铁的氧化物和氢氧化物PPT课件

【整理与提升】 利用“价——类”的分析模型，预测FeCl2和FeCl3的性质和转化
【资料卡片】
氯化铁溶液显黄色，滴加KSCN溶液后，溶液变为 血红色；氯化亚铁溶液显浅绿色，滴加KSCN溶液后无 变化，可以利用此反应检验Fe3+的存在
常见的氧化剂
07
√ √ 非金属单质O2、 Cl2、 Br2、 I2 、S
Fe3O4 + 8H+= Fe2+ + 2Fe3++4 H2O
氧化物类别
碱性氧化物
碱性氧化物
复杂氧化物
氧化性
高温时，都能与C、CO、H2反应，被还原生成Fe
【含铁氧化
Fe2O3可作外墙涂料
【含铁氧化物的用途】
【资料卡片】“有料”的Fe3O4 材料：常用的磁性材料，特制纯净的Fe3O4用
金属阳离子Cu2+ 、 Ag+ 、Fe3+
√ 其它：H + 、 KMnO4(H +) 、 √ √ √ H2O2 (H +) 、 HNO3 、浓 H2SO4 等
常见的还原剂
07
√ √ √ 金属单质：Zn 、Fe、Cu
非金属单质及低价化合物：C、H2、
CO
√√
非金属阴离子 I- 、Br-、 S2-
其它：Fe2+
可能的制备方案：
Fe2+﹢2Fe3+﹢8OH－ == Fe3O4↓﹢4H2O， Fe2+﹢Fe2O3﹢2OH－ == Fe3O4﹢H2O， 2Fe3+﹢FeO﹢6OH－ == Fe3O4﹢3H2O 4Fe2O3﹢Fe == 3Fe3O4 3Fe2O3﹢H2 == 2Fe3O4﹢H2O 6Fe2+﹢12OH－﹢O2 === 2Fe3O4﹢6H2O

1
复习提问
• 1.氢氧化铝的化学性质 • 2.氢氧化铝的制法
2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
古代炼铁
（春秋战国时期）
3
4
5
6
1.熟记FeO、 Fe2O3和Fe3O4 的知识 2.学会Fe(OH)2和Fe(OH)3的制备方法 3.会应用铁的氧化物和氢氧化物的性质 解决问题
7
1、铁的氧化 物 名 称 氧化亚铁
化学式
FeO
⑵配液溶液时可用加热的方法尽可能除去溶解氧； ⑶可在液面加少许汽油或苯等有机溶剂，以隔绝空气。
11
2．Fe(OH)3
⑴ 物理性质： 红褐色沉淀，不溶水； ⑵ 化学性质：
①与酸反应； ②受热易分解；2Fe(OH)3=△==Fe2O3+3H2O ⑶ 制取：由易溶性的铁盐跟碱溶液起反应制得
12
小结
1.FeO、 Fe2O3和Fe3O4 的知识 2.Fe(OH)2和Fe(OH)3的制备方法 3.会应用铁的氧化物和氢氧化物的性质 解决问题
Fe2O3
15
2.在下列几种物质中，只与HCl溶液和NaOH溶液 一种反应的是（ B）
A NaHCO3
B Fe2O3
C Al2O3
D Al(OH)3
16
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
(1)、 制取： 由可溶性的亚铁盐跟碱溶液起反应制得
现象： 白色絮状沉淀能迅速变成灰绿色，最终变成
红褐色。
9
Fe(OH)2性质
(2) 物理性质：
白色絮状沉淀，不溶水；

