第三章第一节 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

第3课时 铁的重要化合物 必修一 第三章 铁 金属材料 第一节 铁及其化合物 ——以铁系净水剂净水为例 01 02 03 04 05 真实情境，问题导入 Fe2+、Fe3+的检验 Fe2+与Fe3+的转化 探究Fe(OH)2的不稳定性 学以致用，模型认知 CONTENTS 目 录 3 净水剂 何种价态？ 铝盐混凝剂对水生生物、植物及人体都有毒性效应, 可以导致人体铝性脑病、铝性骨病和铝性贫血等铝中毒病症。铁盐絮凝剂以其絮体密实、沉降快、效果好、无毒等优点, 成为近年来水处理剂研究的热点。 真实情境，问题导入：净水知多少 一个多月前的五月第二周是城市诚实节约用水宣传周。 水资源保护一直是人类长久的议题。随着科技的发展，工厂废料的排放导致水污染日益严重，净水也被社会广泛关注。提到净水，大家能想到哪些具有净水效果的物质吗？活性炭等等。 常用到的净水剂有聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、碱式氯化铝、聚丙烯酰胺、硫酸亚铁、硫酸铝、聚合硫酸铁等。 液体三氯化铁本身为水溶液，省去了固体絮凝剂配制溶液的繁琐操作及溶解不完全的问题； 4 何种价态的Fe盐能净水？ Fe2+、Fe3+ 如何检验？ 2.与碱反应产生沉淀。 3.Fe3+专用检验试剂：KSCN试液→血红色 Fe2+专用检验试剂：K3[Fe(CN)6]→蓝色 1.观察颜色。 物理方法 化学方法 资料卡片 提出问题 作出假设 设计方案 灰绿色 振荡后,试管壁有少量的红褐色沉淀生成。 直接观察颜色确实方便,但溶液浓度比较小时,颜色太淡就无法形成有力的证据,所以不太准确。 赤血盐,即六氰合铁酸钾,化学式是K3【Fe(CN)6】,生成蓝色沉淀,滕氏蓝 5 Fe2+、Fe3+的检验——小组实验 实验方案 实验现象 实验结论 无 ①变为血红色 ②产生蓝色沉淀 ①中净水剂Fe3+ ②中净水剂Fe2+ 微量时不宜检验 微量时不宜检验 无 宏微结合 得出结论 实验验证 1.观察颜色 2.加入NaOH溶液。 3.使用相应检测试剂。(K3[Fe(CN)6]、KSCN) 现有，经铁系净水剂处理后的河水①、②，请检验是否为Fe2+或Fe3+ ？ 溶液为澄清透明，不能利用观察颜色的方法。加入氢氧化钠溶液也无明显变化，故采用相应检验试剂。相对灵敏。取少量1号加入了KSCN，血红色，哦，所以你向2中加入了K3[Fe(CN)6]，非常好，有蓝色沉淀。 6 Fe2+或Fe3+对应盐的净水效果 插入文献。说明两者均可净水， 7 Fe2+或Fe3+对应盐的净水效果 Fe2+如何向Fe3+转化？ Fe2+ Fe3+ Fe 化合价升高 被氧化 被还原 化合价降低 加入氧化剂 再给出图片，说明亚铁离子净水效果不如铁离子。文献中也有提及。要转化。 8 Fe2+向Fe3+的转化——小组实验 实验方案 实验现象 实验结论 溶液颜色变为血红色 溶液颜色变为血红色 实验用品 试管，胶头滴管。FeCl3试液，FeSO4试液，KSCN试液，K3[Fe(CN)6]试液，NaOH溶液，KMnO4(H+)溶液、H2O2溶液，还原铁粉，维生素C溶液，铜粉，KI试液。 5Fe2++MnO4-+8H+ = Mn2++5Fe3++4H2O 2Fe2++H2O2+2H+ = 2Fe3+ + 2H2O 取少量配置好的FeSO4试液，滴加KSCN试液，再向其中滴加KMnO4(H+) 取少量配置好的FeSO4试液，滴加KSCN试液，再向其中滴加H2O2 高锰酸钾对于氯化铁来说可能会和氯离子反应。能不能先加高锰酸钾，不能，可能会过量而无现象。“实验验证”“得出结论” 9 为何两者净水效果存在差异 Fe3+通过产生Fe(OH)3达到吸附的效果。 Fe3+ + 3H2O → Fe(OH)3 + 3H+ 化学教育的一篇文章。 10 为何两者净水效果存在差异 Fe3+通过产生Fe(OH)3达到吸附的效果 Fe3+ + 3H2O → Fe(OH)3 + 3H+ Fe2+ + 2H2O → Fe(OH)2 + 2H+ Fe2+呢？ 不稳定 在空气中迅速被氧化 不稳定如何达到吸附的目的？ 11 学以致用 2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- 2Fe2+ + 2HClO = 2Fe3+ + 2Cl- + H2O 关键作用 亚铁离子净化自来水 如果水中存在着氧化性物质，会选择先与氧化性物质反应转化为三价铁离子来达到净水目的。 12 目前，科学家最新一项研究显示，地球一半的铁资源与25亿年前微生物新陈代谢密不可分。 ——《美国国家科学院院刊》 铁元素与新陈代谢 铁系净水剂净水是为了生态和人类健康，其实就像水一样，它还可以直接被人体所吸收，补充血红蛋白，从而有利于呼吸和能量代谢。两百万年前,被困在400m厚冰川下面的远古微生物,