铁化合物和亚铁化合物间的相互转变

亚铁离子与铁离子的转化亚铁离子与铁离子的转化及其在生物体中的作用亚铁离子（Fe2+）和铁离子（Fe3+）是铁元素（Fe）的两种氧化态。

在化学反应中，亚铁离子和铁离子可以相互转化，这种转化在生物体内起着重要的作用。

本文将探讨亚铁离子与铁离子的转化过程，以及它们在生物体内的生理功能。

亚铁离子和铁离子在水溶液中的转化是一个氧化还原反应。

当亚铁离子和氧气接触时，氧气将亚铁离子氧化成铁离子，并生成水。

这个反应可以简化为：4Fe2+ + O2 → 4Fe3+ + 2H2O反之，当铁离子和还原剂（如铁离子还原酶）接触时，铁离子会被还原成亚铁离子，同时还原剂被氧化。

这个反应可以简化为：4Fe3+ + 4e- → 4Fe2+这种氧化还原反应是生物体内一些关键生化过程的基础。

亚铁离子和铁离子在生物体内起着许多重要的生理作用，特别是在血液和细胞的代谢过程中。

亚铁离子在体内主要存在于铁蛋白中，这是一种可以储存和运输铁离子的蛋白质。

铁蛋白能够将亚铁离子吸附在其分子结构中，从而有效地避免其被氧气氧化成铁离子。

当亚铁离子需要被释放时，铁蛋白会通过一系列生化反应将其中的亚铁离子氧化为铁离子，从而释放出来。

铁离子是血红蛋白和肌红蛋白中的关键组成部分。

血红蛋白是红细胞中的一种蛋白质，它能够携带氧气到全身各个组织和器官。

血红蛋白中的铁离子可以与氧气结合形成氧合血红蛋白，而在组织中释放氧气。

当血红蛋白中的铁离子被氧气氧化成铁红蛋白时，它会失去对氧气的亲和力，从而将氧气释放出来。

铁离子在细胞的代谢过程中也扮演着重要角色。

细胞需要铁离子来合成DNA，RNA和许多重要的蛋白质。

铁离子还参与细胞中的呼吸链反应，这是一种将食物转化为可使用能量的过程。

此外，铁离子还参与体内的免疫反应，调节细胞的生长和分裂，以及许多其他生物化学过程。

然而，亚铁离子和铁离子过量或缺乏都会对生物体产生不利影响。

当体内铁离子过量时，它们可以与细胞和组织中的其它物质结合，形成自由基，导致细胞膜的氧化损伤和DNA的突变。

第二节铁和铁的化合物(二)铁化合物和亚铁化合物间的相互转变教学目标知识技能：使学生初步理解、掌握铁化合物和亚铁化合物之间相互转变的规律及其条件；巩固、加深对氧化还原反应的认识。

能力培养：提高书写化学用语的能力和实验设计能力。

科学思想：对学生进行事物间相互转化及转化条件等辩证唯物主义观点的教育。

科学品质：培养学生严谨求实，认真细致的科学精神，使学生学习化学的兴趣和积极性得到进一步发展。

科学方法：通过实验设计和实验操作，进行“实验方法”这一自然科学方法的指导。

重点、难点铁化合物和亚铁化合物间的相互转变及转变条件。

续表续表具应具备什么条续表在还原剂的作具有氧化性，氧化了单质。

续表具有较强的氧化性。

随堂检测答案：1．加入还原剂铁2Fe3++Fe=3Fe2+2．（1）2∶7 （2）小于2∶7（3）大于2∶7 【板书设计】铁化合物和亚铁化合物的相互转变一、亚铁化合物转变成铁化合物常见的氧化剂：Cl2、Br2、O2、HNO3、浓H2SO4、KMnO4（H+）溶液、K2Cr2O7溶液、H2O2、HClO等。

6FeSO4+3Cl2=2Fe2（SO4）3+2FeCl32Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4=5Fe2（SO4）3+K2SO4+2MnSO4+8H2O二、铁化合物转变成亚铁化合物常见的还原剂：H2S、HI、S2-、I-、SO2、、Mg、Al、Zn、Fe、Cu等。

H2S+2FeCl3=2FeCl2+S↓+2HCl2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+氧化性：Fe3+＞Cu2+。

