铁及其重要化合物

第三节铁及其重要化合物【复习目标】1.了解铁及其重要化合物的主要性质及其应用。

2.以Fe2＋、Fe3＋的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应。

3.能鉴别溶液中的Fe2＋、Fe3＋。

【基础知识梳理】课时一铁的性质及应用一、铁的性质：1.物理性质：银白色光泽、密度大，熔沸点高，延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。

2.化学性质：铁是较活泼的金属，铁原子的最外层电子数为2个，可失去2个或3个电子而显+2价或+3价，但+3价的化合物较稳定。

（1）与非金属反应：3Fe + 2O2Fe3O42Fe + 3C122FeCl3（铁丝在氯气中燃烧时，生成棕黄色的烟，加水振荡后，溶液显黄色）Fe + S FeS说明铁跟氯气、硫反应时，分别生成+2价和+3价的铁，说明氧化性：氯气＞硫．（2）与水反应：①在常温下，在水和空气中的O2、CO2等的共同作用下，Fe易被腐蚀(铁生锈)．②在高温下，铁能与水蒸气反应生成H2：3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2（3）与酸反应：①与非氧化性酸(如稀盐酸、稀H2SO4等)的反应．例如：Fe + 2H＋＝Fe2＋+ H2↑②与氧化性酸。

a.HNO3(稀)过量时生成Fe3＋：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O。

b．铁粉过量时生成Fe2＋：3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2Oc.铁遇到冷的浓H2SO4、浓HNO3时，产生钝化现象，因此金属铁难溶于冷的浓H2SO4或浓HNO3中．(4)铁与盐溶液的反应①铁能与比它活动性弱的金属的盐溶液反应，置换出这种金属。

Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4。

②铁能与FeCl3溶液反应生成FeCl2。

离子方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。

【整合拓展】1、铁与氧化性不同的氧化剂反应，其产物中铁的化合价有什么异同？2、铁与不同量的稀硝酸反应过程理解【跟踪训练】1、下列物质可由相应的单质直接化合而成的是①FeS ②CuS ③FeCl 2 ④Al 2S 3 ⑤Fe 3O 4 ⑥Fe 2O 3A 、①③⑤B 、②③④C 、①④⑤D 、①②③④⑤2、将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，不会有三价铁生成的是 A 、硫酸 B 、氯水 C 、硝酸锌 D 、溴水3、把表面有氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中充分反应，所得溶液中的金属离子 A 、是Fe 3+和Cu 2+ B 、是Fe 2+和Cu 2+ C 、是Fe 2+和Fe 3+ D 、只有Fe 2+4、下列图象是表示铁跟一定量硝酸反应时，铁和硝酸铁之间物质的量（mo1）的关系，其中正确的是课时2 铁的氧化物及氢氧化物二、铁的氧化物及氢氧化物1.铁的氧化物FeO Fe 2O 3(铁红)Fe 3O 4(磁性氧化铁)化合价+2+2+2、+3色、态黑色粉未红棕色粉未黑色晶体水溶性均不溶于水和H +反应FeO + 2H + = Fe 2+ + H 2O Fe 2O 3 + 6H + = 2Fe 3+ + 3H 2OFe 3O4 + 8H + = 2Fe 3+ +Fe 2+ + 4H 2O 与CO 的反应稳定性在空气中氧化为Fe 3O 4空气中稳定在空气中稳定制备高温熔融，过量的铁与O 2反应：2Fe+O 22FeO氢氧化铁加热分解2Fe(OH)3 Fe 2O 3+3H 2O铁在氧气中燃烧3Fe + 2O 2Fe 3O 4【整合拓展】Fe 3O 4中有1/3的Fe 是 价，有2/3的Fe 是 价，可写成 ，但不能认为Fe 3O 4是FeO 和Fe 2O 3的混合物，实际上是纯净物。

金属及其化合物（含答案）铁及其重要化合物课标要求核心考点五年考情核心素养对接1.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。

2.了解铁及其重要化合物在生产、生活中的应用。

3.结合实例认识铁及其化合物的多样性铁及其氧化物2023广东，T7；2023新课标卷，T7；2023上海，T11；2023年1月浙江，T4；2022全国甲，T13；2022广东，T6；2022年1月浙江，T8；2021全国乙，T9；2021河北，T1；2021广东，T15；2021山东，T5；2021湖南，T2；2020年1月浙江，T9；2020北京，T2；2020上海，T6；2019上海，T4；2019江苏，T3；2019全国Ⅰ，T71.宏观辨识与微观探析：能运用化学方程式、离子方程式描述铁及其化合物的变化；能联系铁及其化合物的组成和结构解释宏观现象；能根据典型实验现象说明铁及其氧化物、氢氧化物可能具有的性质，评估所作说明或预测的合理性。

