高中化学课件铁及其化合物

复原性：遇较强氧化剂时被氧化成三价铁的化合物
F2 e B 2 、 rC 2 、 lO 2 、 H 2 S 浓 4 、 O H N 3 等 O F3 e
M 4( n H )O 、 H 2 O 2 、 C 等 lO
例：2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl4Fe2++O2+4H+＝4Fe3++2H2O 3Fe2+ + 4H+ +NO3-(稀)＝3Fe3++NO↑+2H2O
产生红褐色的 沉淀
先有白色的沉淀， 迅速变成灰绿色， 最后变成红褐色。
Fe3++3OH-=Fe(OH)3 ↓ Fe2＋+2OH-=Fe(OH)2 ↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O= 4Fe(OH)3
2、铁的氢氧化物
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
Fe3++3OH-＝Fe(OH)3↓
白色 难溶于水
(2)Fe3+和Fe2+的转化
科学探究：在FeCl3溶液中参加足量Fe粉，振荡。再滴 入几滴KSCN溶液，观察现象；在以上所得到的FeCl2 和KSCN的混合溶液中，滴加氯水(Cl2)，再观察现象。
溶液不显血红色 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ 溶液变成血红色 2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ +2Cl¯
红褐色 难溶于水
易被空气中氧气氧化 成氢氧化铁
4Fe(OH)2+2H2O+O2 ＝4Fe(OH)3
受热易分解
2Fe(OH)3 △Fe2O3+3H2O

F_e_(_O_H__)_3＋__3_H__＋_=_=_=_F_e_3_＋_＋__3_H__2O_
极易被空气中氧气氧化成 氢氧化铁
4Fe(OH)2+2H2O+O2＝ 4Fe(OH)3
_2_F_e_(O__H_)_3_=_=_△=_=_=_F_e_2_O_3_＋__3_H__2O__
问题： 如何制备得到较长时间稳定存在的Fe(OH)2 ?
在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、
稀H2SO4等试剂制备。思考解答下列问题： (3)在试管Ⅰ里加入的试剂是 稀H2SO4、铁屑 。 (4)在试管Ⅱ里加入的试剂是 NaOH溶液 。 (5)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_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)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_试__管__Ⅰ__中__反__ _应_生__成__的__H__2_充__满__了__试__管__Ⅰ__和__试__管__Ⅱ__，__且__外__界__空__气__不__容__易__进__入_。
2. Fe2＋、Fe3＋相互转化的实验探究
常见还原剂
Fe2+
Cu、Fe粉、 KI溶液、 H2S水溶液……
氧化剂 Fe3+
还原剂
常见氧化剂
新制氯水、 过氧化氢、 酸性高锰酸、 硝酸……
2. Fe2＋、Fe3＋相互转化的实验探究
实验操作
FeCl3溶液中加入 KSCN溶液，加入铁
粉
取适量上层清液加氯 水，震荡

(3) Fe与盐溶液反应(CuSO4) Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4
任务二 铁的化学性质
0
△ +3
2Fe+3Cl2=====2FeCl3
点燃 3Fe+2O2=====Fe3O4
铁的化合价变化有何异同？
0
△ +2
Fe+S=====FeS
为什么Fe被氧化成不同价态的产物？
F0e＋H2SO4===F+e2SO4＋H2↑ F0e＋CuSO4===Cu＋F+e2SO4
Fe2O3＋6H＋ = 2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋ = 2Fe3＋＋Fe2＋＋
4H2O
稳定性
△ 6FeO＋O2= 2Fe3O4
稳定
稳定
与CO、H2
高温
Fe2O3 ＋ 3CO = 2 Fe＋3CO2
反应
Fe3O4
＋
高温
4CO = 3
Fe＋4CO2
高温
Fe2O3 ＋ 3H2 = 2 Fe＋3H2O
肥皂液 （收集氢气， 现象明显）
注意事项： （1）试管口略向下倾斜。 （2）酒精灯先加热湿棉花，再加热铁粉。 （3）加热一会儿再将导管插入到肥皂水中。 （4）结束时，先撤导管，再移开酒精灯。
任务三 探究铁与水蒸气的反应
【实验装置】
实验现象 实验结论 实验原理
①用火柴点燃肥皂液，听到爆鸣声 ②固体仍为黑色
……
铁的发展史
➢ 公元前2500年人类已发现和使用铁 （陨铁，古埃及人称为“天石“） ➢ 约公元前2000年人类发明了铁矿石的冶炼方法
我国的“铁文化”
➢ 我国目前发现最早的人工冶铁制品是西周晚期的玉柄铁剑 ➢ 战国中期以后铁制工具在社会生产中发挥了巨大作用

