内容正文:
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
课时2 铁的氧化物和氢氧化物
铁单质的化学性质
1.Fe与非金属单质反应
2.Fe与非氧化性酸反应(H2SO4)
Fe+2H+===Fe2++H2↑
3.Fe与盐溶液反应(CuSO4)
Fe+Cu2+===Cu+Fe2+
3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2
阅读课本P66 资料卡片,了解人体中的铁元素
铁是人体必需的微量元素,是红细胞的组成成分之一,也是生物酶的组成成分。
含有Fe2+的血红蛋白具有携氧功能
生活中的铁元素
生活中的化学
青砖颜色为青灰色,主要是因为在冷却过程中产生的水蒸气阻隔了空气的流通,处于缺氧状态,导致砖中的三氧化二铁还原为氧化亚铁,最终砖块颜色呈青灰色。
红砖颜色为红色,是因为在冷却过程中空气充分流通,砖中的铁元素与氧气充分发生反应形成三氧化二铁,最终砖块颜色呈红色。
拓展延伸
氧化亚铁是一种黑色粉末,不稳定
6FeO + O2 2Fe3O4
氧化铁是一种红棕色粉末,俗称铁红,常用作油漆、涂料等的红色颜料
四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体,俗称磁性氧化铁
铁的氧化物
铁的氧化物
氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
化学式
铁的
化合价
色、态
俗称
溶解性
氧化物类别
与酸的反应
用途
+2
FeO
Fe2O3
Fe3O4
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
铁红
磁性氧化铁
都不溶于水
碱性氧化物
FeO+2H+=Fe2++H2O
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
Fe2O3红色油漆和涂料、冶炼铁的原料等
Fe3O4+8 H+ =Fe2++2Fe3++4H2O
+3
+2 、+3
注意:FeO不稳定
6FeO+O2 2Fe3O4
( FeO·Fe2O3)
Fe3O4 制录音磁带和电讯器材,打印机或复印机的墨粉
复杂氧化物
灰绿色
沉淀
红褐色
沉淀
白色
沉淀
红褐色
沉淀
Fe3++3OH-==Fe(OH)3↓
Fe2++2OH- ==Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O ==4Fe(OH)3
【思考】铁的氢氧化物有几种?如何制取?
【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。
制备Fe(OH)2的注意事项
胶头滴管伸入液面以下
现配现用(可加入少量铁屑)
加热煮沸
这个实验成功的关键是什么?
创造无氧环境
9
制取 Fe(OH)2 实验改进
方案一:有机覆盖层法
方案二:还原性气体保护法
制取 Fe(OH)2 实验改进
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
热稳定性
转化关系
铁的两种氢氧化物比较
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
Fe(OH)2 FeO+H2O (隔绝空气)
人教版 必修第一册
单质
氧化物
碱
盐
Fe3O4
Fe2O3
FeO
铁元素化合价
物质
类别
Fe
0
+2
+3
Fe(OH)3
Fe2+
Fe3+
Fe(OH)2
铁元素的价类二维图
典例精讲
【例】如图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L-1的硫酸,其他试剂任选。
填写下列空白:
(1)B中盛一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的试剂是________,A中反应的离子方程式是_______________ 。
(2)实验开始时先将止水夹E________(填“打开”或“关闭”) 。
(3)关闭止水夹,现象和反应?
(3)拔去装置B中的橡皮塞,使空气进入,写出有关反应的化学方程式:_____。
铁屑
Fe+2H+= Fe2++H2↑
打开
Fe2++2OH-==Fe(OH)2↓
方案二:还原性气体保护法
在如图所示的装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
思考解答下列问题:
(3)在试管Ⅰ里加入的试剂是 。
(4)在试管Ⅱ里加入的试剂是 。
(5)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂,塞紧塞子后的实验步骤是____________________________________________________________________。
(6)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是
________________________________________________________________。
方案一:有机覆盖层法
(1)配制NaOH和FeSO4溶液的蒸馏水要经过 ,目的是: 。
(2)在FeSO4溶液表面覆盖一层苯,作用是: 。
【例1】氢氧化亚铁制备实验的改进
加热煮沸
赶走溶解的氧气
隔绝空气中的氧气
稀H2SO4、铁屑
NaOH溶液
打开止水夹a,待Ⅰ中反应生成的氢气排净装置中的空气后,再关闭止水夹a
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
典例精讲
方案二:还原性气体保护法
在如图所示的装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
思考解答下列问题:
(3)在试管Ⅰ里加入的试剂是 。
(4)在试管Ⅱ里加入的试剂是 。
(5)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂,塞紧塞子后的实验步骤是_____________________________________________________________________。
(6)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是
_______________________________________________________________。
稀H2SO4、铁屑
NaOH溶液
打开止水夹a,待Ⅰ中反应生成的氢气排净装置中的空气后,再关闭止水夹a
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
典例精讲
铁的氧化物
铁的氢氧化物
氧化亚铁(FeO)
氢氧化铁Fe(OH)3
氢氧化亚铁Fe(OH)2
氧化铁(Fe2O3)
四氧化三铁(Fe3O4)
第一节
铁及其化合物
第2课时
课堂小结
Fe+SFeS
2Fe+3Cl22FeCl3
3Fe+2O2Fe3O4
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