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铁的单质、
氧化物和氢氧化物
#第1课时#
第三章 铁 金属材料| 第一节 铁及其化合物
课程标准
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，了解这些物质在生产、生活中的应用。
学习目标
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。　
通过探究实验，认识铁单质与水蒸气的反应。
通过实验掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。
任务一
铁的单质
产量最大、使用最广泛的金属
任务一
铁的单质
+3
Fe
+2
Fe
任务一
铁的单质
铁在自然界中可以以游离态(陨铁)存在，但主要以化合态(+2价和+3价)存在。
存 在
含 量
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
氧硅铝铁钙
产量最大、使用最广泛的金属
任务一
铁的单质
任务一
铁的单质
[交流研讨1]　为什么铁片是银白色，而铁粉却是黑色？
铁片表面可以像镜面一样把入射光线定向地反射回去，从而显示银白色。
金属小颗粒能反射光线。铁粉中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。
任务一
铁的单质
铁的物理性质
铁有延展性、导热性、导电性，但其导电性不如铜和铝，铁还能被磁体吸引。
任务一
铁的单质
铁的化学性质
思考与讨论

我们学习过铁与一些物质的反应，例如，铁与氯气的反应，铁与盐酸的反应，铁与硫酸钢溶液的反应等。在上述三个反应中，铁的化合价的变化有何异同 为什么会有这样的异同
任务一
铁的单质
铁的化学性质
思考与讨论

我们学习过铁与一些物质的反应，例如，铁与氯气的反应，铁与盐酸的反应，铁与硫酸钢溶液的反应等。在上述三个反应中，铁的化合价的变化有何异同 为什么会有这样的异同
铁属于金属单质，在反应中，化合价均升高，表现还原性。
铁与氯气反应化合价为+3，与非氧化性酸及盐反应化合价为+2。
任务一
铁的单质
铁的化学性质
② 利用所学知识，推测铁与水作用的产物？
【思考】钢铁厂生产中，炽热的铁水或钢水注入模具前，模具必须进行充分干燥处理。为什么呢？
① 从理论上来说，铁是否具备与水反应的可能性？
高温
Fe＋ H2O -------
0 +1
↓
↑
铁氧化物+H2
任务一
铁的单质
铁的化学性质
铁粉与水蒸气的反应——实验探究
用燃着的火柴去点肥皂泡，现象是肥皂泡燃烧，听到爆鸣声，证明生成了H2，
实验装置中，湿棉花的作用是受热时提供反应所需的水蒸气。
任务一
铁的单质
铁的化学性质
[交流研讨2]　用下列实验装置也可以探究铁粉与水蒸气的反应。
反应开始时，应先点燃________(填图中字母)处的酒精灯，其目的是___________________________，
若点燃顺序反了，可能有两个后果
①___________________________________；
②________________________________________
______________________。
b　
Fe与O2生成了Fe3O4，无法与水蒸气反应　
用水蒸气排出装置内的空气　
Fe与水蒸气反应生成H2，在高温下与空气中
的O2反应可能发生爆炸
任务一
铁的单质
学以 致用
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：
(1)A装置的作用是_______________。
(2)D装置的作用是_______________________________。
(3)A、B两个装置中应先点燃________处的酒精(喷)灯，点燃E处酒精灯之前应进行的操作是______________________。
产生水蒸气
除去未反应的水蒸气，干燥H2
收集H2，并检验其纯度
A　
高温
3Fe＋4H2O === Fe3O4 ＋4H2O
任务二
铁的氧化物和氢氧化物
任务二
铁的氧化物和氢氧化物
铁的氧化物
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称 － 铁红 磁性氧化铁
色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
Fe元素的价态 ＋2 ＋3 ＋2、＋3
任务二
铁的氧化物和氢氧化物
铁的氧化物
FeO：FeO＋2H＋== Fe2+＋H2O

6FeO＋O2== 2Fe3O4
Fe2O3：Fe2O3＋6H＋== 2Fe3+＋3H2O
思考方向
发生的反应
金属氧化物的通性
与酸生成盐和水
铁元素价态不同
发生氧化还原反应
任务二
铁的氧化物和氢氧化物
铁的氧化物
Fe3O4是碱性氧化物吗
不是
概念：
与强酸反应只生成盐和水
Fe2+ 、Fe3+个数比？
1:2
依据：化合价代数和为0
Pb3O4阳离子个数比
分别是什么离子？
Pb2+ 、Pb4+
2:1
依据：化合价代数和为0
任务二
铁的氧化物和氢氧化物
铁的氢氧化物
Fe(OH)2 Fe(OH)3
物理性质
化学性质 与酸的反应
不稳定性
白色固体，不溶于水
红褐色固体，不溶于水
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2+＋H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3+＋3H2O

Fe(OH)2 === FeO＋H2O
(隔绝空气)

2Fe(OH)3 === Fe2O3＋3H2O
任务二
铁的氧化物和氢氧化物
铁的氢氧化物
在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。观察并描述发生的现象，
【实验3-1】
任务二
铁的氧化物和氢氧化物
铁的氢氧化物
在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。观察并描述发生的现象，
【实验3-1】
Fe(OH)3
Fe(OH)2
任务二
铁的氧化物和氢氧化物
铁的氢氧化物
在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。观察并描述发生的现象，
【实验3-1】

操作 Fe(OH)2 Fe(OH)3
现象 产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀 生成红褐色沉淀
结论 在空气中，Fe(OH)2很不稳定，极易转化为Fe(OH)3
任务二
铁的氧化物和氢氧化物
铁的氢氧化物
在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。观察并描述发生的现象，
【实验3-1】
Fe2+＋2OH－===Fe(OH)2↓ Fe3+＋3OH－===Fe(OH)3↓
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
任务二
铁的氧化物和氢氧化物
铁的氢氧化物
由实验3-1可知，白色的Fe(OH)2会被溶解在溶液中的氧气氧化。那么，在实验室里，如何得到Fe(OH)3呢
思考与讨论

任务二
铁的氧化物和氢氧化物
铁的氢氧化物
[交流研讨]
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
________________________________________。
防止滴加NaOH溶液时带入空气氧化Fe(OH)2
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
任务二
铁的氧化物和氢氧化物
学以 致用
在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂
制得的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色。
(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是_____________。在试管Ⅱ里加入的试剂是_____________。
(2)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂，塞紧塞子后的实验步骤是________________________________________________________________________。
(3)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是___________________________________________________________。
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
稀H2SO4、铁屑
NaOH溶液
试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入
任务二
铁的氧化物和氢氧化物
铁的氢氧化物
小结
小结
铁的单质、氧化物和氢氧化物
物质类别
氧化物
碱
盐
单质
元素价态
0
+2
+3
+6
Fe(OH)3
Fe3+
Fe(OH)2
Fe2+
FeO
Fe
Fe3O4
Fe2O3
随堂演练
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↑
B

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