3.1.3铁及其化合物 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 第一节 铁及其化合物 第3课时 铁盐、亚铁盐 1. 掌握铁盐和亚铁盐的相关性质； 2.掌握三价铁离子及二价铁离子的检验，并能书写相关化学反应方程式。 3.利用“价-类二维图”，构建“铁三角”转化关系，掌握Fe、Fe2+、Fe3+相互转化的途径，强化变化观念，并结合转化关系解决实际问题。 学习目标 重点 Fe、Fe2+、Fe3+转化关系的构建。 阅读课本72-75 页，思考下列问题。 1、铁的常见价态有？从化合价角度分析铁盐的化学性质，写出Fe3+与Fe、Cu、KI溶液反应的离子方程式。 2、思考如何检验Fe3+，有哪些方法，现象是什么，并写出相关的离子方程式。 3、从化合价角度分析亚铁盐的化学性质，写出Fe2+与氯水、H2O2反应的离子方程式，预测还可以与那些物质发生反应？ 4、思考如何检验Fe2+，有哪些方法，现象是什么，并写出相关的离子方程式。 1、Fe3＋的性质探究——(从化合价角度预测Fe3＋) Fe3＋ : 降低到 +2 价或 0 价，具有氧化性 Fe3+ Fe2+ 弱还原剂 例如（掌握）: 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ 2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+ 任务一 铁盐、亚铁盐的性质 强还原剂 Fe Fe Cu Zn I- S2- H2S HS- SO2 SO32- 维C等 Al、CO Zn、C等 Fe Fe3+具有氧化性，遇较强还原剂时会被还原成亚铁化合物。 Fe3+具有氧化性，遇较强还原剂时会被还原成亚铁化合物。 ① 2Fe3++2I-＝2Fe2++I2 ② 2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++SO42-+4H+ ③ 2Fe3++S2-＝2Fe2++S↓ ④ 2Fe3++H2S＝2Fe2++S↓+2H+ ⑤ 2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+ ⑥ 2Fe3++Fe＝3Fe2+ 了解： 2、Fe2＋的性质探究——从化合价角度预测Fe2＋的性质 Fe3+ （1）Fe2+ 氧化剂 例如: 2Fe2+ + Cl2= 2Fe3+ + 2Cl- 2Fe2+ + H2O2 +2H+ = 2Fe3+ + 2H2O Fe （2）Fe2+ 还原剂 例如: Fe2+ + Zn（多）= Fe + Zn2+ 5Fe2+ + MnO4- +8H+ = 5Fe3+ +4H2O+Mn2+ 总结：亚铁化合物（Fe2+)既具有氧化性又具有还原性（较强） 氧化性：遇强还原剂时被还原成单质铁 例：Fe2++ Zn = Zn2++Fe 还原性：遇较强氧化剂时被氧化成三价铁的化合物 了解： 4Fe2++O2+4H+＝4Fe3++2H2O 3Fe2+ + 4H+ +NO3-(稀)＝3Fe3++NO↑+2H2O 提供试剂：O2、NaOH溶液、酸性KMnO4溶液、新制氯水、NaClO溶液、铁粉、铜片、KI溶液、淀粉溶液、硝酸、浓硫酸、维C，双氧水，KSCN； 【问题1】还有哪些物质能将二价铁转化为三价铁？ 【问题2】下列哪些物质还能实现三价铁到二价铁的转化？ 练习1 实验探究3-3 亚铁离子与铁离子间的转化 PPT模板下载：www.1ppt.com/moban/ 行业PPT模板：www.1ppt.com/hangye/ 节日PPT模板：www.1ppt.com/jieri/ PPT素材下载：www.1ppt.com/sucai/ PPT背景图片：www.1ppt.com/beijing/ PPT图表下载：www.1ppt.com/tubiao/ 优秀PPT下载：www.1ppt.com/xiazai/ PPT教程： www.1ppt.com/powerpoint/ Word教程： www.1ppt.com/word/ Excel教程：www.1ppt.com/excel/ 资料下载：www.1ppt.com/ziliao/ PPT课件下载：www.1ppt.com/kejian/ 范文下载：www.1ppt.com/fanwen/ 试卷下载：www.1ppt.com/shiti/ 教案下载：www.1ppt.com/jiaoan/ 字体下载：www.1ppt.com/ziti/ 实验 操作 实验 现象 加入铁粉后，溶液由____色变为____色，试管中有黑色固体，再滴加KSCN溶液，溶液_________ 向上层溶液中滴加新制氯水，溶液变成____ 离子方程式 ____________________ _________________________、 _________________________ 棕黄 浅绿 不变红色 红色 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Fe3＋＋3SCN－=== Fe(SCN)3 【实验探究2】教材p73，实验3-3 3．“铁三角”转化模型 （1） （2） （3） 练习2．已知氧化性：Fe3＋＞Cu2＋。向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在。