9.2 探究铁及其化合物的转化 第2课时（教学课件）化学苏教版必修第二册

该高中化学课件聚焦铁的氢氧化物性质与制备，通过复习铁及其化合物的氧化还原转化和氢氧化物生成，构建前后知识联系，为新知学习提供支架。 其亮点是以实验探究为核心，通过对比FeCl₂与NaOH反应的理论现象与实际差异，引导学生分析干扰因素并设计改进方案（如煮沸溶液、油封、保护气等），培养科学探究与实践能力。结合生活应用（如补铁剂、维C作用）强化化学观念，帮助学生理解反应条件控制的重要性，也为教师提供结构化教学资源。

专题9 金属与人类文明 第二单元 第2课时 反应条件的控制 苏教版必修2 铁的氢氧化物的制备 2 铁的氢氧化物的性质 1 知识导航 知识导航 明·学习目标 1．通过实验掌握Fe(OH)2的制备原理及化学性质。 2．通过对氢氧化亚铁制取的实验现象的分析、推理，体会控制实验条件对完成科学实验及探究活动的作用。 引·复习导入 Fe3+ Fe2+ Fe ？ 强氧化剂：Cl2、H2O2、O2 、HNO3、KMnO4 等 还原剂：金属单质如铁、铜，S2-、I-、SO2、Vc等 ？ 弱氧化剂：S，稀HCl，稀H2SO4，CuSO4等 强氧化剂：Cl2、Br2、HNO3等 Fe(OH)2 ？ Fe(OH)2 ？ 01 铁的氢氧化物的性质 探·知识奥秘 一、铁的氢氧化物的性质 1.物理性质 氢氧化亚铁 氢氧化铁 化学式 颜色、状态 溶解性 Fe(OH)2 Fe(OH)3 难溶于水 白色固体 红褐色固体 难溶于水 探·知识奥秘 一、铁的氢氧化物的性质 2.化学性质 氢氧化亚铁 氢氧化铁 稳定性  与氧气 与盐酸 制取原理 Fe2++2OH－=Fe(OH)2↓ Fe3++3OH－=Fe(OH)3↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe(OH)3 +3HCl = FeCl3 +3H2O Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O 不反应 Fe(OH)2 ======= FeO＋H2O 隔绝空气△ 2 Fe(OH)3 = Fe2O3＋3H2O △ 如何制备氢氧化亚铁和氢氧化铁？ 析·典型范例 1.下列物质中，在一定条件下能将铁元素从0价转变为＋3价的是（ ） A A．氯气 B．盐酸 C．硫酸铜溶液 D．稀硫酸 2.下列化合物中，不能由化合反应制得的是（ ） C A．Fe(OH)3 B．FeCl2 C．Fe(OH)2 D．FeCl3 02 铁的氢氧化物的制备 探·知识奥秘 实验探究 实验1 取FeCl2和FeCl3的稀溶液各1mL放在试管中，分别逐滴加入NaOH溶液约2 mL，观察实验现象。   FeCl2溶液 FeCl3溶液 实验现象     化学方程式 和结论       二、铁的氢氧化物的制备 探·知识奥秘 实验1   FeCl2溶液 FeCl3溶液 实验现象     化学方程式 和结论       生成红褐色沉淀 Fe2++2OH－= Fe(OH)2↓(白色) Fe3++3OH－= Fe(OH)3↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 先生成白色絮状沉淀，之后迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀 二、铁的氢氧化物的制备 探·知识奥秘 思考讨论 如何制备氢氧化亚铁？ FeCl2稀溶液与NaOH溶液反应理论与实际现象差别的可能原因？ 原因一： FeCl2溶液中的Fe2+被氧化成了Fe3+ 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O Fe3++3OH－=Fe(OH)3↓ 原因二： 生成的Fe(OH)2不稳定，被氧气氧化 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 二、铁的氢氧化物的制备 探·知识奥秘 思考讨论 若滴加方式不同，FeSO4溶液与NaOH溶液反应产物分别为什么？ FeSO4溶液与NaOH溶液 二、铁的氢氧化物的制备 探·知识奥秘 方案A 方案B 实验现象 有灰绿色和红褐色沉淀生成，最终沉淀全部变成红褐色。 先有白色沉淀生成，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。 二、铁的氢氧化物的制备 探·知识奥秘 反应条件的控制 化学反应都是在一定条件下发生的。反应条件对化学反应的方向、速率和限度都会有不同程度的影响。在研究物质的性质和制备时，应依据化学反应的规律和反应物、生成物的特点，合理选择并控制好反应条件，才能达到预期的结果。 