3.1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 第1节 铁及其化合物 学习目标： 1.结合生活中的铁制品应用，了解单质铁、铁的氧化物的性质及用途。 2.认识铁单质与水蒸气反应的条件，对比钠与水的反应，加深对微观原子结构决定物质宏观性质的认识，培养宏观辨识与微观探析的能力。 3.通过实验掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。 一、铁元素在自然界的存在形态 地壳中的元素含量： 氧、硅、铝、铁 Fe 游离态：陨铁 钢铁冶炼：高炉炼铁 Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2 高温 化合态：赤铁矿（Fe2O3）、 磁铁矿（Fe3O4） 1、物理性质 银白色金属，粉末为黑色，具有延展性和导热性，铁能导电，但其导电性不如铜和铝、能被磁铁吸引。 2、预测·化学性质 类别 金属单质 与O2等非金属单质反应 与酸反应 与盐反应 与水（蒸汽）反应 化合价 还原性 二、铁的性质 1. 铁与非金属反应 【现象：剧烈燃烧、火星四射、放出大量的热、生成黑色固体】 +2 +3 +2/+3 氧化性强弱： Cl2>O2>S Fe做还原剂，化合价上升； 遇弱氧化剂 → +2，遇强氧化剂 → +3 二、铁的性质 2、Fe与酸反应 Fe＋2HCl === FeCl2＋H2↑ +2 遇到盐酸、稀硫酸等非氧化性酸， 生成+2价铁盐 3、Fe与盐溶液反应 Fe＋CuSO4 === FeSO4＋Cu +2 湿法炼铜：曾青得铁则化为铜 4、Fe与水蒸气反应 实验装置 操作及现象 实验结论 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，反应后试管内固体仍为黑色 红热的铁能与水蒸气反应： 产生水蒸气，与铁粉反应 思考 为什么放一团湿棉花？ 3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2 4、Fe与水蒸气反应 铁的氧化物 Fe2O3 FeO · Fe2O3（化合物） 0 +2 +3 单质 化合价 物质类别 Fe 氧化物 Fe3O4 FeO + FeO （氧化亚铁） Fe2O3 （氧化铁/三氧化二铁） Fe3O4 （四氧化三铁） 物 理 性 质 Fe价态 实物图片 颜色、状态 俗名 / 用途 水溶性 +2 +3 +2、+3 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 铁红 磁性氧化铁 均不溶于水 瓷器显色、 刺青墨水 红油漆、涂料、 炼铁原料 磁铁、磁带、 颜料 FeO Fe2O3 Fe3O4 化学性质 物质类别 碱性氧化物 复杂氧化物 FeO与H+反应： Fe2O3与H+反应： Fe3O4与H+反应： FeO + 2H+ Fe2+ + H2O Fe2O3 + 6H+ 2Fe3+ + 3H2O 碱性氧化物 酸 （非氧化性酸） 盐 （对应价态） 水 Fe3O4 + 8H+ Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O 一、判断题 1、Fe3O4可以写作FeO · Fe2O3，因此Fe3O4是混合物 （ ） 2、FeO在空气中不稳定，加热条件下易被氧气氧化生成 Fe2O3 （ ） 3、 FeO常用于瓷器制作，使釉面呈现浅绿色 （ ） 4、 FeO 不溶于水，但Fe2O3可以溶于水 （ ） 5、关于FeO 、Fe2O3、 Fe3O4 下列说法不正确的是 （ ） A、氧元素的化合价完全相同 B、铁元素的化合价不完全相同 C、氧化亚铁俗称铁红，为红棕色固体 D、铁与水蒸汽反应生成的固体产物是黑色的 C 铁的氢氧化物 Fe2O3 0 +2 +3 单质 盐 化合价 物质类别 Fe 碱 氧化物 Fe3O4 FeO + Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)3 （氢氧化铁） Fe(OH)2 （氢氧化亚铁） Fe(OH)2 Fe(OH)3 物理 性质 颜色 水溶性 白色 红褐色 均难溶于水 Fe(OH)2 Fe(OH)3 化学 性质 Fe价态 +2 +3 物质类别 热稳定性 2、受热分解： 1、与酸反应： Fe(OH)2与H+反应： Fe(OH)3与H+反应： Fe(OH)3分解： Fe(OH)2 + 2H+ Fe2+ + 2H2O Fe(OH)3 + 3H+ Fe3+ + 3H2O 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O ▲ 碱（难溶） 热稳定性较差，受热易分解 酸 碱 盐 水 难溶碱 氧化物 水 ▲ 氢氧化铁的制备 Fe(OH)3 离子方程式 Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3 