下列判断中正确的是(　 ) A．剩余固体中可能没有铜 B．反应后的溶液中可能含有Fe3＋ C．反应后的溶液中一定含有Cu2＋ D．反应后的溶液中一定含有Fe2＋ D 任务二：Fe3＋、Fe2＋的检验 【实验探究1】教材p72，实验3-2 实验：FeCl3溶液中滴加KSCN溶液；FeCl2溶液中滴加KSCN溶液。 现象： 解释： 变红色 不变色 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(红色) 【归纳总结】单一含铁盐溶液中，利用KSCN溶液检验Fe3＋的存在，最灵敏（记） 滴入KSCN溶液 最灵敏，优先选择 1、如何检测Fe3+，找出你知道的方法？ 13 序号 检验方法 现象 1 2 3 4 淀粉碘化钾试纸 变蓝 观察法 棕黄色 加NaOH溶液 红褐色沉淀 加KSCN溶液 变红色 滴入KSCN溶液 最灵敏，优先选择 1、检测Fe3+: 14 序号 检验Fe2＋方法 现象 1 2 3 4 5 加K3[Fe(CN)6]铁氰化钾 蓝色沉淀，最灵敏 观察法 浅绿色 加NaOH溶液 沉淀：白色→灰绿色→红褐色 加KSCN溶液+H2O2 先无现象，加H2O2变红 单一含亚铁盐溶液中，先加KSCN溶液无明显现象，再加氧化剂，出现红色, 可检验Fe2＋的存在，灵敏 加KMnO4溶液 高锰酸钾紫色褪去 有干扰，如：Cl- 2、检测Fe2+: 15 （2）Fe2+的检验 1．要鉴定某溶液中所含的一种阳离子为Fe2＋(且未被氧化)，最好的方法是(　 ) A．加入NaOH溶液 B．先加入KSCN溶液再加氯水 C．先加氯水再加KSCN溶液 D．加入锌片 2．除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，最好的办法是(　 ) A．加入氢氧化钠溶液 B．通入氯气 C．加入铜粉 D．加入铁粉 B D 练习： 任务三：构建“铁三角”解决实际问题 【问题解决1】根据“铁三角”转化关系，找出下含Fe2＋、Fe3＋的分离、除杂方法。 主要物质 杂质 除杂方法 Fe2＋ Fe3＋ FeCl3 FeCl2 Fe2＋ Cu2＋ 【问题解决2】硫酸亚铁久置为何会发黄？应如何处理和保存？ 硫酸亚铁被空气氧化，可加入铁粉处理并加入铁粉保存。 加过量铁粉后过滤 加氯水或通入Cl2 加过量铁粉后过滤 任务三：构建“铁三角”解决实际问题 【归纳总结】关于铁离子及其亚铁离子之间的离子的共存。 【问题解决3】 ①Fe2＋、Fe3＋与OH－因反应生成沉淀而不能大量共存。 ②Fe3＋与S2－、I－、HS－、S，Fe2＋与ClO－、NO3-(H＋)、Mn在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存。 ③Fe3＋与SCN－发生反应生成难电离的Fe(SCN)3，不能大量共存。 任务三：构建“铁三角”解决实际问题 【问题解决4】利用覆铜板制作图案 【阅读思考】阅读教材p74利用覆铜板制作图案的实验，完成实验报告。 【实验原理】 【实验操作】 【实验现象】 【实验结论】 【化学反应】 铜可被FeCl3溶液腐蚀 2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2 (2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋) 任务三：构建“铁三角”解决实际问题 【问题解决4】利用覆铜板制作图案 【交流研讨】使用后的腐蚀液中含有哪些物质？如何处理腐蚀液回收得到Cu和FeCl3?设计回收转化流程。 任务四：利用“价—类”二维图认识铁及其化合物的转化关系 (1)横向变化体现同价态不同类别(氧化物、碱、盐)之间的转化。 (2)纵向变化体现不同价态同类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。 (3)斜向变化体现不同价态、不同类别之间物质的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。 利用“价—类”二维图认识铁及其化合物的转化关系 1．以化合价为纵坐标，物质类别为横坐标的图像称为“价—类”二维图，在地壳中的含量仅次于铝，居第四位的元素“价—类”二维图如图所示，下列说法错误的是(　 ) A．a与水在常温下几乎不发生反应， 但在高温下可发生置换反应 B．b和c可分别与水发生反应生成e和d C．e在潮湿的空气中容易转变为d D．h的某种盐是具备净水和消毒双重功 能的水处理剂 题点多维训练 B 2．部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(　 ) A．a可与e反应生成b B．b既可被氧化，也可被还原 C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体 D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系 C 任务五：认识元素化合物的视角——物质类别和元素化合价 从物质类别和元素化合价角度 （1）预测物质的性质 例：预测Fe2O3的性质 （2）设计物质间的转化途径 例：如何获得FeSO4溶液， 练习：在价类二维图中构建”Fe-Fe2+-Fe3+”，从元素价态和物质类别两个角度设计Fe2+最佳转化路径。 