B
A.陨铁中存在游离态的铁 B.铁能与水蒸气反应，生成氧化铁和氢气 C.铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应 D.四氧化三铁与稀盐酸反应生成两种盐
实验延伸 铁与水蒸气的反应 （1）湿棉花的作用是受热时提供反应所需水蒸气。 （2）酒精灯火焰的防风罩可以使加热效果更好，减少热量散失。 （3）肥皂液起到“收集”氢气的作用。
4.从物质类别Байду номын сангаас度认识铁的化学性质
5.从元素价态角度认识铁的化学性质
易错辨析 （1） 整套装置试管口略低于试管底部，其目的是防止试管炸裂。 ( )
单质
还原
2.铁的物理性质
磁铁
3.铁的化学性质
（1）铁与某些非金属单质、酸和盐溶液反应
（2）铁与水蒸气的反应（教材实验探究）
实验装置
_
实验操作 及现象
在如图所示的试管中依次加入湿棉花和还原铁粉，加热，一段时间后， 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声
实验结论
高温下，铁能与水蒸气反应，化学方程式为 __________________________________________________________
（2）若发生硫酸型酸雨，红土地表面会被腐蚀，试结合离子方程式分析其中原因。
知新
1.物理性质及用途
铁红
磁性氧化铁
红棕色
黑色
红色
2.化学性质
氧化性
3.从物质类别和元素价态两个维度认识铁的氧化物
致用
B
D
C
A.醋酸 B.草酸 C.氢氧化钠 D.柠檬酸
4.下列有关铁及其化合物的说法错误的是( )
B
A.铁粉 B.醋酸亚铁 C.食盐 D.氢氧化铁
B
A.①③④ B.①②④⑤ C.②③④⑤ D.①②③⑤

＋2 自然界中以
价和
＋3 价化合物的形式存在。铁单质在
陨铁 的形态存在。
2．物理性质
纯净的铁是光亮的 银白 色金属，密度较大，熔点较高。具
有
导热性 、
磁体 吸引。
导电 ___ 性 、
延展 性 ， 能 被
3．化学性质
(1)与非金属反应
2Fe＋3Cl2=点==燃==__2_F_e_C_l_3_ 3Fe＋2O2=点==燃==__F_e_3O__4 __ (_2_)_与__水3_F_反e_＋_应_4_H_2_O_(_g_)=_高_=_=温_=_=_F_e_3O__4＋__4_H__2 _ (3)与酸反应 ____F_e_＋__2_H_C_l_=_=_=_F_e_C_l_2_＋_H__2_↑________ (4)与盐溶液反应 Fe＋CuSO4===_F_e_S_O_4_＋__Cu 结论：铁在化学反应中做为还原剂：
_明__含__F_e_3_＋_______________________________________________。 (3)保存 C 溶液时要加固体 A 的原因是__防__止__F_e_2_＋_被__O__2 氧__化_______。
(4)写出下列转化的离子方程式： ①D→C：_2_F_e_3＋_＋__F_e_=_=_=_3_F_e_2_＋__________； ②C→D：_2_F_e_2＋_＋__C_l_2_=_=_=_2_F_e_3＋_＋__2_C__l－____。
如 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ 3CO＋Fe2O3==△===2Fe＋3CO2
与 Fe3＋、Fe2＋有关的离子共存问题： ①Fe3＋与 I－、S2－、HS－、SO23－、HSO－ 3 等因发生氧化还原反应而 不能大量共存。

