3.1.2 铁的氧化物和铁的氢氧化物 课件-2025-2026学年人高一上学期化学人教版必修第一册

3.1.2 铁的重要化合物 铁的氧化物和氢氧化物 +3 +2 盐 氢氧化物 氧化物 单质 0 Fe2SO4 Fe(OH)2 FeO FeCl3 Fe(OH)3 Fe2O3 Fe Fe3O4 铁元素 化合价 价态观：氧化还原反应 分类观：记通性、找特性 氧化性 氧化性 还原性 还原性 青砖 红砖 资料卡片： 将用黏土制成的砖坯置于窑内，先用大火将砖坯从外向内烧透，停火，使砖和窑体慢慢冷却下来，在这个过程中，由于空气充足，砖坯中的铁元素被氧化成Fe2O3(棕红色)使砖呈现红色。 【Fe2O3】 【Fe3O4】 思考：为什么不是氧化亚铁呢？ 氧化亚铁不稳定 烧制砖瓦时，向窑内添加大量的煤炭后封窑1天，从窑顶向下慢慢浇水7天，水蒸气和窑内高温的碳发生化学反应产生大量的还原气体(H2和CO)，它们把Fe2O3又逐渐还原成Fe3O4而制得青砖。 一、铁的氧化物 赤铁矿氧化铁 磁铁矿四氧化三铁 按性质划分，铁的氧化物属于哪个类别的氧化物？ 三者都是金属氧化物，都能与酸反应。三者都难溶于水，不与水反应。 1.认识铁的氧化物 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 氧化物的类别 俗名 \ 颜色状态 化合价 黑色粉末 黑色晶体 红棕色粉末 磁性氧化铁 铁红 +2 +3 +2、+3 金属氧化物和碱性氧化物 既有氧化性又有还原性 既有氧化性又有还原性 有氧化性 金属氧化物 2.铁的氧化物化学性质 ①碱性氧化物 FeO+ 2H+ = Fe2+ + H2O Fe2O3 + 6H+ = Fe3+ + 3H2O Fe3O4 特殊氧化物 Fe3O4 + 8H+= Fe2+ + 2Fe3++4 H2O ②氧化亚铁不稳定 受热会转化为四氧化三铁 Fe3O4+4CO ==3Fe+4CO2 ⑶氧化性、还原性 FeO+CO === Fe+CO2 6FeO+O2 == 2Fe3O4 Fe2O3+3CO === 2Fe+3CO2 氧化亚铁是一种黑色粉末，不稳定，受热会转化为四氧化三铁 Fe3O4是纯净物，而非混合物；是一种复杂的化合物 Fe2O3和Fe3O4较稳定，FeO不稳定。 ①铁的氧化物是冶炼铁的原料 ②Fe2O3 红色油漆和涂料 Fe3O4+4CO ==3Fe+4CO2 ③Fe3O4 制录音磁带和电讯器材，打印机或复印机的墨粉 FeO+CO === Fe+CO2 Fe2O3+3CO === 2Fe+3CO2 3.铁的氧化物的用途 【例1】下列关于铁的氧化物①FeO、②Fe2O3、③Fe3O4的说法中正确的是( ) A. 都是黑色固体 B. 都不溶于水 C. 铁元素化合价相同 D. 都能与水反应 B 【例2】下列说法正确的是( ) A. 赤铁矿的主要成分是Fe3O4 B. Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3 C. 铁锈的主要成分是Fe2O3 D. Fe3O4中铁元素有＋2价和＋3价，Fe3O4是混合物 C 【例3】下列关于铁的氧化物说法正确的是( ) A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,可能是来自氧化亚铁 B.Fe2O3是红棕色粉末,俗称磁性氧化铁,常用作红色油漆和涂料 C.Fe3O4中Fe元素的化合价有+2价和+3价,因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物 D.FeO在空气中受热，能迅速被氧化成Fe2O3 A 【思考】① 铁元素有哪些氢氧化物？该如何制取？ ② 根据目前所学知识，制取金属的氢氧化物通常有哪些方案？ Fe(OH)2和Fe(OH)3 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 二、 铁的氢氧化物 亚铁盐 铁 盐 FeSO4 FeCl3 碱 Fe(OH)2 碱 Fe(OH)3   Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色、状态 溶解性 与盐酸或稀硫酸反应的离子方程式 稳定性 不稳定，分解产物很复杂，易被氧化。 不稳定，受热易分解 2Fe(OH)3≜Fe2O3+3H2O 白色固体 红褐色固体 不溶于水 不溶于水 Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O 1.认识铁的氢氧化物 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】 Fe(OH)3 Fe(OH)2 实验操作 实验现象   Fe(OH)2 Fe(OH)3 操作   现象 离子方程式 产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀 生成红褐色沉淀 Fe3＋＋3OH－ =Fe(OH)3↓ Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2＋O2＋H2O=4Fe(OH)3 Fe(OH)2很不稳定，极易转化为Fe(OH)3 【已知】Fe(OH)3（红褐色）Fe(OH)2 （白色） 【思考】 你的实验目的达到了吗？有没有疑惑之处？ 思考与讨论 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? 【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 2. 氢氧化亚铁的制备 尽可能创造 无氧条件 环境： 植物油液封或用其它不反应的气体保护 （隔绝O2 ） 试剂： 新制FeSO4溶液 蒸馏水煮沸后配制溶液 （除去水中溶解的O2） 1. 配制FeSO4溶液所用的蒸馏水和制备Fe(OH)2所用的NaOH溶液都要煮沸，尽可能出去O2； 2. FeSO4溶液要现配现用； 3. 滴入NaOH溶液时将胶头滴管伸入液面以下； 加热 煮沸 现配现用 胶头滴管伸入液面以下 友情提示：溶液中的Fe2+也容易被氧化为Fe3+ 如图是制备氢氧化亚铁的改进装置，思考并回答下列问题： (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(一种有机溶剂，难溶于水， 密度比水小)的作用是__________________________________ ______。 (3)将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液液面以下，其目的是__________ ______________________。 加热煮沸 赶走溶解的氧气 隔绝空气，防止生成的氢氧化亚铁被 氧化 防止滴加 NaOH溶液时带入空气 改进装置 3. 制取 Fe(OH)2 实验改进 方案二：液封隔离空气保护法 方案二：气体保护法 水起到液封的作用 防止空气进入装置 产生H2,将装置中的空气排尽 生成的Fe(OH)2处在H2的保护中 操作： 先 止水夹，在试管Ⅱ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 方案三：气体保护法 Ⅰ Ⅱ 【例1】下列各图示中，能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀的是（ ） ①②④ 【例2】某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的 Fe(OH)2，其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是(　　) A.蒸馏烧瓶中反应的离子方程式是 2Fe＋6H＋===3Fe2＋＋3H2↑ B.实验开始时应先关闭止水夹a、 打开 b，再向烧瓶中加入稀盐酸 C.反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀 D.反应结束后若关闭 b 及分液漏斗活塞，则 Fe(OH)2可较长时间存在 D Fe(OH)2 Fe(OH)3 色、态 水溶性 制法 加热分解 与酸反应 转化 白色固体 红褐色固体 不溶于水 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 == Fe2O3 + 3H2O Fe2+ + 2OH- == Fe(OH)2↓ Fe3+ + 3OH- == Fe(OH)3↓ Fe(OH)2 +2H+ = Fe2+ +2H2O Fe(OH)3+ 3H+ = Fe3++ 3H2O 不分解 总结 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) $