实验现象 现象分析 / 实验结论 快速生成红褐色沉淀 Fe3+ 与碱反应生成Fe(OH)3 白色沉淀 灰绿色沉淀 红褐色沉淀 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 离子方程式 实验现象 现象分析 实验结论 生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，长时间放置变为红褐色 生成的Fe(OH)2被空气中的O2氧化 ①Fe2+ 与碱反应生成Fe(OH)2 ②Fe(OH)2极易被氧化 Fe(OH)2与O2反应： Fe2+ + 2OH- Fe(OH)2 思考 制备过程中，如何防止Fe(OH)2被O2氧化？ 隔绝 氧气 空气中的O2 溶液中的O2 用煮沸除氧的蒸馏水配制溶液 用H2、N2等保护气隔绝氧气 1、Fe(OH)2与Fe(OH)3在空气中加热分解，最终生成相同的产物 （ ） 2、FeO与H2O 反应生成Fe(OH)2 ，Fe2O3与H2O反应生成Fe(OH)3 （ ） 3、 Fe(OH)2是一种白色固体，在空气中易被氧化（ ） 判断 O2 铁盐和亚铁盐 铁盐和亚铁盐   Fe2＋ Fe3＋ 溶液的颜色 _____色 ___色 滴加KSCN溶液 无明显现象 溶液变___色 反应原理 不反应 _________________________ 结论 利用含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN溶液变成___色，检验Fe3＋的存在 浅绿 黄 红 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 红 实验操作   实验现象 溶液显_______，试管中有_________，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 __________________ _________________________________________________ 实验结论 浅绿色 黑色固体 无明显变化 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 红色 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 → Fe3+和Fe2+的检验方法 ①直接观察； 溶液中滴加KSCN溶液，变红色，说明溶液中有Fe3+;溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，再向其中滴加氯水，发现溶液变为红色，说明原溶液里有Fe2+ 。 ②与碱（OH-）反应； ③KSCN溶液； ⑥淀粉KI试液； Fe2+溶液无明显现象，Fe3+溶液变蓝色。（原溶液里无其它可以氧化I-的物质） ④铁氰化钾K3[Fe(CN)6] 溶液检验Fe2+ ； 蓝色沉淀 KFe[Fe(CN)6] ⑤Fe3+存在，检验Fe2+是否也存在； 酸性KMnO4溶液（原溶液里无大量Cl-或其它可与高锰酸钾反应的还原性离子） 1.Fe只具有_____性。可被弱氧化剂(H＋、S等)和Fe3＋氧化成Fe2＋，被强氧化剂(Cl2等)氧化成Fe3＋。 举例： Fe＋2H＋=___________； 2Fe＋3Cl2 _______。 还原 Fe2＋＋H2↑ 2FeCl3 Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系 2.Fe2＋既有_____性又有_____性。可被强氧化剂[Cl2、KMnO4(H＋)等]氧化为Fe3＋；可被还原剂(CO、C等)还原为Fe。举例： 2Fe2＋＋Cl2===____________； FeO＋CO ________。 3.Fe3＋只具有_____性，可被弱还原剂(Cu等)和Fe还原为Fe2＋，被强还原剂(Al、Zn、CO等)还原为Fe。举例： 2Fe3＋＋Fe===______； Fe2O3＋3CO __________。 氧化 还原 2Fe3＋＋2Cl－ Fe＋CO2 氧化 3Fe2＋ 2Fe＋3CO2 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.5.7 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EV录屏3.9.9软件录制 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EV录屏3.9.9软件录制 x264 0.128.2216+688+32 a17ff54 tMod [8-bit@4:2:0 X86] Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) Fe3＋Fe2＋ $$