用其它气体如H2、N2 赶尽装置内的空气，制造非氧环境。
加热煮沸
新制NaOH 溶液
植物油
不溶于水，ρ
比水小
新制FeSO4溶液
现配现用
改进方法：
操作： 先滴加 稀硫酸 ，然后 收集氢气并验纯， 当氢气纯净后，再滴加 NaOH溶液 。
改进方法：
1. 在试管A和B中加入试剂，打开止水夹a，塞紧塞子，B试管中 观察到的 现象为 导管口有气泡，目的是 排除装置中的空气 ，A中反应一段 时间后，再夹紧止水夹，B中可观察到的现象是
在容器内充满H2等 还原性气体
课堂·小结
铁的氢氧化物的性质比较：
Fe(OH)3
色态
红褐色固体
Fe(OH)2
白色固体
溶解性
都不溶于水
制备
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
与酸反 应
热稳定 性
两者间 的转化
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
2Fe(OH)3 = Fe2O3+ 3H2O
∆ Fe(OH)2===FeO+H2O(隔绝空气)
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
FeSO4溶液
先生成白色絮状沉淀，之后迅 速变为灰绿色，最后变为红褐 色沉淀
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
2. Fe(OH)3的性质
化学式 物理性质
化合价角度

_6_H_＋__＋__F_e_2O__3_ _F_e_3_O_4_＋__8_H_＋_=__=_=_ _=_=_=_2_F_e_3_＋_＋___ _2_F_e_3_＋_＋__F_e_2_＋_＋___
_3_H_2_O__
_4_H_2_O___
稳定性
稳定
稳定
与CO、C、 H2反应
生成单质铁及CO2或H2O
2.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↑。
part 02
铁的氧化物
俗称
氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4)
—
__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
不 溶于水
类别
碱性 氧化物
碱性 氧化物
－
铁的价态
_＋__2__
_＋__3__
＋2 、_＋__3__
与H＋反应 _F_e_O__＋__2_H_＋_=_=_=__F_e_2＋__＋__ 的离子方 _H__2O__ 程式
F e ( O H ) 2 ： _ _ _ _F_ _e_(O_ _H_ _)2_ _=_△=_=_ _F_e_O_ ＋_ _ _H_2_O_ _ _ _ _ _ _ _ _
F e ( O H ) 3 ： _ _ _ _2_ F_ _e_(O_ _H_ _)3_=_△=_=_ _F_e_2_O_3_+_ _3_H_2_O_ _ _ _ _ _ _

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【微点拨】FeO、Fe2O3属于碱性氧化物,Fe3O4不属于碱 性氧化物。
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3.铁的化学性质 (1)铁与非金属单质、酸、盐溶液的反应
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沉淀迅速变成灰绿色,最后会有红褐色沉淀生成,原因
是_4_F__e_(_O_H_)_2_+_O__2+__2_H_2_O_=_=_=_=_4__F_e_((O填H)反3应的化学方程
式)。
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【情境·思考】 杜甫是唐代伟大诗人,他的代表作之一——《自京赴奉 先县咏怀五百字》中有句千古名句:“朱门酒肉臭,路 有冻死骨。”这里为何称为“朱门”呢?
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Fe2O3 Fe2O3+6H+
2_F__e_=3+_=+_=3_=H__2O_

红 砖？
青 砖？
结论：红砖中含的是Fe2O3 ，青砖中主要含的是Fe3O4
制备
氢氧化铁 Fe(OH)3 氢氧化亚铁 Fe(OH)2
[实验3-1]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。
制备
氢氧化铁 Fe(OH)3 氢氧化亚铁 Fe(OH)2
若要较长时间看到白色沉淀，需创造无氧环境
化学性质: 化学式 色态
氢氧化铁 Fe(OH)3 氢氧化亚铁 Fe(OH)2
Fe(OH)2 白色絮状沉淀
Fe(OH)3 红褐色沉淀
与盐酸反应 Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2O
受热分解
＋2 Fe(OH)2
空气
＋Fe32O3
Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O 2Fe(OH)3==Fe2O3＋3H2O
②若拔去连接管，将有白色沉淀的注射器抽入空气，振荡，则可观察 到 白色沉淀迅速转变为灰绿色，最后变为红褐色。。
方法三 集气排液法
操作步骤:
C
1. 检查装置气密性,按图示盛放药品
2. 打开止水夹a，反应一段时间后， 在C处收集H2并验纯
3. 待收集的H2纯净后，关闭a,左边试管中气压逐渐增大，其FeSO4 溶液被压入右边试管中,与NaOH反应生成Fe(OH)2白色沉淀。
那么青砖又是怎样制得的呢？
原来在砖胚烧透之后，不让它自然冷却， 而从窑顶不断向下淋水使砖冷却，结果砖 就变成了青砖。
淋水的结果是，水在窑内高温的环境
下，迅速变为水蒸气，使窑内压强增大， 阻止了空气进入，在窑内形成了一个缺氧 的环境，这些水蒸气还与窑内炽热的碳起 反应，产生大量还原性气体CO和H2，将砖 体内的Fe2O3转化为FeO或Fe3O4，由于它 们都是黑色的，所以烧出来的就是青砖

