3.1.2 铁的氢氧化物 铁盐和亚铁盐 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 课时2 铁的氢氧化物和盐 素养目标 宏观辨识与微观探析： 实验探究铁的氢氧化物、铁盐和亚铁盐的化学性质，并能用化学方程式或离子方程式正确表示；通过实验掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。 证据推理与模型认知： 学会从物质类别和元素价态的视角认识具有变价元素物质间的转化关系，建立模型；创设问题情景，培养学生提出问题、分析问题以及通过实验解决问题的能力； 科学探究与创新意识： 结合应用实例，将铁的重要化合物的性质知识运用于实际生产生活。培养实验设计实验操作能力，提高运用所学知识解决实际问题的能力。 壹 贰 1. 铁的氢氧化物 知识导航 叁 2. 铁盐和亚铁盐 课堂导入 请你回忆！基于物质类别及化合价研究物质的性质 金属及其化合物研究方法 金属单质 金属氧化物 碱 盐 FeO Fe2O3 Fe3O4 Fe Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe3+ Fe2+ 课堂导入 请你思考！铁的氢氧化物该如何制取？说出你选择此法的理由。 铁的氢氧化物该如何制取？ 铁元素的氢氧化物有两种，氢氧化亚铁Fe(OH)2 和氢氧化铁Fe(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 知识点1：铁的氢氧化物 请你思考！请你设计试验方案 从物质类别的角度，制备Fe(OH)3 、Fe(OH)2 亚铁盐 铁 盐 FeSO4 FeCl3 碱 Fe(OH)2 碱 Fe(OH)3 知识点1：铁的氢氧化物 1.制备Fe(OH)3 、Fe(OH)2 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。 【实验3-1】 知识点1：铁的氢氧化物 2.制备Fe(OH)3 、Fe(OH)2现象及方程式 Fe(OH)3 Fe(OH)2 实验 操作 实验现象及方程式 有红褐色沉淀 Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓ Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓ Fe(OH)2 Fe(OH)3 ？ 知识点1：铁的氢氧化物 请你思考！为什么在FeSO4溶液中加入NaOH溶液时，生成的白色沉淀 迅速变成灰绿色，过一段时间后还会生成红褐色物质呢？ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3 Fe2＋+2OH－==Fe(OH)2↓(白色) 还原剂 氧化剂 知识点1：铁的氢氧化物 由实验3-1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Fe(OH)2呢? 思考与讨论 【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 知识点1：铁的氢氧化物 3.制备Fe(OH)2的注意事项 ① 使用新配制的FeSO4溶液(可加入少量铁屑） ②把NaOH溶液或配制溶液用的蒸馏水加热煮沸除去溶解氧 ③ 滴入溶液时将胶头滴管伸入液面以下 胶头滴管伸入液面以下 现配现用 加热煮沸 ④ 在溶液表面滴加一层油/苯(ρl＜ρaq，且不和溶液反应、互溶) 知识点1：铁的氢氧化物 4.制取 Fe(OH)2 实验改进 Fe(OH)2被氧化的原因 反应试剂中溶有氧气 配制试剂的蒸馏水要煮沸 试剂与空气接触 ①在Fe(OH)2溶液的液面上加少量苯（或植物油） ②胶头滴管插入液面下加入NaOH溶液 改进方法 改进装置 ①改进方案一 知识点1：铁的氢氧化物 操作： 先滴加 ， 然后 ， 当氢气纯净后，再滴加 。 收集氢气并验纯 NaOH溶液 稀硫酸 4.制取 Fe(OH)2 实验改进 ②改进方案二 知识点1：铁的氢氧化物 4.制取 Fe(OH)2 实验改进 知识点1：铁的氢氧化物 操作： 先 止水夹，在试管Ⅱ出口处 ，当 后， 止水夹。产生的氢气使Ⅰ中压强 ，将生成的硫酸亚铁溶液从长导管入 . 打开 收集氢气并验纯 关闭 增大 Ⅱ中 氢气纯净 4.制取 Fe(OH)2 实验改进 ③改进方案三 知识点1：铁的氢氧化物 请你思考！ 铁的氢氧化物有哪些性质？ Fe(OH)3 知识点1：铁的氢氧化物 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 铁的氢氧化物的性质 知识点1：铁的氢氧化物 已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系，下列叙述中正确的是( ) A.A为Fe，B为FeO B.C→D溶液的颜色变化：浅绿色→棕黄色 C.④的离子方程式： D.⑤的离子方程式： B 知识点2：铁盐和亚铁盐 请你解释！请你解释一下日常生活中出现的现象 补铁药物琥铂酸亚铁的说明书 密封包装 薄膜防止Fe2+被氧化 Vc会有什么作用？ 知识点2：铁盐和亚铁盐 请你预测！从元素化合价的角度预测铁盐和亚铁盐具有什么样的化学性质？能与哪些物质发生反应？ 在给定试剂中选择合适试剂，设计实验方案并预测实验现象 设计实验方案 试剂：FeCl3溶液、FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水、H2O2溶液、 酸性KMnO4溶液、KI-淀粉试纸、铁粉、铜片 既具有还原性，又具有氧化性 氧化性 +2 +3 FeCl2 FeCl3 一、Fe2+、Fe3+的性质 知识点2：铁盐和亚铁盐 亚铁盐的氧化性和还原性 一、Fe2+、Fe3+的性质 知识点2：铁盐和亚铁盐 1.FeCl2既具有还原性，又具有氧化性 ， 实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论 在FeCl2溶液中加入锌片 溶液由浅绿色变为无色 Fe2+ + Zn==Fe + Zn2+ Fe2+具有氧化性 向FeCl2溶液中加入氯水 溶液由浅绿色变为黄色 2Fe2+ +Cl2==2Fe3+ + 2Cl- Fe2+具有还原性 向FeCl2溶液滴加少量酸性高锰酸钾溶液 紫红色褪色 5Fe2++MnO4-+8H+= 5Fe3+ +Mn2++4H2O Fe2+具有还原性 一、Fe2+、Fe3+的性质 知识点2：铁盐和亚铁盐 2.FeCl3的氧化性 一、Fe2+、Fe3+的性质 知识点2：铁盐和亚铁盐 实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论 在FeCl3溶液中加入铜片 溶液由棕黄色变为浅绿色 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ +Cu2+ Fe3+具有氧化性 向FeCl3溶液中加入淀粉KI溶液 溶液变为变蓝色 2Fe3+ + 2I- == 3Fe2+ + I2 Fe3+具有氧化性 2.FeCl3的氧化性 一、Fe2+、Fe3+的性质 知识点2：铁盐和亚铁盐 请你思考！生活中的富铁食品中，如何测定铁元素的含量？ 生活中的富铁食品 菠菜中铁元素的含量测定 菠菜中的铁元素是Fe2+还是Fe3+ ？如何检验？ 请你猜测！ 菠菜中的铁元素 是Fe2+还是Fe3+ ？ 猜想1：只含有Fe2+ 猜想2：只含有Fe3+ 猜想3：含有Fe2+和Fe3+ 取样 研磨 溶解 过滤 检验 综合考虑：应该含有Fe2+和Fe3+ 溶解水配成溶液，你认为样品中铁元素有哪些存在形式？ O2 亚铁离子被O2氧化，铁元素可能以铁离子形式存在 Fe2+ Fe3+ 知识点2：铁盐和亚铁盐 知识点2：铁盐和亚铁盐 二、Fe2+、Fe3+的检验 方案1：观察法 硫酸亚铁 硫酸亚铁溶液 氯化亚铁 硫酸铁 硫酸铁溶液 氯化铁 氯化铁溶液 Fe3+：棕黄色 Fe2+：浅绿色 如果溶液中离子浓度很小，很难观察确认 知识点2：铁盐和亚铁盐 Fe3+ Fe2+ 实验 操作 实验现象及方程式 有红褐色沉淀 Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓ Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓ 如果溶液中有Fe2+和Fe3+，这种方法不好确定是否有Fe2+ 方案2：从物质类别的角度——盐类分析 二、Fe2+、Fe3+的检验 知识点2：铁盐和亚铁盐 方案3：Fe3+的检验 在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeCl2溶液，各滴入几滴KSCN溶液。观察并记录现象。 【实验3-2】 二、Fe2+、Fe3+的检验 知识点2：铁盐和亚铁盐 滴入KSCN溶液 原理 FeCl3溶液 FeCl2溶液 —— 滴入 KSCN溶液 滴入 KSCN溶液 溶液变为红色 溶液无明显变化 Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 (红色) ？ 