第3章 第1节 第2课时 铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物 含铁物质间的转化（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中化学必修第一册（鲁科版2019）

第2课时　 铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物　含铁物质间的转化 课程标准要求 学业质量水平 1.能从物质类别、元素价态的角度，预测铁、铁的氧化物与氢氧化物的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。 2.结合真实情境中的应用实例，了解铁、铁的氧化物与氢氧化物的主要性质，了解它们在生产、生活中的应用。 3.能列举、描述、辨识铁、铁的氧化物与氢氧化物的物理和化学性质及实验现象，并能用化学方程式、离子方程式正确表示典型物质的主要化学性质。 4.能从物质类别和元素价态变化的视角，列举铁元素的典型代表物，依据复分解反应和氧化还原反应原理说明铁及其化合物的转化路径。 1.能对铁、铁的氧化物与氢氧化物及其变化进行描述和符号表征；能说明其性质与应用的关系。(水平1) 2.能通过实验探究铁、铁的氧化物与氢氧化物的性质和变化规律。(水平2) 3.能根据解决问题的需要设计铁、铁的氧化物与氢氧化物的转化与制备方案。(水平3) 4.能根据物质的类别和元素价态方面说明或预测铁、铁的氧化物与氢氧化物的性质，评估所做说明或预测的合理性。(水平4) 一、铁的单质 1．物理性质 纯净的铁是光亮的银白色金属，密度较大，熔、沸点较高，纯铁的抗腐蚀能力很强，具有良好的延展性和导热性，导电性不如铜和铝，能被磁铁吸引。 2．化学性质 铁单质中铁元素的化合价为0价，单质具有还原性，能与具有氧化性的物质发生反应，具有金属单质的通性。 (1)与非金属单质反应 ①与Cl2反应：铁在氯气中燃烧的化学方程式为2Fe＋3Cl22FeCl3。 ②与O2反应：铁在氧气中燃烧的化学方程式为3Fe＋2O2Fe3O4。 点拨　a．铁在潮湿的空气中可生成Fe2O3·xH2O(即铁锈)；b.铁与氧气一般不能生成FeO。 (2)与酸反应： 如与稀硫酸和稀盐酸反应的离子方程式为：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 (3)与盐反应： 如与FeCl3和CuCl2溶液反应的离子方程式为：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe＋Cu2＋=== Fe2＋＋Cu。 (4)与水反应：铁与冷水、热水都不反应，但在高温下能够与水蒸气反应： 实验装置 产物验证 实验结论 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了H2；试管内产物冷却后为黑色晶体。 铁不能与冷水、热水反应，但在高温下能与水蒸气反应，其化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 点拨　F FeF 二、铁的氧化物 1．物理性质及应用 名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 — 铁红 磁性氧化铁 Fe的价态 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色固体 溶解性 不溶于水 应用 用作色素 用作油漆、涂料、油墨的红色颜料 用作磁性材料 2.化学性质 (1)与酸反应：FeO 和Fe2O3都属于碱性氧化物，都能与稀盐酸或稀硫酸反应生成相应的亚铁盐或铁盐，其离子方程式分别为：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。 点拨　①Fe3O4的组成可表示为FeO·Fe2O3，但并不代表Fe3O4就是混合物，因为有固定的组成，属于纯净物； ②由于Fe3O4与稀硫酸和稀盐酸反应同时生成铁盐和亚铁盐，故Fe3O4不属于碱性氧化物。 (2)氧化性、还原性 铁元素一般有0价、＋2价、＋3价三种价态，其氧化物的氧化性和还原性是由其中铁元素的价态决定的，其具体情况如下： 铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 铁的价态 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 氧化性、还原性 既有氧化性又有还原性 具有氧化性 既有氧化性又有还原性 ①稳定性：Fe2O3、Fe3O4在空气中能稳定存在，FeO不稳定，在空气中加热会被氧化为Fe3O4，表现还原性。 ②氧化性：FeO、Fe2O3、Fe3O4三种氧化物粉末在高温条件下都能被C、CO、H2和Al等还原剂还原为单质铁，表现氧化性。如氧化铁粉末与铝粉在高温下反应的化学方程式为2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe(该反应可用于焊接钢轨、制备金属纳米复合材料等)。 三、铁的氢氧化物 1．性质 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色、状态 白色固体 红褐色固体 溶解性 难溶解于水 难溶解于水 与酸反应 (如盐酸) Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 热稳定性 Fe(OH)2FeO＋H2O 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 相互转化 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 2.制备 铁的氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(O