铁盐与亚铁盐的相互转化铁盐和亚铁盐的转化，听起来像是化学课本上那些看起来又深奥又神秘的内容，但其实它们俩是生活中很常见的东西哦。

大家可能都听说过铁，但你知道吗，铁有两种状态，一种是铁离子带着2个正电荷的叫做亚铁盐，另一种带着3个正电荷的叫做铁盐。

就像我们平常说的铁和锈，铁盐其实就是铁生锈的一种状态。

你可能会想，铁和亚铁到底是个啥关系？其实它们就像是变形金刚，铁和亚铁可以互相转换，只要给它们一点合适的“动力”，它们就能变个样，状态大变。

这就是化学中的氧化还原反应，说得简单点，就是铁遇到氧气，氧气让它变成铁盐，像是我们说的“锈了”，但是如果你让铁还原回去，它又能变回亚铁盐。

咱们可以想象一下，亚铁盐就像是一个正在努力保持健康的年轻铁，它还保持着那种活力，而铁盐嘛，它就是累了，氧气给它压力，它老了，开始变成“锈”，但一旦给它注入还原剂，就能让它恢复青春，重新焕发光彩。

有趣的是，这两种状态的铁也能在不同的环境中“换身”。

比如你把亚铁盐放在氧气丰富的环境中，氧气就像魔法一样，把它变成铁盐。

再比如，如果你给亚铁盐加点还原剂，它又可以从铁盐的状态回到亚铁盐，像是人家在减肥一样，恢复了健康状态。

其实这个过程就像是日常生活中的种种变化，铁盐和亚铁盐就好像是两个人在生活的节奏里不停地互换身份，变化自如。

你有没有想过为什么铁在自然界中总是以铁盐的形式存在？那是因为氧气太贼了，一旦铁暴露在氧气中，它就很容易被氧化，变成铁盐。

所以，铁的“本性”其实是不想变成铁盐的，它想做个好青年，保持在亚铁盐的状态，但大自然的氧气又太“霸道”，让它不得不接受铁盐的命运。

不过，如果铁盐想恢复成亚铁盐，那就需要一些“救星”。

还原剂就是这样的“救世主”，它们会给铁盐提供电子，帮它恢复到亚铁的状态。

讲到这里，可能有人会想，亚铁盐和铁盐到底有啥区别，为什么这么复杂？其实说白了，它们的区别就像是气氛中的一丝轻重变化。

铁盐是一种氧化状态，而亚铁盐则是还原状态。

4-2-2 铁和铁的化合物（第二课时）[教学目标]1．知识目标（1）使学生初步理解、掌握铁化合物和亚铁化合物之间相互转变的规律及其条件；巩固、加深对氧化还原反应的认识。

（2）铁的氢氧化物的性质与比较。

（3）铁“三角”（即Fe、Fe2+、Fe3+之间的转化）。

铁离子的检验。

2．能力和方法目标（1）通过本节内容中的演示实验操作，指导学生用简单的实验探究化学性质、化学事实的能力。

（2）通过铁的氧化物的比较、铁的氢氧化物的比较、亚铁离子和铁离子的比较，提高归纳比较能力。

明确“比较”是学习和研究化学的一种基本方法。

3．情感和价值观目标（1）通过对我国钢铁工业的发展，其中钢产量由1949年居世界第26位跃居1996年的世界首位的事实，对学生进行爱国主义教育。

（2）通过用众多的化学实验学习和研究铁及化合物性质，培养“事实胜于雄辩”，用事实说话的态度，教育学生化学是一门以实验为基础的科学，培养他们实事求是、脚踏实地的科学精神。

[重点与难点]本课时的重点和难点是“铁三角”。

[教学过程]见ppt文件。

课堂练习：1．在三氯化铁溶液中通入二氧化硫，然后再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成，则该白色沉淀可能是（）。

（A）硫酸钡（B）亚硫酸铁（C）亚硫酸钡（D）硫磺2．在含Fe3+、Fe2+、Mg2+、NH4+的稀溶液中加入足量过氧化钡固体，充分作用后，再加入过量稀盐酸，完全反应，离子数目没有变化的是（）（A）Fe3+ （B）Fe2+ （C）Mg2+ （D）NH4+3．把20g铁粉投入盛有一定量的稀硝酸的烧杯中，反应时，硝酸的还原产物为NO。

