内容正文:
铁及其化合物
第2课时
苏州建筑-
粉墙黛瓦
氧化铁可作外墙涂料
天下江山第一楼-
黄鹤楼
黏土中含有的铁元素经过不同工艺煅烧,分别生成了黑色的Fe3O4或FeO和红色的Fe2O3。
【情境·思考】
砖的颜色为什么有青有红?
红砖和青砖都是生活中用到的建筑材料。红砖中含的是氧化铁,青砖中含的是四氧化三铁
2
一、铁的氧化物
名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
化学式
俗名 -----------
颜色 状态
铁元素价态
溶解性
黑色粉末
+2
+3
+2、+3
均不溶于水
铁 红
磁性氧化铁
红棕色粉末
黑色晶体
FeO
Fe2O3
Fe3O4
1、物理性质
FeO. Fe2O3
阅读课本P66-67“铁的氧化物”部分,对比铁的氧化物的
物理性质和用途。
氧化铁俗称铁红,红棕色粉末、常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料。赤铁矿主要成分氧化铁
Fe3O4(FeO·Fe2O3)纯净物
创设真实学习情境——高炉炼铁
创设真实学习情境——工业上通常用稀盐酸除去铁表面的铁锈(主要成分为氧化铁)
3
推测这三种氧化物可能具有的化学性质,并说出你的推测依据?
2、化学性质
物质类别
铁元素的化合价
Fe(OH)3
Fe3+
Fe2O3
Fe(OH)2
Fe2+
FeO
Fe
Fe3O4
(1)从类别的角度预测铁的氧化物的化学性质
氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁都是碱性氧化物吗?
思考
碱性氧化物:
与酸反应只生成盐和水的氧化物
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
类别
碱性氧化物
碱性氧化物
复杂的化合物
FeO. Fe2O3
FeO+2H+=Fe2++H2O
Fe2O3+6H+=
2Fe3++3H2O
Fe3O4+8H+=
Fe2+ +2Fe3++4H2O
与H+反应
2、化学性质
(2)从化合价的角度预测FeO、Fe2O3的化学性质
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
铁元素化合价 +2 +3 +2、+3
FeO的还原性
FeO的氧化性
Fe2O3的氧化性
不稳定,空气中受热会氧化成Fe3O4
FeO+CO Fe+CO2
高温
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
高温
2、化学性质
(2)Fe2O3 用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料。
(3)Fe3O4用于复印机、打印机墨粉、磁铁。
铁的氧化物的用途
(1)作为冶炼金属的原料
FexOy+yCO xFe+yCO2
高温
二、铁的氢氧化物
思考与交流
从物质类别的角度,如何制备氢氧化物
(1)单质和水反应
(2)氧化物和水反应
(3)可溶性盐和碱溶液反应
预测实验现象?
名称 氢氧化亚铁 氢氧化铁
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
颜色状态
白色固体
红褐色固体
二、铁的氢氧化物
课本P67 实验3-1
FeCl3溶液 FeSO4溶液
加NaOH现象
离子方程式
生成红褐色絮状沉淀
先生成白色沉淀,
迅速变灰绿色,
最后变红褐色
Fe3+ + 3OH— ==
Fe(OH)3↓
Fe2+ + 2OH— ==
Fe(OH)2↓
氢氧化铁:红褐色
氢氧化亚铁:白色
红褐色沉淀是什么物质?
什么氧化了Fe(OH)2?