你知道铁有哪些用途？请举例说明。
铁为什么可用来制作斧头、 炊具、易拉罐和导线？
（一）、铁的物理性质 铁有良好的延展性、导电性和导热 性，有铁磁性，纯铁质软、具有银白色 金属光泽。
平常我们见到的铁是银白色吗？
金属原子在化学反应中会发生什 么变化？表现什么性质？
（二）铁的化学性质
Fe – 2e = Fe2+ Fe – 3e = Fe3+（表现还原性）
金属的还原性具体体现在哪几个方面？
金属的通性：
1、与非金属反应 2、与水反应 3、与酸反应 4、与盐溶液反应 对照金属的通性，你已掌握了铁 的哪些反应？写出反应的方程式。
1、与非金属反应 点燃 3Fe + 2O2 Fe3O4 Fe + S FeS 2、与酸反应 Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑
（二）铁的化学性质
Fe – 2e = Fe2+ Fe – 3e = Fe3+ 1、与非金属反应 点燃 3Fe + 2O2 Fe3O4
Fe + S
△
FeS
2Fe + 3Cl2 点燃 2FeCl3 2、与酸反应 Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑ 3、与盐的反应 Fe + Cu2+ = Cu＋Fe2+ 4、与水的反应 3Fe +4H2O(气)
高温
（非强氧化性酸）
常温下，铁遇浓硫酸和浓硝酸钝化。
Fe3O4 +件之间有什么关系？
金属越不活泼，与水反应的条件越苛刻。
如果铁与水可以发生反应， 预测需要什么条件？
4、与水的反应 3Fe +4H2O(气)

1.铁生锈的条件是与水、空气同时接触。 但影片最后的结尾给人一种振奋人心的希望！他用他的睿智，用他二十年来如一日的坚持，用一把小小的铁捶挖开一条通道终于成功
越狱了！并且取走了监狱长所有非法所得的钱，并让他的丑闻大白于天下，最后监狱长自杀谢罪。真叫人大快人心！而且，瑞德最终
2.光亮的铁丝在空气中能否燃烧?铁丝在纯氧中燃烧的现象如何? 也被释放，当他也对外面的一切不习惯时，也准备结束自己的生命时，他想起了和安迪的约定，那就是一起到海边钩鱼，那是多么自
新知预习
自主测试
课前篇自主预习
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)Fe与H2O(g)反应生成Fe2O3和H2。 ( ) (2)铁有多种氧化物,且均为黑色固体。 ( ) (3)Fe3O4中的Fe化合价有+2和+3价,Fe3O4为混合物。 ( ) (4)Fe(OH)2和Fe(OH)3均为弱碱,均与盐酸反应生成盐和H2O。 () (5)Fe(OH)2易被溶解在溶液中的O2氧化为Fe(OH)3。( ) (6)Fe2+遇到氧化剂Cl2、KMnO4、H2O2均被氧化为Fe3+。 ( ) (7)FeCl3溶液与Fe、Cu反应,体现了FeCl3的还原性。 ( ) (8)Fe3+遇KSCN溶液可生成红色沉淀。 ( ) 答案(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√
自主测试
Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜色
白色
红褐色
溶解性
不溶于水
不溶于水
稳定性
易被溶解在溶液中的氧 气氧化为 Fe(OH)3
2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
与盐酸反应 (离子方程式)
Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O

度:7.86 g·cm-3。
2.化学性质
(1)与非金属单质(O2、Cl2等)反应,如Fe与Cl2反应:
2Fe+3Cl2
2FeCl3。
(2)与盐酸、稀硫酸反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑(离子方程式)。 (3)与某些盐反应,如Fe与CuSO4溶液反应:Fe+Cu2+=Fe2++Cu(离子 方程式)。
提示:Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三种物质中铁元素的化合价分别为0、 +2、+3价,根据含元素最高价的物质只能做氧化剂,含元素最低价
的物质只能做还原剂,处于中间价态的物质既可做氧化剂又可做还
原剂得出结论:Fe2(SO4)3可做氧化剂,Fe可做还原剂,FeSO4既可做氧
化剂又可做还原剂。
-13-
。
C.只有①②④ 在制备Fe(OH)2时,为什么要用新制的FeSO4溶液并将吸有NaOH溶液的胶头滴管尖嘴插入液面以下?
提示:向FeCl2溶液中加入NaOH溶液,会看到有白色沉淀生成,且白色沉淀迅速变为灰绿色,过一段时间后还会有红褐色物质生成。
D.只有②③④ 变式训练1(2019云南双柏第一中学期中)下列图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(
的Fe(OH)2沉淀接触。
-23-
探究一
探究二
探究三
素养脉络
“Fe、Fe2+、Fe3+”的三角转化关系
问题探究
1.【实验探究】
随堂检测
课堂篇素养提升
实验 操作
实验 加适量铁粉振荡后,溶液变成浅绿色,再加 KSCN 溶液 现象 不变红,再滴加氯水后,溶液变成红色
-17-

