMnO4
⑤ 还原剂 CO、C、H2
还原性
氧化性
既有氧化性又有还原性
四、铁及其化合物的转化
不同价态铁元素之间的转化
反馈训练
1.下列关于铁的叙述正确的是（ ）
①铁能被磁铁吸引，但纯铁易被腐蚀
②人体内的血红蛋白中含有铁元素
③铁在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2
④铁能被氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧
⑤赤铁矿的主要成分是Fe3O4
⑥铁与水蒸气在高温条件下反应生成Fe3O4和氢气
A.①③ B.②④⑥ C.②⑤ D.④⑥
B
反馈训练
2.下列关于铁矿石的说法正确的是（ ）
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同
C.磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，溶液变红色
D.FeO俗称铁红
C
反馈训练
3.建筑用的红砖和青砖，其颜色是由其中含有的不同价态铁的氧化物所致。我国古代砖瓦建筑能够保持到现在的，几乎无一例外的是由青砖建成。有人提出以下可能的原因：
①青砖中含有Fe2O3 ②青砖中含有FeO或Fe3O4 ③Fe2O3遇长期酸雨侵蚀会风化溶解，使砖瓦强度降低 ④Fe3O4性质更稳定 ⑤FeO或Fe3O4更不容易被氧化
你认为以上说法中有道理的是( )
A.①③⑤
B.②③④
C.③⑤
D.①②③④⑤
B
反馈训练
4.完成Fe与水蒸气的反应实验,装置如下图所示。
(1)B中反应的化学方程式是_____________________________;
(2)装置A受热的主要作用是__________; 酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序_________;
(3)C中干燥管中碱石灰的作用是_________________________;
(4)在D处玻璃管点燃生成的气体前,必须对该气体进行　 ，这一操作的目的是_______________________________。
持续提供水蒸气
先点酒精灯再点酒精喷灯
干燥氢气
验纯
防止点燃时，氢气因含有氧气而爆炸
3Fe + 4H2O(g)= = = Fe3O4 + 4H2

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