第3章 学案15 铁及其化合物的转化-【智学校本学案】2025-2026学年高中化学必修第一册（鲁科版）

铁及其化合物的转化学案15 听 学案15铁及其化合物的转化 记 学习任务 1.了解铁的氧化物的性质及用途，培养社会责任意识。 2.认识铁单质与水蒸气反应的条件，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.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。 ②与氯气反应的化学方程式： 课堂活动 活动一认识铁单质的性质 (4)铁与水的反应 ①铁与冷水 ,但在空气中的氧气和水 D新知导学 蒸气的作用下易被腐蚀。 铁陨石在化学成分上除Ni和 ②铁与水蒸气的反应 Fe外，还含有Co、S、P、Cu、 方法 方法一 方法二 Cr、Ga、Ge和Ir等元素。有 还原铁粉 还原铁粉 少数铁陨石还含有硅酸盐包体。铁陨石与地球岩 实验 湿棉花 石十分相似，所以一般很难鉴别。有什么简单的 醉 装置 火柴 方法来鉴别铁陨石和普通地球岩石？ 肥皂液 用小试管收集一试管 实验 用火柴点燃肥皂 气体，点燃， 现象 泡， 新知生成 1.物理性质 实验 铁与水蒸气反应的化学方程式为 结论 导热性 色、态 密度 熔点 导电性 特性 延展性 微提醒 7.86g 比铜、能被 良好 常温下铁遇冷的浓硫酸或浓硝酸时表面 1538℃ 固体 ·cm >3 铝 吸引 会生成一层保护膜，阻止里面的铁与外面的酸 2.化学性质 继续反应，这种现象称为“钝化”，“钝化”属于 (1)与酸溶液反应生成氢气 化学变化，因此，常温下可用铁罐运输或者储 与盐酸反应的离子方程式为 存冷的浓硫酸或者浓硝酸。 (2)与某些盐溶液发生置换反应 [归纳总结] 与硫酸铜溶液反应的离子方程式为 (1)铁的主要性质 ①Fe H'CuFeS.L Fe (3)与非金属反应 HNO3、Cl2、Br ②Fe ①与氧气反应的化学方程式： →Fe3+ ③Fe O2、H2O(g →Fe3O4 4910 鲁科版化学必修第一册 听 (2)铁与H2O(g)反应的注意事项 D新知生成 ①实验结束时，先将导气管撤出，再移动酒精灯， 笔 阅读课本，对比铁的氧化物的性质等，完成下列 防止倒吸。 表格。 ②铁不能与冷水、热水反应，但高温下能与水蒸气 化学式 FeO Fe2O3 Fe2O 反应。 ③铁与水蒸气反应的实验中，湿棉花的作用是加 名称 氧化亚铁 二氧化二铁 四氧化三铁 热时产生水蒸气。 D新知应用 物质类别 1判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”） 色态 (1)设NA为阿伏加德罗常数的值，1 mol Cl2. 溶解性 与足量Fe反应转移2NA个电子。 ) 铁的价态 十2价，十3价 (2)铁丝在空气中燃烧生成FeO。 ( 与H反应 (3)Fe与冷水、热水不反应，Fe与H2O(g)高温 的离子 下反应的产物是FezO3。 方程式 (4)氯化亚铁既可由铁与稀盐酸反应制取也可 高温时，都能被C、CO、H2、A1等还原剂 由铁与氯气化合制取。 还原，生成单质铁 2.(1)有下列物质： 共性 与C0反应：Fe,0,+yC0商 -xFe ①O2、②AgNO3溶液、③CuCL2溶液、④稀硫 +yC02 酸、⑤FeCl3溶液、⑥Cl2、⑦水蒸气（高温）、⑧S。 一定条件下，与Fe反应时只生成+2价铁的化 【特别提醒】 合物的物质是 (填序号，下同)，只生成 (I)稳定性：FeO不稳定，Fe2O3和FeO4很稳定。 +3价铁的化合物的物质是 ,既生成 (2)FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，Fe3O4为复杂 +2价又生成十3价铁的化合物的物质是 的氧化物。 新知应用 (2)写出铁和水蒸气反应的化学方程式，并用单 1.判断正误（正确的打“/”，错误的打“×”） 线桥法标出电子转移情况： (1)Fe3O4是一种纯净物，而不是Fe2O,和FeO 组成的混合物。 () 活动二用对比法认识铁的氧化物 (2)赤铁矿的主要成分是FeO4,磁铁矿的主要 成分是Fe2O3,FeO俗称铁红。 () 新知导学 (3)FeO4、FeO遇非氧化性酸溶液（如稀盐酸、 三氧化二铁粉末与铝粉在高温条件下发生反应生 稀硫酸)发生非氧化还原反应。 () 成铁单质和氧化铝，并放出大量热。2Al十Fe2O3 2.下列关于铁及其化合物的叙述正确的是() 高温 2Fe十Al2O3,该反应可用于焊接钢轨、制备金 A.Fe2O3、FeO4都有磁性 属纳米复合材料等。氧化镁粉末与铝粉在高温条 B.氢氧化铁受热分解可制得Fe3O, 件下能否发生反应？说明你的理由。 C.Fe2O3是一种红棕色粉末 D.FeO不稳定，在空气里受热，能迅速氧化 成Fe2Og 1150 铁及其化合物的转化学案15 (2)还原性气体保护法 活动三 实验探究铁的氢氧化物 听 用H2将装置内的空气排尽后，再将硫酸亚铁 少新知导学 与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色 记 沉淀，如图2所示。 1.食物暴露在空气中，容易被空气中的氧气氧化 3.氢氧化铁和氢氧化亚铁性质对比 而变质。在生活中为了防止食物氧化变质往往采 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 取怎样的措施？ 色态 溶解性 与盐酸反应 2.为了较长时间看到白色沉淀，制备Fe(OH)2时 的离子 有什么注意事项？有哪些实用的制备方法？ 方程式 受热分解 2Fe (OH)3 Fe,O+3H,O 可溶性亚铁盐与强 可溶性铁盐与强碱 新知生成 碱反应的离子方程 反应的离子方程 制法 1.实验探究铁的氢氧化物的制取 式：Fe++2OH 式：Fe3++3OH Fe(OH, -Fe(OH NaOH溶液 Fe++30H 空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地 -Fe(OH:V 被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白 二者的关系 色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成 FeCl,溶液 生成红褐色沉淀 红褐色，化学方程式为 Fe++20H -Fe(OH2 【特别提醒】 NaOH 4Fe(OH)2+O, ①FeO、FeO4、Fe(OH)2与HNO3反应时，除考 白色絮状沉淀迅速变成 +2H O 虑与H+的反应外，还考虑Fe+被HNO3氧化 每FeSO,溶液 灰绿色，最后变成红褐色 =4Fe(OH 成Fe3+。 ②Fe2O3、FeO4、Fe(OH)3与HI反应时，除考虑 2.Fe(OH)2的制备方法 与H+的反应外，还考虑Fe3+被I厂还原为Fe2+。 (1)有机覆盖层法 新知应用 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面下，并 1.判断正误（正确的打“/”，错误的打“×”） 在液面上覆盖一层苯或煤油（不能用CCL4, (1)Fe(OH)2在空气中加热得到FeO。