2.科学探究与创新意识：能根据教材中给出的问题设计制备氢氧化亚铁的简单实验方案。

3.证据推理与模型认知：能从生产、生活的实际问题中提取铁的氧化物的性质，了解铁的氧化物的用途，并建立铁的氧化物的性质与用途之间的联系铁的氢氧化物2023重庆，T8；2021湖北，T5；2019天津，T2；2019年4月浙江，T28命题分析预测1.高考常以选择题的形式考查铁及其化合物的化学方程式的正误判断，铁及其化合物的性质和用途等，以工艺流程题的形式考查铁的化合物的制备。

2.2025年高考仍会以铁及其化合物在生活中的应用为真实情境，结合实验探究或工艺流程考查铁及其化合物的性质，另外，铁元素为过渡元素，结构特殊，也会在物质结构类试题中出现考点1铁及其氧化物1.铁（1）铁的物理性质颜色、状态导电性、导热性、延展性特性[1]银白色固体或[2]灰黑色粉末良好[3]易被磁铁吸引（2）从原子结构角度认识铁的化学性质铁元素在元素周期表中处于第[4]四周期第[5]Ⅷ族，其原子结构示意图为，最外层有2个电子，在反应中易[6]失去电子，故铁单质的化学性质活泼，有较强的[7]还原性。

导电、导热性、延展性特性良好被磁铁吸引按要求书写下列反应的方程式：常温下：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe 2O 3点燃时：3Fe ＋2O 2Fe 3O 4=====点燃SFe ＋S FeS=====△ ②Fe 与水蒸气的反应：3Fe ＋4H 2O(g)Fe 3O 4＋4H 2。

=====高温③与酸的反应：a ．与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2↑。

b ．与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应，但无H 2产生。

④与某些盐溶液的反应：a ．与CuSO 4溶液反应的离子方程式：Fe ＋Cu 2＋===Fe 2＋＋Cu 。

b ．与FeCl 3溶液反应的离子方程式：Fe ＋2Fe 3＋===3Fe 2＋。

2.铁的氧化物化学式FeOFe 2O 3Fe 3O 4俗名铁红磁性氧化铁颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的化合价＋2＋3＋2，＋3稳定性不稳定稳定稳定与H ＋反应的离子方程式FeO ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2OFe 2O 3＋6H ＋===2Fe 3＋＋3H2OFe 3O 4＋8H ＋===Fe 2＋＋2Fe 3＋＋4H 2O3.铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)2＋2H ＋===Fe 2＋＋2H 2OFe(OH)3＋3H ＋===Fe 3＋＋3H 2O 受热分解2Fe(OH)3Fe 2O 3＋3H 2O ====△制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应Fe 2＋＋2OH －===Fe(OH)2↓可溶性铁盐与碱溶液反应Fe 3＋＋3OH －===Fe(OH)3↓二者的关系在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成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，化学方程式为4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)31．下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是A．铁粉具有还原性，可用作食品保存的抗氧化剂B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料C．FeCl3溶液呈酸性，可用于腐蚀印刷电路板上的CuD．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于自来水的消毒【答案】A【解析】A．铁粉具有还原性，能消耗食品包装袋内的氧气，可用作食品保存的抗氧化剂，故选A；B．Fe3O4具有磁性，所以纳米Fe3O4可用作铁磁性材料，与Fe3O4能与酸反应无关，故不选B；C．FeCl3溶液可用于腐蚀印刷电路板上的Cu，是因为Fe3+能把Cu氧化为Cu2+，故不选C；D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水，不能消毒，故不选D；选A。

第3课时铁的重要化合物1．铁（1）铁的存在铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，主要以＋2和＋3价化合物的形式存在。

（2）物理性质铁是银白色金属，具有金属光泽，质软，熔沸点高，具有良好的导电、导热性，可以被磁铁吸引，也可以被磁化。

铁粉呈黑色。

2．铁的氧化物（1）物理性质。

①氧化亚铁(FeO）：不溶于水的黑色粉末。

②氧化铁(Fe2O3）：俗称铁红,不溶于水的红棕色粉末。

③四氧化三铁（Fe3O4)：俗称磁性氧化铁，不溶于水的黑色晶体.（2)化学性质.①稳定性Fe2O3、Fe3O4较稳定；FeO不稳定，受热能氧化为Fe3O4。

②与酸反应：FeO、Fe2O3是碱性氧化物,与盐酸反应的离子方程式。

FeO：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O；Fe2O3：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。

（3)用途：Fe2O3常用作红色油漆和涂料，赤铁矿主要成分是Fe2O3，是炼铁原料。

3．铁的氢氧化物(1)物理性质Fe(OH)2Fe(OH）3色、白色固红褐色态体固体溶解性难溶于水（2)化学性质①稳定性:Fe(OH）2在空气中易转化为Fe(OH）3,化学方程式：4Fe（OH)2＋O2＋2H2O===4Fe（OH)3；反应现象:白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。

Fe(OH)3受热易发生分解，化学方程式是2Fe（OH）3错误!Fe2O3＋3H2O，②与盐酸反应（离子方程式)。

Fe(OH)2：Fe（OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O；Fe（OH）3：Fe(OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O.（3)制备(离子方程式).制备Fe（OH）2：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。