检验Fe3+最灵敏的方法 方案3：Fe3+的检验 二、Fe2+、Fe3+的检验 知识点2：铁盐和亚铁盐 方案4：从元素化合价的角度——Fe2+的检验 利用Fe2+还原性，设计试验方案 二、Fe2+、Fe3+的检验 知识点2：铁盐和亚铁盐 方案4：从元素化合价的角度——Fe2+的检验 ①加KMnO4(H+)溶液 取少量样品溶液于试管，滴加少量酸性高锰酸钾溶液，如果紫红色褪色，则溶液中含有Fe2+ ；如果无明显变化，则溶液中不含Fe2+ 5Fe2++MnO4-+8H+= 5Fe3+ +Mn2++4H2O ②先加KSCN溶液，再加氯水或双氧水 2Fe2++Cl2= 2Fe3+ +2Cl- ？ 滴入 KSCN溶液 FeCl2 滴入 氯水 Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 (红色液体) 滴入双氧水 开始溶液不变红色，加几滴氯水后溶液变红色。 二、Fe2+、Fe3+的检验 知识点2：铁盐和亚铁盐 盐溶液 添加试剂 Fe2+ Fe3+ KSCN     KMnO4(H+)     淀粉- KI     Cu     无明显现象 Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3 溶液变血红色 紫色褪去 无明显现象 无明显现象 溶液变蓝 无明显现象 铜片溶解且溶液变为蓝色 二、Fe2+、Fe3+的检验 Fe2+、Fe3+的鉴别 知识点2：铁盐和亚铁盐 请你思考！ 如果将铁盐转变成亚铁盐选择什么试剂？写出反应的离子方程式 如何用Fe3+制备Fe2+？ 加铁粉 (利用Fe3+的氧化性、Fe的还原性) 现象预测：溶液棕黄变浅绿 Fe3+ Fe2+ 还原剂 请你设计试验方案 知识点2：铁盐和亚铁盐 三、Fe2+、Fe3+的转化 在盛有2 mL FeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，振荡试管。充分反应后，滴入几滴KSCN溶液，观察并记录现象。把上层清液倒入另一支试管中，再滴入几滴氯水，又发生了什么变化？ 【实验3-3】 知识点2：铁盐和亚铁盐 三、Fe2+、Fe3+的转化 FeCl3溶液 加入过量 铁粉 溶液由棕黄色变为浅绿色 无明显现象 溶液呈红色 2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋ 2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl- 滴入 KSCN溶液 取上层清液 滴入氯水 知识点2：铁盐和亚铁盐 三、Fe2+、Fe3+的转化 （1）Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三种物质中，哪种物质可做氧化剂，哪种可做还原剂，哪种既可做氧化剂又可做还原剂？举例写出相应反应的化学方程式，并加以说明。 （2）请你用图示的方法归纳Fe、Fe2+和Fe3+三者之间的相互转化关系，并与同学讨论。 思考与讨论 Fe2+ Fe3+ 氧化剂 还原剂 还原剂：Zn、Fe、Cu、S2-、I-等 氧化剂：O2、 Cl2、H2O2、HNO3、KMnO4 等 知识点2：铁盐和亚铁盐 三、Fe2+、Fe3+的转化 Fe2+和Fe3+的转化价类二维图 物质类别 氧化物 碱 盐 单质 元素价态 0 +2 +3 +6 Fe(OH)3 Fe3+ Fe(OH)2 Fe2+ FeO Fe Fe3O4 Fe2O3 知识点2：铁盐和亚铁盐 三、Fe2+、Fe3+的转化 Fe FeCl2 Fe3O4 H2O（g）或O2 FeCl3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe2O3 Cl2 HCl NaOH NaOH FeO HCl HCl HCl O2+H2O 氯水 Fe △ HCl Fe(SCN)3 KSCN 白色沉淀 红褐色沉淀 血红色 灰绿色 知识点2：铁盐和亚铁盐 Fe2+ Fe3+ 还原剂 如Fe、Zn、Cu、I- 、 S2-、H2S等 强氧化剂 如Cl2、H2O2、O2、HNO3、KMnO4等 弱氧化剂 如H+、Cu2+、S、I2 等 强还原剂 如Zn、Al、CO、H2等 强氧化剂 如Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸等 强还原剂 如Zn、Al、CO、H2等 三、Fe2+、Fe3+的转化 Fe 知识点2：铁盐和亚铁盐 四、Fe2+、Fe3+的除杂 1. FeCl2中含有FeCl3 2. FeCl3中含有FeCl2 3. FeCl2中含有CuCl2 4. FeCl3中含有CuCl2 过量的Fe 通入过量的Cl2 过量的Cu 先加入过量的Fe，过滤再加入过量Cl2 课堂探究 电子工业上常用覆铜板制作印刷电路板，原理是：利用FeCl3溶液做腐蚀液，把覆铜板上不需要的铜腐蚀掉。