反应停止后，烧杯中溶液的质量增加了12.27g，此时，烧杯中的物质可能是（）。

（A）硝酸亚铁（B）铁和硝酸亚铁（C）硝酸和硝酸亚铁（D）硝酸亚铁和硝酸铁4．某溶液可能含有硫酸盐、硝酸盐和氯化物。

经测定得知溶液中含有浓度较大的H+、Fe2+和Ba2+，该盐溶液中的阴离子主要是（）。

（A）NO-3（B）Cl-（C）SO-24（D）Cl-和SO-245．把含有氧化铁的铁片投入到足量的稀硫酸中，直到铁片全部溶解。

专题 铁化合物与亚铁化合物的相互转化一、Fe 3＋的检验：1．沉淀法：Fe 3＋＋3OH －＝Fe (OH )3↓ 生成红褐色沉淀2．显色法：Fe 3＋＋3SCN －＝Fe(SCN)3 形成血红色溶液 完成以下两个实验：1．在FeCl 3溶液中加入KSCN 溶液。

2．在红砖用盐酸溶解后的溶液中，再加KSCN 溶液。

二、亚铁化合物被氧化2＋3＋【归纳与整理】2Fe 2＋＋ Cl 2＝2Fe 3＋＋2Cl －2Fe 2＋＋ Br 2＝2Fe 3＋＋2Br ―2Fe 2＋＋ H 2O 2＋2H ＋＝2Fe 3＋＋2H 2O3Fe 2＋＋4H ＋＋NO 3―＝3 Fe 2＋＋NO ↑＋2 H 2O5 Fe 2＋＋8H ＋＋ MnO 4―－＝5 Fe 3＋＋ M n 2＋＋4 H 2O4Fe ＋O 2＋4H ＝4Fe ＋2H 2O 4Fe (OH)2＋O 2＋2H 2O ＝4Fe(OH)3 3．铁的氧化物的生成和转化紧密块状的铁在150℃跟干燥空气中的氧不起反应，如灼烧至500℃就形成Fe 3O 4；温度再高，可形成Fe 2O 3；在更高的温度下加热Fe 2O 3（约在1400℃以上）时，可失去氧，又Fe 2＋Fe 3＋O 2、Cl 2、Br 2、H 2O 2、浓H 2SO 4、HNO 3、MnO 4－(H ＋)氧化剂得到Fe 3O 4。

铁跟纯净的氧气反应，也不能得到纯净的氧化亚铁，这是因为氧化亚铁只有在高温时才稳定，当温度逐渐降低时，它便逐渐转变为四氧化三铁。

纯净的氧化亚铁可用草酸亚铁在隔绝空气的情况下加热制得：加热煅烧硫酸亚铁、硫酸铁、草酸铁，得到的都是氧化铁（Fe 2O 3）。

4．氧化性酸氧化含亚铁的氧化物2FeO ＋4H 2SO 4 ＝ F e 2(S O 4)3 ＋SO 2↑＋4 H 2OFeO ＋4 H ＋＋NO 3―＝ Fe 3＋＋NO 2↑＋2 H 2O3FeO ＋10 H ＋＋NO 3－＝3 Fe 3＋＋NO ↑＋5 H 2O2Fe 3O 4＋10 H 2SO 4 ＝ 3 F e 2(S O 4)3 ＋SO 2↑＋10 H 2OFe 3O 4＋10 H ＋＋NO 3―＝ 3 Fe 3＋＋NO 2↑＋5 H 2O3 Fe 3O 4＋28 H ＋＋NO 3－＝9 Fe 3＋＋NO ↑＋14 H 2O 5．其它亚铁化合物的氧化4FeS 2＋11O 22 F e 2O3 ＋ 8 SO 2 4FeS ＋7O 2 2 F e 2O 3 ＋4 SO 24CuFeS 2＋13 O 2 4CuO + 2 F e 2O 3 ＋ 8 SO2 2 FeBr 2 + 3Cl 2 ＝ 2FeCl 3 + 2Br 2 2 FeI 2 + 3Cl 2 ＝ 2FeCl 3 + 2I 2 2 FeI 2 + 3Br 2 ＝ 2FeBr 3 + 2I 26 FeCl 2 + 3Br 2 ＝ 4FeCl 3 + 2FeBr 3其他强氧化剂K 2Cr 2O 7、Na 2O 2均可将亚铁氧化。

