3.1 铁及其化合物 课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

铁及其化合物 地壳中元素相对含量 （以质量分数计） 铁元素的分布 赤铁矿（Fe2O3） 磁铁矿（Fe3O4） 陨铁（Fe） 铁的制备——高炉炼铁 铁的单质 铁的物理性质： 特性：能被磁铁吸引，熔沸点较高 熔点：1 535 ℃、沸点：2 750 ℃，密度：7.86 g·cm－3。 铁粉：黑色 铁片：银白色 铁的化学性质： 1. 与非金属单质反应 2. 与酸反应（离子方程式） 3. 与盐反应（离子方程式） Fe + 2H+ = Fe2+ +H2↑ Fe + Cu2+ = Fe2+ +Cu 为什么铁的价态升高会有+2、+3的区别？ Fe与水是否会发生反应？ 在钢铁厂的生产过程中，炽热的铁水或者是钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥，不得留有水。 铁：熔点 1535 ℃ 熔融状态的铁温度高于1500 ℃ 铁与沸水，几乎不反应 常温下没有氧气参与， 铁与冷水不反应 与水反应产物探究 Fe + H2O(g) Fe？ + H2 铁粉和水蒸气能发生反应， 反应生成什么？ 水蒸气发生装置 铁粉（加热） 气体检验 回顾：2Na + 2H2O =2NaOH + H2↑ 观察实验现象，两个部分，肥皂液，还有固体区域颜色变化 7 实验操作： 搭好装置，先加热湿棉花再点燃酒精灯加热铁粉 现象： 加热时铁粉红热，刚开始导管插入蒸发皿的肥皂水中出现很多气泡。大约两分钟后，用小木棒点燃肥皂泡，可听到明显的爆鸣声。停止加热后，粉末仍为黑色。 3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2 物质 颜色状态 分解温度 Fe(OH)2 白色固体 不稳定，受热易分解 Fe(OH)3 红褐色固体 500 ℃ ，但这不是氢气泡而是空气泡 8 铁的氧化物 物质 化学式 颜色 俗名 价态 氧化亚铁 FeO 黑色 +2 氧化铁 Fe2O3 红棕色 铁红 +3 四氧化三铁 Fe3O4 黑色 磁性氧化铁 +2，+3 化学性质 (1)FeO不稳定，在空气中受热易被氧化成_________。 (2)FeO和Fe2O3属于______氧化物，与盐酸反应的离子方程式分别为：_______________________、______________________。 (3) Fe3O4不属于碱性氧化物，与盐酸反应的离子方程式为：Fe3O4+8H+==== Fe2++2Fe3++4H2O Fe3O4 碱性 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O 下列性质与应用没有对应关系的是： 选项 性质 应用 A Fe2O3性质稳定，呈现红棕色 Fe2O3可用作外墙涂料 B Fe3O4具有磁性 可用作指南针 C Fe硬度大 可铸造铁锅 D Fe能导电 可做电极材料 铁的氢氧化物 氢氧化亚铁Fe(OH)2 氢氧化铁Fe(OH)3 颜 色 灰白色 红褐色 溶解性 难溶于水 难溶于水 价态 +2 +3 制法 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ Fe3++3OH-＝Fe(OH)3↓ 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。 铁的氧化物能直接和水反应生成对应的氧化物吗？ 现象 氢氧化亚铁Fe(OH)2 氢氧化铁Fe(OH)3 在FeSO4溶液中滴入NaOH溶液 生成白色絮状沉淀,原因是___________________, 沉淀迅速变成灰绿色,最后会有红褐色沉淀生成,原因是___________________ Fe2++2OH-====Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O ==== 4Fe(OH)3 预测 白色沉淀 红褐色沉淀 实际 先生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色并有红褐色物质生成。 红褐色沉淀 已知：氢氧化亚铁在空气中易被氧化，如何制备氢氧化亚铁？ 关键：排除氧气干扰 反应前： (1)将配制溶液的蒸馏水煮沸,除去其中的氧气。 反应中： (1)在亚铁盐溶液上面充入保护气,如H2、N2、稀有气体等。 (2)在亚铁盐溶液上面加保护层,如苯、植物油等。 (3)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管内的亚铁盐溶液底部,并慢慢挤出NaOH溶液。 铁的氢氧化物的化学性质 (1)碱的通性——与酸反应 (2) Fe(OH)3 不稳定，受热易分解 (3) ) Fe(OH)2 不稳定，易被氧化 2Fe(OH)3==== Fe2O3+3H2O 氢氧化亚铁Fe(OH)2 氢氧化铁Fe(OH)3 制 法 颜 色 溶解性 稳定性 与酸反应 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ （隔绝氧气） Fe3++3OH-＝Fe(OH)3↓ 灰白色 红褐色 难溶于水 难溶于水 受热