预先设计好的电路在铜板上用蜡或不透水的物料覆盖，以保护铜线路不被腐蚀。 探究 利用覆铜板制作图案 思考与讨论(1)在上述实验中，发生 了什么化学反应， 生成的主要产 物是什么？请运用氧化还原反应的规律进行分析并尝试写出反应的化学方程式。 (2)为使使用后的“腐蚀液” 能得到充分利用，如何处理使用后的“腐蚀液”? 课堂探究 利用覆铜板制作图案 课堂探究 利用覆铜板制作图案 (1)在上述实验中，发生了什么化学反应，生成的主要产物是什么?请运用氧化还原反应的规律进行分析，并尝试写出反应的化学方程式。 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+ (2)为使使用后的“腐蚀液”能得到充分利用，如何处理使用后的“腐蚀液”? 先加人适量的铁粉与废液中Cu2+反应，回收铜；再向废液中加人氯水等氧化剂，实现FeCl3溶液的再生。 拓展：检验食品中的铁元素 一、菠菜中铁元素含量的定量测量 定性检测铁元素存在形式 定量测量铁元素质量 计算铁元素含量 过滤 酸浸 灼烧 研磨 取样 研磨 溶解 过滤 检验 菠菜中的铁元素是Fe2+ 切碎 1. 菠菜中铁元素定性检验 拓展：检验食品中的铁元素 2. 菠菜中铁元素定量测定 拓展：检验食品中的铁元素 拓展：检验食品中的铁元素 2. 菠菜中铁元素定量测定 过滤 加入双氧水 Fe(OH)3沉淀 溶液中Fe2+、Fe3+的质量不易直接测量，可以将离子转化为沉淀，通过测量沉淀的质量来计算铁元素的质量。 Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 拓展：检验食品中的铁元素 2. 菠菜中铁元素定量测定 方案1：沉淀法，将铁元素转化为Fe(OH)3，过滤、洗涤、干燥后称量，计算铁元素含量 Fe3+溶液 Fe2+溶液 OH- OH- Fe(OH)3 Fe(OH)2 O2 Fe2O3 方案2：将铁元素转化为Fe(OH)3过滤、洗涤、干燥后灼烧，称量Fe2O3质量后计算铁元素含量 拓展：检验食品中的铁元素 2. 菠菜中铁元素定量测定 方案3：用氧化剂将补铁剂中亚铁盐全部氧化为铁盐，加碱沉淀后过滤、洗涤、干燥灼烧后称量氧化铁质量，再进行计算。 Fe3+溶液 Fe2+溶液 OH- Fe(OH)3 氧化剂 Fe2O3 拓展：检验食品中的铁元素 3. 菠菜中铁元素含量计算 m(Fe2O3)× 56×2 56×2+16×3 m(菠菜样品) 拓展：检验食品中的铁元素 过滤 酸浸 灼烧 研磨 加入双氧水 切碎 Fe(OH)3沉淀 二、木耳中铁元素含量的定量测量 拓展：检验食品中的铁元素 二、木耳中铁元素含量的定量测量 溶液中Fe2+、Fe3+的质量不易直接测量，可以将离子转化为沉淀，通过测量沉淀的质量来计算铁元素的质量。 Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 拓展：检验食品中的铁元素 二、木耳中铁元素含量的定量测量 Fe3+溶液 Fe2+溶液 OH- OH- Fe(OH)3 Fe(OH)2 O2 Fe2O3 氧化剂 将铁元素全部转化成Fe(OH)3，后过滤、洗涤、干燥灼烧后 称量氧化铁质量，再进行计算。 拓展：检验食品中的铁元素 m(Fe2O3)× 56×2 56×2+16×3 m(木耳样品) 二、木耳中铁元素含量的定量测量 谢谢观看 THANKS FormatFactory : www.pcfreetime.com Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.42 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) 学科网 rbm.xkw.com rbm.xkw.com rbm.xkw.com Lavf58.20.100 学科网版权所有 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) $$