3.1.2 铁的氧化物及氢氧化物 课件 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第三章 铁 金属材料 容山中学 化学科组 第一节 铁及其化合物 第2课时 铁的氧化物和氢氧化物 主讲人：郭 静 目 录 CONTENTS 1 2 铁的氧化物 铁的氢氧化物 新课导入 红砖和青砖都是生活中用到的建筑材料，两者都含的铁的氧化物。红砖的成分是粘土(主要是硅酸盐)，红色来自于三氧化二铁。其中的主要反应是焦炭和水在高温下反应生成一氧化碳和氢气(又叫水煤气)，两种气体都有还原性，在高温下将三价铁还原成二价得到四氧化三铁是黑色的——是青砖。出窑前不加水则得到三价铁的氧化物是红棕色的——是红砖。 红砖青砖知多少? 任务一 铁的氧化物 【思考】铁元素可以形成三种氧化物，观察三者的外观，并对其作出描述。 化学名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 化学式 铁元素化合价 俗称 —— 色、态 水溶性 一、铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 +2 +3 铁红 磁性氧化铁 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 均不溶于水 FeO Fe3O4 Fe2O3 +2、+3 任务一 铁的氧化物 一、铁的氧化物 【思考】分别从价维和类维，推测这三种氧化物有什么相同的化学性质和不同的化学性质，并说出你的推测依据？ 推测： 从分类的角度分析，三者都是金属氧化物，都能与酸反应。三者都难溶于水，不与水反应。 从价态的角度分析， FeO、 Fe3O4既有氧化性又有还原性， Fe2O3主要有氧化性。 任务一 铁的氧化物 2、化学性质 化学名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 稳定性 氧化物类别 与盐酸反应 （用离子方程式表示） 氧化性(被还原) 用途 —— 不稳定 稳定 稳定 在空气中加热生成Fe3O4 均为碱性氧化物 FeO + 2H+ =Fe2+ +H2O Fe2O3 +6H+ =2Fe3+ +3H2O Fe3O4 +8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ +4H2O FexOy+yCO === xFe+yCO2 △ 复杂氧化物 红色油漆和涂料、炼铁原料 制录音磁带和电讯器材，打印机或复印机的墨粉 学习评价 1.判断正误 A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,可能是来自氧化铁 B.Fe2O3是红棕色粉末,俗称磁性氧化铁,常用作红色油漆和涂料 C.Fe3O4中Fe元素的化合价有+2价和+3价,因而Fe3O4是FeO与Fe2O3 的混合物 D.FeO在空气中受热，能迅速被氧化成Fe2O3 E.Fe3O4中Fe元素的化合价有+2价和+3价,Fe3O4的组成可用 FeO·Fe2O3表示，但Fe3O4是纯净物 × × × × √ 学习评价 2.我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”:“粤中洋行有舶上铁丝.....日久起销,用刀刮其销,....所刮下之销末,名铁线粉”。这里的“铁线粉”是指( ) A.Fe B.FeCl3 C. FeO D.Fe2O3 3.铁的常见化合价有+2价和+3价。据研究,铁在浓硝酸中发生钝化时,可生成一种化学式为Fe8O11的化合物,它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为（ ） A.FeO·3Fe2O3 B.2FeO·3Fe2O3 C.FeO·2Fe2O3 D.2FeO·Fe2O3 D B 任务二 铁的氢氧化物 【思考】铁元素有哪些氢氧化物，该如何制取？说出你选择此法的理由。 Fe(OH)2 Fe(OH)3 基于物质类别和元素价态，可以预测物质的性质，还可以设计物质间的转化途径。 从物质类别的角度 亚铁盐 铁 盐 FeSO4 FeCl3 碱 Fe(OH)2 碱 Fe(OH)3 金属的氢氧化物通常有以下几种方案： 1.单质和水反应 2.氧化物和水反应 3.可溶性盐和碱溶液反应 [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。 任务二 铁的氢氧化物 课本P71 任务二 铁的氢氧化物 实验名称 氢氧化铁制备 制备原理 实验装置图 实验现象 Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓ 有红褐色沉淀 任务二 铁的氢氧化物 实验名称 氢氧化铁制备 制备原理 实验装置图 实验现象 Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓ 白色沉淀 灰绿色 红褐色 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3 任务二 铁的氢氧化物 【思考与讨论】 由实验可知，白色的Fe(OH)2会被溶解在溶液中的氧气氧化。 那么，在实验室里，如何得到较纯净的Fe(OH)2呢? 【分析】 Fe(OH)2会被O2氧化，因此制取Fe(OH)2的关键是防止O2的干扰，需要做到：溶液中不含O2； 生成的Fe(OH)2隔绝O2 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3 胶头滴管伸入液面以下 现配现用 加热煮沸 【思考】还有没有其他改进方案？ 任务二 铁的氢氧化物 由于苯的液封作用，可防止生成的Fe(OH)2被氧化， 因而可较长时间观察到白色的Fe(OH)2沉淀 有机层隔离法 ①反应在试管底部进行 ②加隔氧剂 (这是唯一一种把胶头滴管插入反应溶液的实验) 如加入汽油、苯等比水轻的有机溶剂 任务二 铁的氢氧化物 该方法是先在装置Ⅰ中产生FeSO4溶液，并利用产生的H2排尽整个装置中的空气，待检验H2的纯度后，再关闭止水夹K，利用产生的H2把FeSO4溶液压入装置Ⅱ中与NaOH溶液进行反应。 还原性气体保护法 学习评价 4、 下列各图示中，能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀的是（ ） ①②④ 学习评价 5、在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备Fe(OH)2 。 （1）在试管A里加入的试剂是 。 （2）在试管B里加入的试剂是 。 （3）为了制得Fe(OH)2沉淀，在试管A和B中加入 试剂，塞紧塞子，打开止水夹一会儿。再夹紧止水夹 之前的实验步骤是______________________________ _________________________________________。 （4）这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是 。 铁屑、稀H2SO4 NaOH溶液 检验试管B出口处排出的氢气的 纯度,当排出的H2 纯净时，再夹紧止水夹。 试管A中反应生成的H2充满了试管A和试管B， 且外界空气不容易进入。 任务二 铁的氢氧化物 【归纳小结】Fe(OH)2和Fe(OH)3性质的比较 铁的氢氧化物 氢氧化铁 氢氧化亚铁 化学式 色、态 水溶性 与盐酸反应 稳定性 转化关系 Fe(OH)3 Fe(OH)2 红褐色固体 白色固体 均不溶于水 Fe(OH)3 + 3H+ =Fe3+ + 3H2O Fe(OH)2 + 2H+ =Fe2+ + 2H2O 2Fe(OH)3 ==Fe2O3 + 3H2O 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O=4Fe(OH)3 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 学习评价 课本72页 FeCl2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 FeCl3 KNO3 AgCl KCl FeCl2 KOH Fe H2 （2）写出E转变成F的化学方程式：__________________________ （3）向G溶液中加入A，写出反应的离子方程式：_________________________________ KCl （1）写出B和D的化学式：B ；D 课堂小结 铁的氧化物和氢氧化物 铁的氧化物 铁的氢氧化物 Fe(OH)2的制备 物理性质：色、态、俗名、用途 化学性质：稳定性、与酸反应 物理性质：色、态、俗名、用途 化学性质：稳定性、与酸反应、转化 制备方法：盐铁盐+强碱 防止氧化措施 常见制取装置 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) $$