3.1.2 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

高中化学必修一第三章 第一节 铁及其化合物 第2课时 铁的氢氧化物 核心素养发展目标 能依据物质类别和元素价态掌握铁元素的典型代表物。 通过实验探究铁与水蒸气的反应，分析可能的产物，培养科学探究的能力。 了解铁的氧化物的性质及应用。 实验台上两瓶失去标签的FeCl3溶液和FeSO4溶液，如何鉴别？ VS 浅绿色 FeSO4 【实验3-1】 FeCl3溶液 NaOH溶液 FeSO4溶液 NaOH溶液 制备氢氧化亚铁 制备氢氧化铁 棕黄色 FeCl3 当FeCl3溶液和FeSO4溶液浓度很低时，观察现象不明显，如何鉴别？ 观察法 加碱法 科学精神 Fe(OH)3 Fe(OH)2 操作 现象 离子 方程式 实验结论 产生 絮状沉淀，迅速变为 ，最终变为_______ 灰绿色 白色 红褐色 红褐色 Fe2＋＋2OH－ = Fe(OH)2↓ Fe3＋＋3OH- = Fe(OH)3↓ 产生 沉淀 向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，最终得到的还是红褐色沉淀 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3 宏观辨析 白色的Fe(OH)2会被溶解在溶液中的氧气氧化， 如何制取 Fe(OH)2 ？实验过程中要注意哪些问题？ 白色 红褐色 提示1 提示2：夏天鱼易缺氧而死 提示3：食品袋中充N2 联系实验室和生活，思考隔绝氧气的方法有哪些？ 1. 溶液中不含O2 2. 生成的Fe(OH)2隔绝O2 科学精神 提示1 FeSO4溶液 NaOH溶液 ①可以采取加煤油（或植物油，苯），隔绝空气的方法， ②再用长胶头滴管吸取NaOH溶液后，把滴管深入FeSO4溶液下，再挤出NaOH溶液。 能否用乙醇或CCl4代替苯？ 白色的Fe(OH)2会被溶解在溶液中的氧气氧化， 如何制取 Fe(OH)2 ？实验过程中要注意哪些问题？ 科学精神 提示3：食品袋充N2 ③加热NaOH溶液驱赶O2后冷却，再加入到FeSO4溶液中制备Fe(OH)2 提示2：夏天鱼易缺氧而死 ④在制备Fe(OH)2的试管中充满氮气以赶走空气。 白色的Fe(OH)2会被溶解在溶液中的氧气氧化， 如何制取 Fe(OH)2 ？实验过程中要注意哪些问题？ 科学精神 铁粉和硫酸反应得到H2，装置充满了H2，生成的Fe(OH)2没有与O2接触。 证据推理 在右图装置中，画出合理的装置图制备较纯净的Fe(OH)2。 提供的试剂有：NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等 ； 仪器任选。 5.下列各图示中能较长时间看到氢氧化亚铁白色沉淀的是 (　　) A.①②③④⑤ B.①②⑤ C.①②③④ D.②④⑤ B 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I里加入的试剂是 。 （2）在试管II里加入的试剂是 。 （3）为了制得Fe(OH)2沉淀，在试管I和II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II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I中反应生成的H2充满了试管I和试管II， 且外界空气不容易进入。 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色态 溶解性 稳定性 转化 与酸反应 制备 白色固体 红褐色固体 难溶 难溶 不稳定，易被氧化 Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ Fe(OH)3+3H+= Fe3++3H2O Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ 2Fe(OH)3 == Fe2O3+3H2O △ Fe(OH)2 和Fe(OH)3有什么物理性质(颜色、状态、溶解性)，能和谁反应？Fe(OH)2在空气中灼烧，最终得到什么物质？ Fe2O3 证据推理 当FeCl2溶液和FeCl3溶液浓度很低时，观察法和加碱法的现象不明显，那该如何鉴别？ 含有Fe3＋的盐溶液 血红色溶液 VS 硫氰化钾 Fe3＋＋3SCN−＝Fe(SCN)3 利用KSCN溶液可以检验Fe3+的存在 宏观辨析 滴入KSCN溶液 FeCl3溶液 FeCl2溶液 【实验3-2】 （黄色） (浅绿色) 血红色 滴入 KSCN溶液 无明显现象 FeCl3溶液 FeCl2溶液 滴入 KSCN溶液 当FeCl2溶液和FeCl3溶液浓度很低时，分别滴入KSCN现象如何？ 宏观辨析 鉴别方法 Fe3+ Fe2+ 方法一 方法三 方法四 观察法 浅绿色 棕黄色 加碱法 产生红褐色的沉淀 生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 方法二 加KSCN溶液 无明显现象 溶液呈红色 加KMnO4溶液 紫色褪去 无明显现象 试着总结有哪些方法可以鉴别Fe3+与Fe2+ ？ 证据推理 现象 反应的离子方程式 FeCl3溶液中加入 Fe粉，KSCN溶液 上层清液加氯水，振荡 实验结论 如何利用KSCN溶液来证明Fe2+的存在呢？Fe2+Fe3+具有什么性质？ Fe2+Fe3+如何转化？ 【实验3-3】 Fe3+具有_ 性，Fe2+具有__ 性。 结论： 氧化 还原 2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋ 2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl− 不显红色 变成红色 Fe3+遇到较强 的还原剂时,会被还原成Fe2+ Fe2+在较强 氧化剂作用下会被氧化成Fe3+ 质量分析P45 9.在一些高档茶叶、点心等食品的包装盒中有一个小袋,将小袋打开,可以看到灰黑色粉末,其中有些已变成棕褐色。将上述粉末溶于稀盐酸,取上层清液,滴入几滴氯水,再滴加KSCN溶液,马上出现红色。以下结论不正确的是 (　　) A.该灰黑色粉末用作抗氧化剂 B.该灰黑色粉末不可食用 C.