盐 +2 +3 0 Fe3+ Fe2+ Fe 单质 Fe元素价态 物质类别 只有氧化性 既有氧化性， 又有还原性 只有还原性 Cl2、HNO3、浓硫酸等（强氧化剂） Al、CO Zn、C等 Fe Zn Cu S2- I- 维C O2 Cl2 HNO3 浓硫酸 KMnO4 Cu2+、H+、S、I2 Al、Zn 练习．化学实验室产生的废液中含有大量会污染环境的物质，为了保护环境，这些废液必须经处理后才能排放。某化学实验室产生的废液中含有两种金属离子：Fe3＋、Cu2＋，化学小组设计了如图所示的方案对废液进行处理，以回收金属，保护环境。 (1)步骤①中得到固体A和溶液A的操作名称是________。 (2)固体A中含有的金属单质有________。 (3)步骤②中观察到的实验现象是______________________________ ________________________________________________________。 (4)写出步骤①②③中涉及的离子方程式。 ①_____________________________________________________________， ②_____________________________________________________________， ③_____________________________________________________________。 (5)要证明溶液B中含Fe3＋，可以用________检验，现象是____________________。 铁是人体必需的微量元素。食用富含铁元素的食品，可以补充人体所需的铁元素。结合所学的知识，通过化学实验的方法检验食品中的铁元素，体验实验研究的一般过程和化学知识在实际中的应用，是高考常见的命题方式。 1．铁元素在人体中的作用 成年人体内含有4～5克铁。铁是合成血红蛋白的主要原料之一。血红蛋白的主要功能是把新鲜氧气运送到各组织。铁缺乏时不能合成足够的血红蛋白，造成缺铁性贫血。铁还是体内参与氧化还原反应的一些酶和电子传递体的组成部分，如过氧化氢酶和细胞色素都含有铁。 任务六：检验食品中的铁元素 2．人体铁元素的主要来源 (1)动物内脏(特别是肝脏)、血液、鱼、肉类等。 (2)植物性食品中的大豆、绿叶蔬菜、紫菜、黑木耳、南瓜子、芝麻等。 3．检验菠菜中含有的铁元素 [实验仪器] 研钵、烧杯、剪刀、漏斗、玻璃棒、试管、滴管、滤纸。 [实验试剂] 菠菜、蒸馏水、稀硝酸、KSCN溶液。 [实验步骤] (1)取新鲜的菠菜10 g，将菠菜剪碎后放在研钵中研磨，然后倒入烧杯中，加入30 mL蒸馏水，搅拌。将上述浊液过滤，得到的滤液作为实验样品。 (2)取少许实验样品加入试管中，然后加入少量稀硝酸(稀硝酸具有氧化性)，再滴加几滴KSCN溶液，振荡，观察到溶液________________。 结论：菠菜中________铁元素。 [思考讨论] (1)在实验中由于菠菜汁有颜色，所以对于实验现象的观察有一定的影响，想一想可以怎么改进这个实验。_______________ (2)实验中加入稀硝酸的目的是什么？____________________ 答案：[实验步骤]变红色　含有 [思考讨论](1)可以先将菠菜灼烧成灰，再溶解、过滤进行实验。 (2)将菠菜汁里的铁元素变成三价铁离子，从而进行检验 题点多维训练 1．某同学为探究富含硫酸亚铁且保存时间较长的食品情况，设计了如下实验方案： (1)试剂1的主要成分的化学式是__________。 (2)加入新制氯水后溶液红色加深的原因是__________________________(用离子方程式表示)。 (3)该同学在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，现对褪色原因进行探究。 ①提出假设 假设1：溶液中的＋3价铁被氧化为更高价态的铁； 假设2：______________________________________________。 ②设计方案 为了对所提出的假设2进行验证，请写出一种实验方案： _________________________________________________________。 (4)应用拓展 实验室在保存硫酸亚铁溶液时，常向其中加入少量的铁粉，原因是_________________________________________(用离子方程式表示)。 答案：(1)KSCN (2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 (3)①SCN－被过量的氯水氧化 ②取少量褪色后的溶液于洁净的试管中，滴加过量KSCN溶液，若出现红色，则说明假设2成立，若不出现红色，则说明假设2不成立 (4)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.57(gap_fixed:False) Lavf58.20.100 eq \x(混合溶液) eq \o(――――――→,\s\up17(滴加酸性),\s\do15(KMnO4溶液))酸性KMnO4溶液 ，说明含有Fe2＋ eq \x(混合溶液) eq \o(――――→,\s\up17(滴加溴水))溴水 ，说明含有Fe2＋ 紫红色褪去 褪色 红色 蓝色 $$