铁化合物和亚铁化合物间相互转变铁是一种常见的金属元素，其原子序数为26，化学符号为Fe。

铁可以与其他元素形成多种化合物，其中最常见的是铁化合物和亚铁化合物。

这些化合物经常出现在日常生活中，例如在建筑、制造和医学等领域。

本文将介绍铁化合物和亚铁化合物之间的相互转变。

铁化合物铁化合物是由铁和其他元素组成的化合物。

最常见的铁化合物是氧化铁（FeO）、氢氧化铁（Fe(OH)3）和铁氰化物（Fe(CN)6）。

这些铁化合物具有不同的物理和化学性质，但它们都有一个共同的特征，即它们的铁原子都以正价状态存在。

氧化铁氧化铁是一种黑色或红褐色的化合物，是铁的氧化产物之一。

氧化铁的化学式为FeO，其中铁原子的价态为+2。

氧化铁是一种常见的矿物，例如赤铁矿和磁铁矿。

氧化铁被广泛用于颜料和磁性材料的制造。

氢氧化铁氢氧化铁是一种橙红色的化合物，是铁的氧化产物之一。

氢氧化铁的化学式为Fe(OH)3，其中铁原子的价态为+3。

氢氧化铁可以通过铁水的空气氧化或者淋雨水而形成，是自然界中常见的沉淀物。

氢氧化铁被广泛应用于水处理、医学和建筑等领域。

铁氰化物铁氰化物是一种无色的化合物，由铁和氰化物离子组成。

铁氰化物的化学式为Fe(CN)6，其中铁原子的价态为+2或+3。

铁氰化物被广泛用于铁锈的清除、照相材料的制造和防治铁釉瓷器的变色等。

亚铁化合物亚铁化合物是由铁和氢、碳、氮、硫等元素组成的化合物。

亚铁化合物的特点是其中的铁原子以负价状态存在。

最常见的亚铁化合物是亚铁氰化钾（K4Fe(CN)6），其化学式中的Fe原子价态为-2。

亚铁氰化钾被广泛用于金属防锈、电镀和制药等领域。

铁化合物和亚铁化合物间的相互转变铁化合物和亚铁化合物间的相互转变是一个复杂的过程。

在某些情况下，铁化合物可以被还原成亚铁化合物，而亚铁化合物也可以被氧化成铁化合物。

铁化合物的还原铁化合物的还原是指将铁原子的价态由正价还原为负价。

这通常需要一定的还原剂，例如氢气、可还原性有机物或还原型金属离子等。

一教学中问题《铁化合物及亚铁化合物的相互转化》的内容是以两者间相互转化为主，兼带铁及其化合物的相关性质的一节归纳总结课。

对这节课，传统的教学方法是教师通过学生以前的知识积累直接告诉学生哪些物质可以实现两者间的相互转化，并且补充一些新的例子，拓展学生的视野，最后通过练习相关的方程式来巩固。

总体来说，学生是被动的接受，一节课除了方程式，还是方程式。

二解决问题办法怎样使这节课变得新奇有趣，并且让同学容易接受，就成了我一直在思索的问题。

调节课堂气氛的最好方法就是加入师生互动，如增加提问和学生实验等，同时也能让学生更容易接受这部分枯燥的内容。

根据教师的思路，可将本节课大致分为四个部分：第一部分是引入，通过实验时用的试剂FeSO4溶液的保存，引入铁化合物及亚铁化合物的相互转化；第二、三部分是通过实验的演示分别来说明两者的转化，并且提供一些可以实现转化的例子；第四部分是归纳总结，结合Fe向Fe2+和Fe3+的转化以及Fe2+和Fe3+向Fe的转化，得出“铁三角”。

其中二、三两个部分的实验是根据教科书中《活动与探究》改编来，提供实验仪器和试剂，通过讲述原理及要求，再在教师的引导下，设计出实验的步骤，然后由学生进行操作，描述实验现象，最后再由教师来归纳总结。

具体的教学过程如下：探究实验：铁化合物和亚铁化合物相互转化的探究目的：探究铁化合物和亚铁化合物相互转化的条件试剂：0.1mol·L-1FeCl3溶液、0.1mol·L-1FeSO4溶液、新制氯水、铁粉、KSCN溶液要求:1、请根据氧化还原基本原理，提出有关铁化合物和亚铁化合物相互转化的条件的假设2、设计铁化合物和亚铁化合物相互转化的实验方案，进行实验，并且记录现象Fe2+和Fe3+的相互转化实验以探究实验一：Fe2+ → Fe3+为例：引导:Fe2+ → Fe3+需要氧化剂，上面哪些试剂符合这一要求呢？答：新制氯水和双氧水问：那这个实验要如何设计呢溶液的试管中，加入几滴新制实验设计：向盛有1mL 0.1mol·L-1 FeSO4的氯水，振荡试管，再向试管中加入3滴KSCN溶液，观察实验现象。