Fe3＋
产生淡黄色沉淀―→Fe3＋
(5)利用Fe2＋的还原性
①
Fe2＋溶液溴水溴水褪色―→Fe2＋ Fe3＋溶液 溴水不褪色―→Fe3＋
②
Fe2＋溶液KMnO4溶液紫色褪去―→Fe2＋
Fe3＋溶液
不褪色―→Fe3＋
[知能拓展] ①若只检验Fe3＋，最好选用KSCN溶液，此法 最灵敏。
②若只检验Fe2＋，最好方法是加KSCN溶液无现象，再滴 入氯水，溶液变红。但加入试剂顺序不能颠倒。
③检验Fe3＋是否混有Fe2＋，最好用酸性KMnO4溶液或溴 水，不能用NaOH溶液、KSCN等。
④检验既含Fe3＋又含Fe2＋，分二次检验，用KSCN溶液检 验Fe3＋，用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋。
❖ 1、 如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两
物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书 写不正确的是 ( )
FFee23＋＋NaOH白为红色红褐沉褐色淀色沉―迅淀→速―F→变eF2为＋e3灰＋ 绿色，最后变
(4)利用Fe3＋的氧化性
①
Fe2＋溶液Cu片无明显现象―→Fe2＋ Fe3＋溶液 铜被腐蚀，溶液变为绿色―→Fe3＋
②
Fe2＋溶液淀粉-KI试纸不变蓝―→Fe2＋
Fe3＋溶液
变蓝―→Fe3＋
③
Fe2＋H2S水溶液无现象―→Fe2＋
(5)某同学在实验时向 E 中加入了过量的一种固体物质，发 现淡黄色褪去，现对褪色原因进行探究。提出你的假设： ________；为了对你所提出的假设进行验证，你设计的实验方 案是______________________。
答案：(1) FeCl2
KSCN溶液
(2)d
(3)Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O

14
二、铁的化合物
1.铁的氧化物
FeO Fe2O3
碱性氧化物
Fe3O4
+2、+3 FeO·Fe2O3
15
二、铁的化合物 1.铁的氧化物 1mol铁单质与水蒸气高温下反应转移8/3mol电子
16
二、铁的化合物 2.铁的氢氧化物 铁有两种氢氧化物，Fe(OH)2、 Fe(OH)3 那么，如何制备这两种氢氧化物呢？
5
慢慢的，人类掌握了冶铁技术
出土于甘肃灵台的春秋时期的秦国铜柄铁剑
6
同学们是否还记得炼铁的化学原理吗？ Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO27ຫໍສະໝຸດ 一、铁的单质 1.物理性质
铁具有良好的延展性和导热性。能够导电，导电 性不如铜和铝，能够被磁铁吸引。 2.化学性质 铁的化学性质怎样呢？
8
一、铁的单质
17
18
操作 现象
Fe(OH)2 向FeSO4中滴加NaOH溶液
Fe(OH)3 向FeCl3中滴加NaOH溶液
离子方程式
实验结论
19
（2）氢氧化铁和氢氧化亚铁的性质比较
颜色
Fe(OH)2
Fe(OH)3
溶解度
与盐酸的离 子方程式
稳定性
20
思考与讨论：白色的氢氧化亚铁在制备时很容易会被氧气氧化 变为氢氧化铁，那么如何防止这种变质呢？
10
一、铁的单质 2.化学性质 活泼金属可以与水反应，那么铁是否能于水反应呢？ 生活经验告诉我们，常温下，铁不会和水反应。
钢铁厂提示： 在进行钢水浇铸过程中，模具必须要进行干燥处 理，这是为什么呢？
11
一、铁的单质 2.化学性质 铁与水蒸气在高温时发生反应，生成四氧化三铁和氢气