小袋中原来装有铁粉 D.小袋中原来装有氧化铁 D 课堂练习 导学案P63 3．选择合适试剂完成两组实验。 甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋ 乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3+ 下列试剂及加入顺序能达到实验目的的是（ ） 试剂选项 甲组 乙组 A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液 B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液 C KOH溶液 溴水 D 溴水 酸性KMnO4溶液 B CuCl2 FeCl2 FeCl3 Cu Fe FeCl2 Cu FeCl2 FeCl3 过量Fe Cl2 盐酸 2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2 得到 2×e ‒ 失去 1×2e ‒ 过滤 过滤 2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2+ 覆铜板是由绝缘板和铜箔热压而成的板状材料，常用来制作印刷电路板。利用FeCl3溶液作为腐蚀液，把不需要的铜腐蚀。 1、写出反应原理的化学方程式并用双线桥表示电子转移？ 2、使用后的腐蚀液中含有哪些微粒？如何处理腐蚀液，回收得到Cu和FeCl3？ 证据推理 导学案P63 2．电子工业中，常用FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。某同学为了从腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，设计如下流程图 （1）FeCl3溶液腐蚀铜箔反应的离子方程式为_______________________________。 （2）固体A的成分是________，气体C的化学式为________。 （3）设计实验方案证明FeCl3溶液中的金属阳离子________________________________。 2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2+ Fe、Cu 取少量溶液于试管，加几滴KSCN溶液，若出现红色，则含有FeCl3 Cl2 你能利用Fe2+Fe3+的转化，除去杂质，提纯下列各物质吗？ 混合物成分 提纯所用试剂 离子方程式 （1）FeCl2中含少量FeCl3 （2）FeCl3中含少量FeCl2 （3）FeSO4中含少量CuSO4 足量铁粉 足量Cl2或氯水 足量铁粉 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ 2Fe2++Cl2 =2Fe3+ +2Cl- Fe+Cu2+=Fe2++Cu 证据推理 7.为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性,某同学设计如下实验方案,其中符合实验要求且正确的是 (　　) 选项 实验操作 实验现象 离子反应 实验结论 A 在氯化亚铁溶液中加新制氯水 浅绿色溶液变成棕黄色溶液 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- Fe2+具有氧化性 B 在氯化亚铁溶液中加入铜片 浅绿色溶液变成蓝色溶液 Fe2++Cu=Fe+Cu2+ 铜具有还原性 C 在氯化铁溶液中 加入铁粉 棕黄色溶液变成浅绿色溶液 2Fe3++Fe=3Fe2+ 铁具有还原性 D 在氯化铁溶液中 加入铜粉 棕黄色溶液变成蓝色溶液 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ Fe3+具有还原性 C 1.铁锅炒菜能否增加菜中铁元素的含量？ 2.铁锅炒菜增加的为______价铁。 铁锅炒菜能补铁，人体只能吸收二价铁。吃维生素C促进铁的吸收，维生素C具有什么性质(氧化性or还原性)？ 能 三 维生素C具有__________性 还原性 维生素C 科学精神 【实验药品】FeCl3稀溶液、FeCl2溶液、FeSO4溶液、KMnO4酸性溶液、KSCN溶液、KI溶液、淀粉溶液、双氧水、铜片、铁粉、维生素C、稀HNO3、新制氯水。 FeSO4→ KSCN → 新制氯水/H2O2/KMnO4(H＋)/稀HNO3 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O 2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl− 科学精神 Fe2+具有还原性，Fe3+具有氧化性，可以加入哪些试剂(还原剂or氧化剂) 使Fe2+ Fe3+ 如何验证转化成功？方程式如何表示？ 【实验药品】FeCl3稀溶液、FeCl2溶液、FeSO4溶液、KMnO4酸性溶液、KSCN溶液、KI溶液、淀粉溶液、双氧水、铜片、铁粉、维生素C、稀HNO3、新制氯水。 Fe2+具有还原性，Fe3+具有氧化性，可以加入哪些试剂(还原剂or氧化剂) 使 Fe3+ Fe2+ 如何验证转化成功？方程式如何表示？ 2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋ 2Fe3＋＋2I−＝2Fe2＋＋I2 FeCl3→ KSCN → 铁粉/铜粉/KI溶液+淀粉溶液/维生素C 2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋ 科学精神 结合Fe3+与Fe2+的相互转化，单质Fe、Fe3+与Fe2+构成铁三角，试从氧化还原反应角度，添加相关物质，使他们可以相互转化~ Fe Fe2+ Fe3+ 还原剂 如Fe、Zn、Cu、I-等 强氧化剂 如Cl2、O2、HNO3、KMnO4等 弱氧化剂 如H+、Cu2+、S等 强还原剂 如Zn、Al、CO、H2等 强氧化剂 如Cl2、HNO3、浓硫酸等 强还原剂 如Zn、Al、CO、H2等 模型构建 小结： 铁及其化合物之间的转化关系:（写出每一步的化学反应方程式） Fe Fe2O3 Fe3O4 Fe(OH)2 FeCl2 Fe(OH)3 FeCl3 $$