目标产物性质 Fe2+、 Fe(OH)2 易被氧化 干扰因素来源 ①装置敞口，接触O2 ②溶液中溶解有O2 ③滴加溶液过程中带入O2 措施：装置、操作 ①油(或苯)封液面 ②用已煮沸的蒸馏水配制试剂 ③向FeSO4溶液加入铁粉 ④把胶头滴管伸入溶液下滴加NaOH ⑤溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等 二、铁的氢氧化物的制备 探·知识奥秘 实验2 用长胶头滴管吸取几滴经过煮沸并冷却的 0.1 mol·L-1NaOH溶液，将胶头滴管末端伸入B试管中FeSO4溶液的液面之下，慢慢挤出NaOH溶液，观察实验现象。 二、铁的氢氧化物的制备 探·知识奥秘 二、铁的氢氧化物的制备 制备实验的改进 (1) 有机覆盖层法 (1)配制NaOH和FeSO4溶液的蒸馏水要经过____________，目的是_________________。 加热煮沸 赶走溶解的氧气 (3)在FeSO4溶液表面覆盖一层苯(或汽油等比水轻的有机溶剂)，作用是___________________。 隔绝空气中的氧气 (2)反应在试管底部进行(这是唯一一种把胶头滴管插入反应溶液的实验) 探·知识奥秘 二、铁的氢氧化物的制备 制备实验的改进 (2) 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。 铁粉与硫酸反应生成的氢气排除了装置内的空气，同时试管内剩余的氢气起保护气的作用，防止Fe(OH)2与氧气接触，避免其被氧化，因此能较长时间观察到白色沉淀。 探·知识奥秘 拓展延伸 二、铁的氢氧化物的制备 有气体参与的物质制备的反应条件的控制： 鼓气 制气 除杂 干燥 物质制备、收集 保护 尾气处理 防止后续装置的H2O(g)/CO2/O2进入前一装置，干扰实验/引起水解/氧化 1、反应前：排尽装置内空气，避免干扰实验（物质易氧化/易水解/易潮解） 2、反应后：排出有毒气体，用溶液完全吸收，防止污染环境。(气体有毒） 若在定量实验中，反应前排除装置内空气，以及反应后将生成的气体全部吹入吸收装置，可以减少误差 装置中的气体 装置外的气体 探·知识奥秘 二、铁的氢氧化物的制备 拓展延伸 在人体膳食结构中，铁元素有血红素铁和非血红素铁。血红素铁是与血红蛋白、肌红蛋白中的卟啉结合的二价铁，而非血红素铁则主要以三价铁形式存在于植物中。血红素铁容易被人体吸收利用，而非血红素铁则需要将三价铁还原为二价铁才能被吸收。 维生素C具有还原性，能将三价铁转化为二价铁。因此，营养学家建议进食含铁的植物食品时，补充一定量的维生素C，以促进铁的吸收。为了预防缺铁性贫血，人们应合理进食含铁食物，如动物血、肝脏、骨髓、蛋黄、红枣、大豆、芝麻等。 铁强化酱油 血红蛋白结构示意图 铁元素与人体健康 探·知识奥秘 二、铁的氢氧化物的制备 生活生产的知识 化学知识 1 绿矾可防食品变质 2 补血药物表面有一层特殊的糖衣 3 维C可促进铁的吸收 4 绿矾用做净水剂 5 浓FeCl3可以止血 6 FeCl3用于水处理 7 印制线路板 Fe2＋可与空气反应，防止食品被氧化变质 防止Fe2＋被空气氧化 维C具有还原性，可防止Fe2＋被氧化为Fe3＋失去补血功能 被氯气氧化生成Fe3＋水解后产生胶体，与粘土颗粒沉降 FeCl3水解，使血液胶体发生凝聚 FeCl3溶液与铜反应 FeCl3水解产生胶体与粘土颗粒沉降 应用 性质 探·知识奥秘 二、铁的氢氧化物的制备 拓展延伸 1、高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效、多功能水处理剂，其与水的离子反应是：4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3（胶体）+3O2↑+8OH- 高铁酸钾具有强氧化性,可以杀菌消毒。另外被还原为三价铁离子后 可以水解为Fe(OH)3胶体,具有吸附性,可以净水。 +6 +3 2、Fe2+ 的检验：常用铁氰化钾溶液，即六氰合铁酸钾，化学式为K3[Fe(CN)6]检验亚铁离子。遇亚铁盐则生成 蓝色沉淀。 滴加2滴 K3[Fe(CN)6]溶液 探·知识奥秘 二、铁的氢氧化物的制备 归纳小结 0价 +2价 +3价 Fe Fe2O3 单质 氧化物 Fe3O4 FeO O2和H2O 纯氧中燃烧 水蒸气高温 O2加热 Fe2+ Fe3+ Fe(OH)2 Fe(OH)3 盐 碱 H+ H+ OH— OH— O2 H+ H+ 受热分解 隔绝空气受热分解 ❓ 高温还原 O2不足 元素化合价 物质的类别 H+ H+ 析·典型范例 1.实验室用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2，为了Fe(OH)2不被氧化，下列说法不正确的是(　　) C A．