( CCL4密度大于水)，防止空气与Fe(OH)2接触 (2)可以利用FeCL3溶液和NaOH溶液通过复 发生反应，如图1所示。 分解反应制Fe(OH)3胶体。 () (3)Fe2O3不可与水反应得到Fe(OH)3,所以 NaOH溶液 稀硫酸 NaOH 不能通过化合反应制取Fe(OH)3。() 一苯 (适量) 溶液 一FeSO,溶液 2.图中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是 (过量) 图1 图2 () 5110 鲁科版化学必修第一册 听课笔 新知应用 1.判断正误（正确的打“/”，错误的打“×”） 稀 溶液 (1)同价态含铁物质间的转化一般可通过复分 过量 解反应实现。 () 稀硫酸 水 NaOH 铁粉 溶液 (2)不同价态的含铁物质间的转化必须通过氧 铁粉 9 化还原反应实现。 () (3)向补铁口服液中滴加KSCN溶液，溶液变 NaOH 溶液 为红色，则补铁口服液中铁的价态只有+3价。 NaOH NaOH 溶液 溶液 () 植物油 Feso FeSO. Feso 2.写出下列转化关系中的化学方程式或离子方 溶液 溶液 溶液 ③ ④ ⑤ 程式： A.①②⑤ B.①③④ +3 Fe,0 ⑧fe -Fe(OH) C.②④⑤ D.①②③④⑤ Fe,0,⑨1⑩ 6 三+2 Fe0④Fe+Fe(OH)2 活动四 铁及其化合物之间的转化关系 ⊙ ① D新知导学 Fe 铁元素是变价金属的代表元素，其单质和化合物 单质氧化物盐 碱物质类别 之间存在着复杂的转化关系。 ① 新知生成 ② 1.绘制铁及其化合物的“价一类”二维图 ③ 铁元素化合价 +3 ④ +2 ⑤ ⑥ ⑦ 单质氧化物盐 碱物质类别 ⑧ 2.补铁剂中铁元素价态的检验 ⑨ 实验步骤 实验现象 实验结论 ⑩ (1)取少量补铁口服 ① a.溶液不变红 液于试管中，滴入 ② KSCN溶液 b.溶液变红 课堂小结 (2)若出现现象a,向 反应后的溶液中滴加 氧化亚铁 铁的氧化物 三氧化二铁 氯水 四氧化三铁 (3)若出现现象b,另 溶液紫色褪去 氢氧化铁 铁、铁的氧化物 取补铁口服液滴加酸 溶液紫色 和铁的氢氧化物 铁的氢氧化物 氢氧化亚铁 氢氧化亚铁的制备 性KMnO,溶液 不褪去 铁及其化合物之间的转化 152 铁及其化合物的转化学案15 4.下列有关铁的化合物的说法不正确的是() 课堂达标 听 A.Fe(OH)2不稳定，具有较强的氧化性 课 1.判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”） B.FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，均可与盐酸 记 (1)磁铁矿的主要成分是FeO4。 (2)FeO在空气中加热生成Fe2O3。 ( 反应 ) (3)Fe3O4中铁元素的化合价有+2价和+3 C.Fe(OH)3可通过化合反应得到，Fe(OH)2 价，是一种混合物。 ( ) 则不能 (4)Fe(OH)3不能利用化合反应生成。( ) D.FeO4为磁性氧化铁，其中铁元素的化合价 (5)由于Fe(OH)2易被氧化，所以在制备时要 为十2和+3价 隔绝空气。 ( ) 5.各物质间的转化关系如图所示，请完成下列 2.春秋时期我国已掌握了冶铁技术，其部分原理 空白。 是Fe,0,十3C0商温2Fe十3C02。下列有关说 盐 气体 AgNO 焰色试验呈 法正确的是 ( 4 溶液 溶液紫色（透过蓝 D溶液 稀硝酸 色钴玻璃) A.该反应是置换反应 BC溶液 白色沉淀H B.Fe2O3可用作外墙涂料 液 白色 空气 红褐色盐酸 G溶液 C.Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2 沉淀E 沉淀F D.FeO3常温下能与水反应生成Fe(OH) (1)写出B和D的化学式：B 3.下列实验操作能够制取Fe(OH)2并能较长时 D 间观察到白色沉淀的是 0 (2)写出E转变成F的化学方程式： I NaOH 0 NaOH NaOH 目溶液 溶液 氨水 日溶液 油 (3)向G溶液中加入A,写出反应的离子方程 -CCI FeCl FeCl FeCl. 溶液 式： 溶液 溶液 A 2 C D 课后反思 5311(2)Fe2+的检验方法 学案15铁及其化合物的转化 观察颜色， 溶液呈浅绿色→含有Fe4 课堂活动 滴加NaOH溶液生成白色沉淀，然后迅速变为灰绿色， 活动一 久 最后变成红褐色→含有Fe1 滴加KSGN溶液溶液不变红氯水溶液呈红色一一含 新知导学 提示：可以用磁铁吸引法，铁陨石可以被磁铁吸引。 液 有Fe24 新知生成 滴加酸性KM0,溶液若溶液紫色褪去，说明溶液中 1.银白色差磁铁 (利用Fe2*的还原性)引存在Fe21 2.(1)Fe+2Ht-Fe2++H2个(2)Fe+Cu2+一Fe2++Cu 活动三 （3)03Fe+20,点燃Fe,0,②2Fe十3CL,点燃2FeC 新知导学 (4)①不反应 ②听到轻微爆鸣声听到爆鸣声3F十 提示：亚硝酸盐能将Fe2+氧化成Fe3+,血红蛋白就会失去载氧 4H,0(g)商温Fe,0,十4H, 能力。维生素C具有还原性，可将Fe3+还原成Fe+。 新知应用 新知应用 1.(1)/(2)×(3)×(4)× 1.A[某溶液中加入KSCN溶液无明显现象，说明原溶液中无 2.(1)②③④⑤⑧⑥①⑦ Fe3+,再滴加少量氯水，溶液立即变为红色，说明原溶液含 8e 有Fe2+。] 2.B[A项，维生素C能够将Fe3+转化为易吸收的Fe2+,Fe元 （2)3Fe+4H,0(g商温Fe,0,十4H 素化合价降低，得到电子被还原，说明维生素C具有还原性， 活动二 正确；B项，Fe3+转化为Fe+时，Fe元素化合价降低，得到电 新知导学 子被还原，发生了还原反应，错误；C项，雏生素C药片具有强 提示：不能。铝的还原性比镁弱。 还原性，容易被空气中的氧气氧化，因此应隔绝空气保存，正 新知生成 确；D项，向含Fe3+的溶液中加入Cu,会发生反应：2Fe++ 碱性氧化物碱性氧化物黑色粉末红棕色粉末黑色固体 Cu一2Fe2+十Cu+,因此Cu单质也能将Fe3+转化为 难溶于水难溶于水难溶于水十2价十3价FeO+2H Fe+,正确。] —Fe2++H20Fe203+6Ht-2Fe3++3H0FeO,+ 课堂达标 8H+—Fe2++2Fe3++4H2O 1.(1)×(2)×(3)X 新知应用 2.D[常见有颜色的离子有Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、Cu+ 1.(1)/(2)×(3)/ (蓝色)、MO:(紫色)，故A、B项正确；通常情况下，铁元素 2.C[A项，Fe3Oa具有磁性，Fe2O3无磁性，错误；B项，2Fe 的化合价有0价、十2价、十3价，F2+处于中间价态，既能得 (OHD,△Fe,0,十3H,0,错误；C项，Fe,0,是一种红棕色 电子，又能失电子，所以既有氧化性，又有还原性，一般认为， 粉末，正确；D项，FO在空气里受热，能迅速氧化成四氧化三 Fe3+处于高价态，具有氧化性，C项正确；向FeCl,溶液中滴 铁，错误。] 入含SCN的溶液，生成红色可溶性物质，不是红色沉淀，D 活动三 项错误。] 新知导学 3.C[FeCl2易被空气中的O2氧化为FeCl3,Fe3+与SCN结 1.