铁和铁的化合物一、基础知识导学：(一) 铁1、铁在地壳中的含量居第位2、它在周期表中的位置，属于过渡元素。

原子结构示意图电子排布式.3、物理性质：（1）纯净的铁是光亮的银白色金属；（2）密度：7.86g／cm3（3）熔、沸点：熔点1535℃，沸点2750℃（比钠、镁、铝高得多）（4）有延展性和导热性、导电性（次于铜和铝）；（5）铁能被磁体吸引，在磁场的作用下，铁自身也能产生磁性。

4．铁的化学性质：Fe －2e = Fe2+Fe －3e = Fe3+⑴铁与非金属的反应（O2、X2、S等）写出Fe与O2、Cl2、S反应的化学方程式，标明生成物中铁元素的化合价。

比较Cl2与S氧化性：Cl2 S[说明]：铁与强氧化剂反应生成三价铁，如：与相对弱一些的氧化剂反应生成二价铁，如：（2）铁跟水(蒸汽)的反应Fe + H2O ===说明：在常温下，铁跟氧气不反应，铁与水也不反应，但是在水和空气里的氧气以及二氧化碳等的共同作用下，铁很容易发生腐蚀（电化腐蚀）。

（3）铁和酸的反应铁与非氧化性酸反应：Fe+2H+=铁与氧化性酸反应：（4）跟盐溶液的反应：Fe+Cu2+==Fe + Fe3+ ==【小结】：5.铁的冶炼铁在自然界中主要以化合态存在,常见的铁矿石有,工业上主要还以热还原法冶炼铁,高炉炼铁的原料有反应设计到的化学方程式造渣反应(二) 铁的化合物[练习]：FeO + HNO3（稀）＝Fe2O3+ HNO3（稀）＝以上两反应中分别体现了HNO3的什么性质？2．铁的氢氧化物制备：Fe3++3OH—=现象：Fe2++2OH—=4Fe（OH）2+O2+2H2O =现象：【思考】①为什么用煮过的NaOH溶液？②新制FeSO4又说明什么？③滴管的操作为什么违反常规？2（三）铁化合物和亚铁化合物间的相互转变1、亚铁化合物转变成铁化合物常见的氧化剂：[练习]：写出下列化学反应方程式：6FeCl2+3Br2＝6FeSO4+3Cl2＝FeBr2 + Cl2（足量）＝FeＩ2 + Cl2（少量）＝10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4＝12Fe2++3O2+6H2O ＝2、铁化合物转变成亚铁化合物常见的还原剂：[练习]：写出下列化学反应方程式：H 2S+2FeCl3＝2KI+2FeCl3＝2Fe3++Cu ＝Zn+ 2Fe3+（过量）＝Zn（过量）+ Fe3+ ＝【小结】Fe2+具有还原性，Fe3+具有较强的氧化性。

铁单质和亚铁离子反应
铁单质和亚铁离子之间可以发生一系列反应，取决于反应条件和环境。

首先，铁单质是一种金属元素，化学符号为Fe，它是一种具有良好导电性和磁性的金属。

而亚铁离子是Fe2+，是铁的二价阳离子，通常存在于溶液中。

当铁单质和亚铁离子相遇时，在适当的条件下，它们可能会发生氧化还原反应。

在这种反应中，铁单质可能会失去电子，被氧化成亚铁离子，而亚铁离子则会接受这些电子，被还原成铁单质。

这种反应可以用化学方程式表示为：
Fe + Fe2+ → Fe2+ + Fe.
此外，铁单质和亚铁离子还可以发生沉淀反应。

在适当的条件下，铁单质和亚铁离子会结合形成沉淀物。

这种反应可以用化学方程式表示为：
Fe + 2Fe2+ → Fe3(Fe(CN)6)2。

此外，铁单质和亚铁离子还可能参与其他类型的化学反应，如
配位化学反应或者复分解反应，具体的反应类型取决于反应条件和其他反应物的存在。

总的来说，铁单质和亚铁离子之间可以发生多种类型的化学反应，包括氧化还原反应和沉淀反应等。

这些反应在工业生产和实验室研究中具有重要的应用。