配制FeCl2和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸 B．可在FeCl2溶液的上面加一层苯，以隔绝空气 C．向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴部分不能伸到试管内 D．产生Fe(OH)2沉淀后，不能振荡试管 析·典型范例 2.在FeSO4溶液中投入一小块金属钠，反应完全后，过滤出沉淀并洗涤，然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是(　　) D A．Fe B．FeO C．Fe(OH)3 D．Fe2O3 析·典型范例 3.下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(　　) B A．①②　 B．①③ C．②③ D．①②③ 反应条件的控制 铁的氢氧化物的性质 铁的氢氧化物的制备 理·核心要点 氢氧化亚铁的制备 制备方法的改进 物理性质 化学性质 A．CH≡CH B．CH2=CH2 C．CH≡C-CH3 D．CH2=C(CH3)2 1.在下列溶液中加入KSCN溶液，溶液不会显血红色的是（ ） A．加入足量铁粉后的Fe2(SO4)3溶液 B．Fe在Cl2中燃烧所得产物的水溶液 C．长期暴露在空气中的绿矾溶液 D．加入氯水后的FeSO4溶液 A 练·技能实战 A．CH≡CH B．CH2=CH2 C．CH≡C-CH3 D．CH2=C(CH3)2 2.要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可行的办法是（　 　） A. 滴入KSCN溶液 B. 通入氯气 C. 加入铜粉 D. 加入铁粉 D 练·技能实战 A．CH≡CH B．CH2=CH2 C．CH≡C-CH3 D．CH2=C(CH3)2 3.为了防止试剂变质，配制FeSO4的溶液在试剂瓶中除加入少量H2SO4外，还要加入（　 　） A.加入Cu B.通入Cl2 C.加入Fe D.加入KSCN C A．CH≡CH B．CH2=CH2 C．CH≡C-CH3 D．CH2=C(CH3)2 4.为除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和CuSO4，最好选用(　　) D A．烧碱溶液 B．浓氨水 C．镁粉 D．铁粉 A．CH≡CH B．CH2=CH2 C．CH≡C-CH3 D．CH2=C(CH3)2 5.为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是(　　) A．④ B．③ C．③④ D．①②③④⑤ C 练·技能实战 A．CH≡CH B．CH2=CH2 C．CH≡C-CH3 D．CH2=C(CH3)2 6.下列离子的检验方法合理的是（ ） A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2+ B.向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2+ C.向某溶液中加入NaOH溶液，得红棕色沉淀，说明溶液中含有Fe3+ D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2+，不含有Mg2+ C 练·技能实战 A．CH≡CH B．CH2=CH2 C．CH≡C-CH3 D．CH2=C(CH3)2 7.元素的价—类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标所绘制的二维平面图像。如图为铁元素的价—类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是( 　) A．铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化① B．灼烧Fe(OH)3发生转化⑥，加水溶解可实现转 化③ C．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化②生成红棕色粉末 D．由图可预测：高铁酸盐(FeO)具有强氧化性，可用于消毒，FeO与水反应最终可生成Fe(OH)3胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可用作净水剂 D 练·技能实战 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