1亚铁盐需新制用足量铁不稀硫酸反应或还原氯化铁溶液2将所用氢氧化钠溶液煮沸以赶尽溶于其中的空气o23使用长滴管吸入氢氧化钠溶液后将滴管伸入氯化亚铁溶液的液面以下慢慢挤压乳胶头使氢氧化钠溶液不氯化亚铁溶液混合
第1节 铁的多样性
第2课时 铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物
---
1.根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,能从宏观和微 观相结合的视角认识铁及其氧化物的主要性质。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
铁的氧化物、氢氧化物的性质 问题探究 在学习铁及其化合物的性质时,同学们做了以下两个实验。已知 苯是一种不溶于水的有机溶剂,密度比水的小。
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
(1)图甲实验中生成的产物是Fe3O4,可以写成FeO·Fe2O3的形式, 那么Fe3O4是混合物吗?
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
知识归纳 (1)常温下,Fe与H2O不反应。但在水、空气中的O2等的共同作 用下,Fe却很容易被腐蚀。铁不能与热水反应,但在高温下,Fe能
与 H2O(g)反应 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。
(2)铁单质中铁元素的化合价为0价,铁单质具有还原性,能与具有 氧化性的物质发生反应。
FeO
俗名
—
颜色、状态 黑色粉末
水溶性
难溶
铁元素 化合价
+2 价
与稀盐酸或稀
硫酸反应(写离 子方程式)
FeO+2H+ Fe2++H2O
Fe2O3 铁红 红棕色粉末 难溶
+3 价
Fe3O4 磁性氧化铁 黑色晶体 难溶
+2、+3 价

（在空气中缓慢氧化）
在上述几个反应中，Fe与什么物质反应为+3价？与什么物质反应为+2价？生成的价态主要取决于什么因素？
Fe
与氧化性较强的氧化剂反应
Fe
-3e-
Fe3+
与氧化性较弱的氧化剂反应
Fe
-2e-
Fe2+
HNO3、Cl2、Br2等
H+、S、I2、Fe3+、Cu2+等
注：铁在O2中燃烧生成Fe3O4
第三章 铁 金属材料 第一节 铁及其化合物第1课时 铁及其氧化物、氢氧化物
人类最早使用的铁,是来自太空的陨铁
铁元素在地壳中的含量居第四位。
铁在自然界中可以像陨铁中的铁那样以单质形态存在,但主要是以+2价和+3价化合物的形态存在于矿石中。
赤铁矿石
磁铁矿石
铜柄铁剑（春秋）
工业炼铁的原理是用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来。你还记得炼铁高炉内发生的化学反应吗？
Fe3O4+8H+= Fe2+ +2Fe3++4H2O
（2）铁的氧化物的用途
Ⅰ.作为冶炼金属的原料
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
Ⅱ.氧化铁常用于制造红色油漆和涂料
高温
注： FeO不稳定
6FeO＋O2 2Fe3O4
(1)磁铁矿的主要成分是Fe3O4( )(2) FeO在空气中加热生成Fe2O3( )(3)Fe3O4中铁的化合价有＋2和＋3价，是一种混合物( )
（2）化学性质
a.易溶于酸
b.受热分解
铁有延展性和导热性。铁能导电,但其导电性不如铜和铝。铁能被磁体吸引。铁的化学性质比较活泼,它能与许多物质发生化学反应。