提示：往往采取密封包装、充入保护气等措施。 合使溶液呈现红色。] 2.提示：制备Fe(OH)2的注意事项及实用的制备方法： 4.D[要使Fe2+转化为Fe3+,必须加入氧化性物质，NaCl溶 (1)F2+必须是新制的，并放入铁粉，以防Fe+被空气中的O2 液、盐酸、Na2SO,溶液均不能使Fe2+转化为Fe3+。] 氧化成Fe3+. 5.[解析](1)向含FeCl2的FeCL3溶液中通入适量Cl2发生反 (2)除去溶液中溶解的O2,其方法是加热煮沸配制溶液的蒸 应：2Fe2++Cl2一2Fe3+十2Cl,除去FeCl2。(2)向含 馏水。 FeCL,的FeCl2溶液中加入过量铁粉，发生反应：2Fe3+十Fe (3)滴管末端插入试管内的液面下。 —3Fe2+,过滤得到纯净的FeC12溶液。(3)向含CuCl2的 (4)必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。 FeCl2溶液中加入适量铁粉，发生反应：Cu2+十Fe—Fe2++ 新知生成 Cu,过滤得到纯净的FCl2溶液。(4)向含铁粉的铜粉中加入 3.白色固体红褐色固体难溶于水难溶于水Fe(OH)2十 足量的稀盐酸（或稀硫酸），发生反应：Fe十2H+一Fe++ 2H+-Fe2++2H2O Fe(OH);+3H+-Fe++3H2O H2个，过滤得到纯净的铜。 4Fe(OH),+O,++2H,O-4Fe(OH) [答案](1)通入适量CL22Fe2++Cl2一2Fe3++2CI 新知应用 (2)加入过量铁粉2Fe3+十Fe一3Fe2+(3)加人适量铁 1.(1)×(2)×(3)× 粉Cu++Fe一Fe+十Cu(4)加入足量稀盐酸（或稀硫 2.A[Fe(OH)2容易被空气中的氧气氧化，所以若要较长时间 酸)Fe+2H+—Fe2++H2个 看到Fe(OH)2白色沉淀，需要将Fe(OH)2和氧气隔离。 111 ①Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出，可防止生4.A[Fe(OH)2中的Fe2+具有还原性，可被空气中的O2氧化 成的氢氧化亚铁被氧化，可以较长时间看到白色沉淀，符合 为Fe(OH)3,A项错误；FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，故具有 题意；②先打开左侧弹簧夹，用F与稀硫酸反应生成的氢气 碱性氧化物的通性，都能与盐酸反应，B项正确；F(OH)2只 将装置内空气排出，然后关闭左侧弹簧夹，利用氢气的压力 能通过复分解反应得到，Fe(OH)3可由Fe(OH)2与O2、 使硫酸亚铁溶液与NaOH溶液接触而反应，可防止生成的氢 H2O发生化合反应得到，C项正确；Fe3O4组成可表示为 氧化亚铁被氧化，可以较长时间看到白色沉淀，符合题意；③ FeO·Fe2O3,铁元素的化合价为+2、十3价，D项正确。] 生成的氢氧化亚铁会迅速与空气中氧气发生反应： 5.(1)FeCl2 KCI (2)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 4Fe(OH)2十O2十2H2O一4Fe(OH),白色沉淀会迅速变 (3)2Fe3++Fe-3Fe2+ 成灰绿色，最后变成红褐色，不能长时间观察到氢氧化亚铁 的白色，不符合题意；④将吸取NaOH溶液的胶头滴管伸入 FeSO4溶液的液面下，Fe(OH)2在液面下生成，能起到一定 学案16硫单质及其氧化物 的隔绝空气的作用，但氧气会溶解到溶液中，不能较长时间 课堂活动 看到白色沉淀，不符合题意；⑤植物油隔绝空气，可防止生成 活动一 的氢氧化亚铁被氧化，可以较长时间看到白色沉淀，符合题 新知导学 意；①②⑤符合题意，故选A项。] 