制备Fe(OH）3:Fe3＋＋3OH－===Fe(OH）3↓。

4．铁盐和亚铁盐(1)Fe2＋和Fe3＋的检验。

(2)Fe2＋与Fe3＋的转化。

①实验及现象。

―→溶液由棕黄色变为浅绿色，离子方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋↓―→无明显现象↓―→溶液变为红色离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－②结论.Fe3＋错误!Fe2＋(3）铁盐的净水作用：向混有少量泥沙的浑水中加入少量Fe2（SO4)3（或明矾),浑水会变澄清。

考点16 铁及其重要化合物一、铁的性质1．铁的物理性质纯铁具有金属的共性，如具有银白色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁铁吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。

2．铁的化学性质铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。

（1）与非金属单质的反应： ①与O 2的反应：常温下：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe 2O 3。

点燃时：3Fe ＋2O 2=====点燃Fe 3O 4。

②与Cl 2的反应：2Fe ＋3Cl 2=====点燃2FeCl 3。

③与S 的反应：Fe ＋S=====△FeS 。

（2）与水的反应：常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：3Fe ＋4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4＋4H 2。

（3）与酸的反应：①与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2↑。

②与氧化性酸：遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应无H 2产生。

Fe 过量 3Fe+8H ++23NO -3Fe 2++2NO↑+4H 2O Fe 不足Fe+4H ++3NO -Fe 3++NO↑+2H 2O（4）与某些盐溶液的反应：①与CuSO 4溶液反应的离子方程式：Fe ＋Cu 2＋===Fe 2＋＋Cu 。

②与FeCl 3溶液反应的离子方程式：2Fe 3＋＋Fe===3Fe 2＋。

二、铁的氧化物和氢氧化物 1．铁的氧化物的比较铁的氧化物 FeO Fe 2O 3 Fe 3O 4 俗称 无 铁红 磁性氧化铁 色、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 难溶于水 稳定性不稳定性 6FeO+O 22Fe 3O 4 稳定稳定 与非氧化性酸的反应 FeO+2H +Fe 2++H 2OFe 2O 3+6H +2Fe 3++3H 2OFe 3O 4+8H +2Fe 3++ Fe 2++4H 2O与CO 的反应Fe x O y +y COx Fe+y CO 2制取高温熔融，过量的铁与氧气反应 2Fe+O 22FeOFe(OH)3的分解 2Fe(OH)3Fe 2O 3+3H 2O铁在氧气中燃烧3Fe+2O 2Fe 3O 4提醒：（1）Fe 3O 4的组成可用氧化物的形式表示为FeO·Fe 2O 3，即有13的铁显＋2价，23的铁显＋3价； （2）Fe 3O 4与一般酸反应生成两种盐，Fe 3O 4与稀硝酸反应生成一种盐[Fe(NO 3)3]。

《铁及其重要化合物》教学设计一、设计理念在《铁及其重要化合物》的课程教学中，老师要明确教学方向，引导学生熟悉铁及其重要化合物的相关知识点。

并且在实际教学过程中，能够通过创造性实验探究教学的形式，亲身融入到铁及其重要化合物的创造性实验探究活动当中，希望能够通过铁及其重要化合物的创造性实验探究学习，形成自主探究、积极思考、创新思维的学习思想和学习习惯。

基于此设计理念，本人逐步开展了《铁及其重要化合物》的教学设计。

二、教学分析（一）内容分析在本节课中，我们主要需要让学生认知到铁的基础结构，以及铁元素所衍生的重要化合物。

基于此，本次课程主要针对铁的氧化反应产生的化合物来展开本次教学，主要围绕FeO、Fe2O3、Fe3O4，引导学生认识各类铁的氧化反应产生的化合物的不同结构、形态、作用等，这也是本次课程教学的关键所在。

（二）对象分析结合目前的学情来看，因为班上的学生已经在初中接触过基础化学，并且积累了相关的化学课程实验知识，因此对于相关化学课程实验教学创造性探究的过程和现场不太陌生。

因此，本次教学中，通过对于铁的氧化反应产生的化合物的相关实验创造性探究，不仅能够让学生们更加生动的认识到FeO、Fe2O3、Fe3O4的形成过程。

（三）教法分析本节内容涉及到的知识点多，所以，在教学方法的选择过程中，需要结合学生的实际情况来考虑。

如本次课程中，本人希望通过引导教学的形式，让学生主动探究其铁的氧化反应产生的化合物性质，那么如何来实施这一教学方法呢？就可以结合学生周边熟悉的事物来展开，比如铁锈等。

不仅如此，还可以融合分组讨论、协作共学的形式，让学生们共同自助探讨，从而有效提升其教学的新鲜度和创新度，并且也能够形成系统化、创新化的化学学习体系，为后续的课程学习奠定基础。

三、教学目标（一）知识以及技能1.进一步认知FeO、Fe2O3、Fe3O4的性质以及应用；2. 熟悉Fe(OH)3、Fe(OH)2的制备以及性质；3. 熟悉Fe3+、Fe2+的检验方法以及相互转化；4. 基于引导学和创造性实验探究，能够在实际教学中，培养学生的综合能力。