§3.1 铁的多样性 §3.1.2 铁及其氧化物、氢氧化物
一、铁的主要性质
1. 物理性质 【问题】铁有哪些物理性质？
铁是一种银白色、有金属光泽的固体，具有良好的导电、导热和延展性，具有磁性； 纯铁的抗腐蚀能力很强。
2. 铁的化学性质 思考讨论：以钠为例，分析活泼金属单质一般能与哪些物质反应？ 与酸反应放出H2、与盐发生置换反应，与非金属单质如Cl2、与水反应 （1）与非氧化性酸反应
水稀释到 200mL，测得其中 c(H+)为 0.40mol/L。则原混合物中氧化铁的质量是
A．3.2g
B．4.8g
C．6.4g
D．8g
铁丝与稀硫酸反应
Fe＋H2SO4 == FeSO4＋H2↑ Fe＋H+ == Fe2+＋H2↑
2.与盐反应
铁丝与硫酸铜反应
Fe＋CuSO4 == Cu＋FeSO4 Fe＋Cu2+ == Cu＋Fe2+
（3）与某些非金属单质反应
铁丝在氯气中燃烧
铁丝在氧气中燃烧
铁丝与硫磺的反应
思考讨论：比较非金属单质氧化性强弱？
反应原理：
【问题】如何证明固体是四氧化三铁？如何检验固态产物中铁元素的价态？ 试管冷却后，利用磁铁在试管外侧吸一吸。若固体被吸引，证明固 体是四氧化三铁。
取少量固体于试管中，加入稀硫酸(不能用盐酸)溶解，将溶液分成 两份，一份加入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，说明溶液中含有 Fe2＋；另一份加入KSCN溶液，溶液显红色，说明溶液中含有Fe3＋。
四、铁的氢氧化物
实验探究 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。
现象：
离子方程式：

课堂练习
4. (3)打开 K3,关闭 K1和 K2。c中亮蓝色溶液流 入d,其原 因是__c_中__产__生__了__大__量__的__H_2_,使__c_中__的__压__强__大__于__大__气__压_______; d中析出砖红色沉淀,为使沉淀充分析出并分离,需采用的操 作是_冰__浴__冷__却___ 、___过__滤_____洗涤、干燥。 (4)指出装置d可能存在的缺点_装__置__d_为__敞__开__体__系__, __ ___可__能__使__醋__酸__亚__铬__与__空__气__接__触______ 。
二、铁的氢氧化物的制备及性质
5.制备Fe(OH)2的注意事项: (1)Fe2+必须是新配制的,并且需要加入Fe粉,以防Fe2+被氧化成Fe3+。 (2) 除去溶液中溶解的O2,其方法是加热煮沸NaOH 溶液。 (3)为了防止滴加NaOH 溶液时带入空气,滴管末端要插入试管内的液 面以下,再挤出NaOH 溶液。 (4)必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。 (5)在试管上面先充满氢气,保持“还原气氛”,可以有充足的时间观 察到白色的Fe(OH)2 絮状沉淀生成。
二、铁的氢氧化物的制备及性质
制备金属的氢氧化物通常有以下几种方案: 方案1：单质和水反应。 方案2：氧化物和水反应。 方案3：可溶性盐和碱溶液反应。 方案4：电解法(如电解饱和食盐水制氢氧化钠)(暂不考虑)。
二、铁的氢氧化物的制备及性质
[问题思考]铁元素有哪些氢氧化物,分别该如何制取?选择此种 制取方法的理由是什么？
导入
铁的氧化物图片。
一、铁的氧化物
[问题思考]铁元素可以氧化亚铁(FeO)、氧化铁(Fe2O3)和四氧 化三铁(Fe3O4)。推测这三种氧化物化学性质的相同点和不同点,并 说出推测依据。