提示：黑火药着火时，发生的化学反应：2KNO3十S十3C 活动四 K2S+N2↑+3CO2↑。 新知生成 新知生成 1.提示： 1.(1)游离 铁元素化合价 2.FeS2 As,S HgS As2 S CaSO.2H2 O +3A fe3+之fe(OHg Na2SO4·10H2O 3.H2 SOs H2S Fe0→Fe24≥Fe(OH2 4.黄色或淡黄色固体易溶 5.(1)性质(2)正交硫单斜硫金刚石、石墨 [问题与思考] 提示：不是，互为同素异形体的物质必须为同种元素组成的不 同单质，C0与CO2均是化合物，因此两者不互为同素异形体。 单质氧化物盐 碱物质类别 6.(1)黑色蓝紫刺激性 2.(1)无Fe3+有Fe+(2)溶液变红有Fe2+(3)有Fe2+ 新知应用 无Fe升 1.(1)√/(2)×(3)×(4)/ 新知应用 2.D[A项，雄黄和雌黄的主要成分的化学式分别为As4S4、 1.(1)√(2)/(3)× AS2S?,都是含硫的矿物，正确；：B项，一些微生物可实现硫酸 2.①Fe十2Ht一Fe2++H2个（合理即可，后同） 亚硫酸向硫单质或硫化氢的转化，正确；C项，正交硫和单斜 ②3Fe+20 点脑Fe,O 硫都是由硫元素组成的单质，但结构不同，互为同素异形体， ③Fe,0,+3C0商温2Fe+3C0, 正确；D项，S:中硫元素化合价为0价，而Na2S中硫元素的 化合价为一2价，错误。] ④Fe0+2H+—Fe2++H,0 活动二 ⑤Fe(OH)2+2Ht—Fe2++2H20 新知导学 ⑥Fe2++20H-Fe(OH)2￥ 1.提示：葡萄酒生产中利用SO2的还原性，S02作抗氧化剂；利 D4Fe(OH),+O,+2H2O-4Fe(OH) 用SO2的毒性，SO2作杀菌剂；SO2还能抑制微生物活性，推 图FezO3+6H+—2Fe3++3H,0 迟发酵开始时间，调节发酵基质达到合适的酸度。 ⑨2Fe2++Cl2-2Fe3++2C1 2.提示：S02+Ca(OH)2-CaS03￥+H20、Cas0,+S02+ ⑩2Fe3++Cu—2Fe2++Cu2+ H2OCa(HSO3)2。SO2与CO2均能使澄清石灰水变浑 ①Fe3++3OH-Fe(OH)3￥ 浊，所以不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2气体。 Fe(OH)3+3H+-Fe*++3H2O 新知生成 课堂达标 1.试管中液面上升溶液颜色变红色溶液红色褪去SO。 1.(1)/(2)×(3)×(4)×(5)/ 易溶于水SO2的水溶液呈酸性SO2与碱反应溶液紫 2.B[置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单 色褪去溶液浅黄绿色褪去振荡后红色褪去加热后又复 质和另一种化合物，该反应不是置换反应，A错误；F2O3是 原SO2具有还原性SO2具有还原性SO2具有漂白性 红棕色粉末，常用作外墙涂料，B正确；Cl2氧化性强，Fe在 2.(2)褪色褪色又恢复原色 CL2中燃烧生成FeCL3,C错误；常温下Fe2O3不与水反应，D 4.相同条件正、反两个方向 错误。] [问题与思考] 3.D[B项中CCL4密度大，应在下层，不能长时间观察到白色 提示：①利用二氧化硫的还原性，可用酸性高锰酸钾溶液或渙 沉淀；D项中的操作可防止氧气氧化Fe(OH)2,能较长时间 水鉴别；利用二氧化硫的氧化性，可用H2S或Na2S溶液鉴别。 观察到白色沉淀。] ②利用二氧化硫的漂白性，可用品红溶液鉴别。 112