Fe(OH)2被溶解在溶液中的氧气氧化成了
红褐色的Fe(OH)3
9
(1)Fe(OH)3的化学性质
从物质分类、化合价两个角度预测Fe(OH)3性质
①碱性
Fe(OH)3+ 3H+ = Fe3+ + 3H2O
②氧化性
③热稳定性
2Fe(OH)3 == Fe2O3 + 3H2O
2、化学性质
难溶碱 相应的氧化物 + H2O
(2)Fe(OH)2的化学性质
从物质分类、化合价两个角度预测Fe(OH)2性质
①碱性
③还原性
Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O
为什么制得的白色氢氧化亚铁会变成红褐色?是什么物质起的作用?写出相关的方程式。
思考
Fe(OH)2
+2
+ O2
Fe(OH)3
+ H2O
4
2
4
==
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
2、化学性质
②氧化性
氧气会将生成的氢氧化亚铁氧化。
氧气存在于反应试剂和反应环境中。
分析问题:
科学探究:实验如何改进才能有利于制取Fe(OH)2
存在
问题
实验
关键
消除试管和溶液中氧气的干扰,
创造无氧环境。
思考与讨论 如何得到纯净的氢氧化亚铁?
有哪些方法能消除反应试剂和试管中
氧气的干扰?
2、使用新制亚铁盐溶液,加入还原性铁粉,防止生成Fe3+,并在溶液上加入保护层(例如植物油、有机物等)。
3、将吸有NaOH的胶头滴管尖端插入液面下方。
1、使用煮沸的蒸馏水配制溶液,或将NaOH溶液煮沸并冷却后使用。
… …
科学探究:实验如何改进才能有利于制取Fe(OH)2
赶走溶解氧
以隔绝空气
解决
方案
避免接触O2
P68 思考与讨论
提供密闭的环境. 有机覆盖层法
13
因为产生的氢气将NaOH溶液上方的空气排走了,生成的Fe(OH)2处于无氧的环境下。
只有当氢气纯了后才能保证NaOH溶液液面上方的空气被排尽。
⑵ 为何要等氢气验纯后才能关闭止水夹?
想一想:
⑴ 这种方法制得的Fe(OH)2为何能较长时间保存?
Fe+稀硫酸
NaOH溶液
A
B
弹簧夹
还原性气体保护法
认识元素及其化合物性质的两个基本角度
类别
预测
性质
预测
元素价态
实现铁及其化合物之间转化的思路和方法:
含有相同价态铁元素的物质之间的转化——复分解反应
含有不同价态铁元素的物质之间的转化——氧化还原反应
物质类别
铁元素的化合价
Fe(OH)3
Fe3+
Fe2O3
Fe(OH)2
Fe2+
FeO
Fe
Fe3O4
课堂总结
预测FeCl3、
FeSO4的性质,并设计验证、制备、检验方案
学以致用
1.在空气中氢氧化亚铁白色沉淀可转化为红褐色沉淀。关于该反应的下列叙述中不正确的是
A.生成物为氢氧化铁 B.该反应是化合反应
C.该反应是氧化还原反应 D.氢氧化亚铁做氧化剂
√
2.下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是 (填序号)。
①②⑤
3.有关铁的化合物的说法中,错误的是 ( )
A.Fe(OH)2是一种黑色固体,不稳定,在空气中易被氧化转变为红褐色固体
B.由图示操作可制取Fe(OH)2
C.Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得
D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明,能发生丁达尔效应
√
4、下列关于铁的氧化物说法不正确的是( )
A.铁的氧化物通常状况下都是有色固体
B.四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物,它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2+和Fe3+
C.氧化铁是铁锈的主要成分,因此氧化铁俗称为铁锈
D.FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,均可与盐酸反应
√
两种氢氧化物的比较
名称 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色态
稳定性
制备的试剂
方程式
转化
与酸的反应
白色絮状沉淀
红褐色絮状沉淀
不稳定
不稳定
Fe(OH)2
+ O2
Fe(OH)3
+ H2O
4
2
↓
==
4
FeSO4+2NaOH==
Fe(OH)2↓+Na2SO4
FeCl3+3NaOH==
Fe(OH)3↓+3NaCl
Fe(OH)2+2H+ ==
Fe2+ + 2H2O
Fe(OH)3+3H+ ==
Fe3+ + 3H2O
2Fe(OH)3 == Fe2O3 + 3H2O
难溶碱 相应的氧化物 + H2O
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二级
三级
四级
五级
难溶碱加热分解为碱性氧化物和水。如氢氧化铝、氢氧化镁
22
Lavf58.29.100
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