与酸 __F_e_(O__H_)2_＋__2_H_＋__=_=_=_Fe_2_＋_＋__2_H__2O____ F_e_(_O_H_)_3_＋__3_H_＋_=_=_=_F_e_3_＋_＋__3_H_2_O__ 反应
铁及其氧化物的性质
材料一：铁陨石在化学成分上除Ni和Fe外，还含有Co、S、P、Cu、Cr、 Ga、Ge和Ir等元素。有少数铁陨石还含有硅酸盐包体。铁陨石与地球岩 石十分相似，所以一般很难鉴别。 材料二：从上世纪70年代开始，珍品陨石的价格就已经与黄金相差无几 。 陨石最终的价值高低，要综合陨石的材质、结构、纹理等一起来评 定，稀有陨石则可达到每克万元以上。
方法二中湿棉花的作用 ________提__供__反__应__所__需__水__蒸__气__________________
掌握铁的氧化物的性质 1．阿尔法磁谱仪又译为反物质太空磁谱仪，我国科学家为磁谱仪倾注 了大量心血，磁谱仪已随航天飞船升入太空，开始了探索宇宙中是否存 在“反物质”的研究工作。根据你所学的知识推测用于制造阿尔法磁谱 仪的核心部件的材料是FeO、Fe2O3、Fe3O4中的哪一种？
氢氧化亚铁的制备
【注意】(1)氢氧化亚铁制备时所用水如不煮沸，其中会有氧气，制得的 氢氧化亚铁易被氧化； (2)制得的氢氧化亚铁不能接触氧气等具有氧化性的物质，否则会被氧化 变为红褐色。
随堂训练
有人设计出一种在隔绝空气条件下钠与FeSO4溶液反应的方法以验证反应 实质。实验时，往100mL的大试管中先加40mL煤油，取3粒米粒大小的金 属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液 面至橡胶塞，并夹紧弹簧夹(如图)。仔细观察，回答下列问题：
氢氧化亚铁的制备
制备Fe(OH)2时防氧化措施 (1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。 (2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部，并慢慢 挤出NaOH溶液。 (3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。 (4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。

加入过量铁粉过滤
测 当堂测试
测试1
1．向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100 mL浓度为1.0 mol·L-1 的盐酸，
恰好使混合物完全溶解，有气体放出，所得溶液中加入KSCN溶液后无红色出现。
若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是 ( C )
A． 11.2 g
注意事项
1) (g)必须写，H2不写气体符号 2) 先加热湿棉花，再加热铁粉 3) 实验结束先将导气管从肥皂液
中撤出，再撤酒精灯
随堂训练
1.如何检验铁和水蒸气反应的固态产物中铁元素的价态？ 取少量固体于试管中，加入稀硫酸(不能用盐酸)溶解，将溶
液分成两份，一份加入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，说明溶液 中含有Fe2＋；另一份加入 KSCN 溶液，溶液显红色，说明溶液中 含有Fe3＋。
课堂小结
铁
具有金属的通性及自身的特性 具有还原性
铁的氧化物
氧化亚铁具有还原性 氧化铁具有氧化性 四氧化三铁具有氧化性和还原性
铁的氢氧化物
氢氧化亚铁具有强还原性 氢氧化铁具有氧化性
本节内容结束
条；③点燃镁条。现场与原理如图：
(Hale Waihona Puke )氯酸钾和镁条分别起什么作 用？镁条燃烧放热达到反应所需 要的高温条件，氯酸钾受热分解 产生氧气，促进燃烧。
铝热反应指一类反应 供氧剂
铝热剂
(2)将氧化铁换成氧化亚铁或四氧化三铁能否反应？若能，请写 出和四氧化三铁反应的化学方程式，并标出电子转移。
能 反应的化学方程式及电子转移：
高温 =====
2Fe＋Al2O3
放热反应
反应放出大量热，常用于焊接钢轨、制备金属纳米复合材料等， Fe2O3在反应中表现氧化性。