专题9 2 第二单元 探究铁及其化合物的转化（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高一化学必修第二册（苏教版）

该高中化学课件聚焦铁及其化合物的转化，系统梳理铁元素+2、+3价态转化规律，通过实验（如硫氰化钾检验Fe³⁺、Fe(OH)₂制备）构建知识支架，从反应路径选择到性质实验，形成“理论-实验-应用”的学习脉络。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，通过对比实验（如Fe(OH)₂制备条件控制）、典例分析（混合粉末反应离子判断）及情境应用（亚硝酸盐与血红蛋白），培养证据推理与模型认知能力。学生能提升实验操作与问题解决能力，教师可依托系统资源高效落实素养教学。

专题9 金属与人类文明 第二单元 探究铁及其化合物的转化 必备知识 清单破 知识点 1 反应的合理选择(以Fe为例) 1.铁元素的常见价态有+2、+3价,在相同价态铁元素化合物之间相互转化,通过非氧化还原 反应即可实现;在不同价态铁元素化合物之间相互转化,则需通过氧化还原反应才能实现。 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 2.物质制备反应路线的选择 (1)以铁屑为原料制取氯化铁 路径Ⅰ:Fe→FeCl3 路径Ⅱ:Fe→FeCl2→FeCl3 路径Ⅲ:Fe→Fe2O3→FeCl3 (2)三条路径的化学方程式 路径Ⅰ:2Fe+3Cl2 2FeCl3。 路径Ⅱ:Fe+2HCl  FeCl2+H2↑、2FeCl2+Cl2  2FeCl3。 路径Ⅲ:4Fe+3O2  2Fe2O3、Fe2O3+6HCl  2FeCl3+3H2O。 (3)实际制备物质时,必须根据反应原料、反应条件、反应步骤、产物要求、反应装置、环 境保护、生产成本等因素进行综合判断,选择合适、可控的反应路径。 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 知识点 2 铁及其化合物的性质实验 1.实验 序号 实验步骤 实验现象 原理 实验1 取两支试管分别编号为A、B,向A试管中加入3 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,向B试管中加入3 mL 0.1 mol·L-1 FeCl2溶液;然后向两支试管中各滴加2滴硫氰化钾溶液,观察实验现象 A试管中溶液呈血红 色,B试管中没有明显 现象 Fe3++3SCN-  Fe (SCN)3 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 实验2 向实验1的A试管中 加入过量铁粉,观察 实验现象 溶液由血红色变为浅 绿色 Fe+2Fe3+  3Fe2+ 实验3 向实验1的B试管中加入少量新制氯水,观察实验现象 溶液由浅绿色变为血 红色 2Fe2++Cl2  2Fe3++2 Cl- 实验4 用毛笔蘸取少量30%的FeCl3溶液,在铜片上画一个“+”,放置片刻后,用少量水将铜片上的溶液冲到小 烧杯中 铜片上留下“+”的 痕迹,小烧杯中溶液 呈蓝色 2Fe3++Cu  2Fe2++ Cu2+ 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 特别提醒 (1)化学上常用KSCN溶液检验Fe3+,反应的离子方程式是Fe3++3SCN-  Fe(SCN)3,现象是溶 液由黄色变成血红色。 (2)Fe2+的检验方法:加入KSCN溶液无明显现象,再滴入新制氯水,溶液变成血红色。 (3)当溶液中Fe2+和Fe3+共存时,Fe3+的存在对Fe2+的检验会造成干扰。 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 2.Fe3+和Fe2+的转化 (1)Fe2+容易被氧化剂氧化为Fe3+,如Fe2+与H2O2反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++ 2H2O。 (2)Fe3+能够被还原剂还原为Fe2+,如Fe3+与Fe反应的离子方程式为Fe+2Fe3+ 3Fe2+。 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 　　化学反应都是在一定条件下发生的,反应条件对化学反应有不同程度的影响。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。已知:亚铁盐非常容易被氧气等氧化剂氧化,氢氧化亚铁也很不稳定,容易被空气中 的氧气氧化。做如下对比实验: 知识点 3 反应条件的控制 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 实验步骤 实验现象 取A、B两支试管,分别加入6 mL 0.1 mol·L-1 的新制FeSO4溶液 — 向A试管中滴加数滴0.1 mol·L-1 NaOH溶液, 边滴加边振荡试管,观察实验现象 先生成白色絮状沉淀[化学方程式为FeSO4+2 NaOH Fe(OH)2↓+Na2SO4],白色絮状沉 淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色[化学方 程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3] 用长胶头滴管吸取几滴经过煮沸并冷却的0. 1 mol·L-1 NaOH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 产生白色絮状沉淀 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 　　由上述实验可知,在实验室中,利用亚铁盐与氢氧化钠溶液反应制备氢氧化亚铁时,必须 使用新制的亚铁盐溶液与不含溶解氧的氢氧化钠溶液;在反应过程中还要采取措施,防止反 应物、产物与氧气接触。 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 特别提醒 　　Fe3+具有氧化性,则Fe(OH)3与还原性酸反应时,不一定只发生酸碱中和反应,还可能发生 氧化还原反应;Fe2+具有还原性,则Fe(OH)2与氧化性酸反应时,不一定只发生酸碱中和反应,还 可能发生氧化还原反应。由此可推出,酸与碱之间的反应并不一定只是中和反应。 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 归纳总结     化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色 白色 红褐色 溶解性 难溶 难溶 稳定性 在空气中易转化为Fe(OH)3 2Fe(OH)3  Fe2O3+3H2O 与盐酸 反应 Fe(OH)2+2H+  Fe2++ 2H2O Fe(OH)3+3H+  Fe3++ 3H2O 制备 Fe2++2OH-  Fe(OH)2↓ Fe3++3OH-  Fe(OH)3↓ 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 知识辨析 1.铁是较活泼金属,能与盐酸反应生成FeCl3和H2,铁丝在氧气中燃烧生成Fe2O3。这种说法对 吗? 2.Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3,在少量Cl2中燃烧生成FeCl2。这种说法对吗? 3.向含Fe3+的溶液中滴入KSCN溶液,立即出现血红色沉淀。这种说法对吗? 4.某溶液通Cl2后,再加入KSCN溶液,溶液变为血红色,可以判断原溶液中一定存在Fe2+。这种 说法对吗? 5.Fe2O3不能与水反应生成Fe(OH)3,所以不能通过化合反应制备Fe(OH)3。这种说法对吗? 6.Zn比Fe活泼,把少量锌粉放入FeCl3溶液中,有单质Fe生成。这种说法对吗? 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 一语破的 1.不对。铁与盐酸反应生成FeCl2和H2,铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4。 2.不对。Fe在Cl2中燃烧一定生成FeCl3,与反应物的量无关。 3.不对。溶液变为血红色,不是生成血红色沉淀。 4.不对。原溶液中可能存在Fe3+而不含Fe2+。若先加入KSCN溶液,溶液无明显现象,再通Cl2, 溶液呈血红色,则说明原溶液中含Fe2+。 5.不对。Fe(OH)3可通过化合反应4Fe(OH)2+O2+2H2O  4Fe(OH)3制备。 6.不对。少量的锌粉与FeCl3反应的离子方程式为Zn+2Fe3+  Zn2++2Fe2+,没有单质Fe生成, 过量的锌粉放入FeCl3溶液中,有单质Fe生成。 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 关键能力 定点破 定点 1 Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化 1.图示   第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 2.转化示例 (1)Fe   Fe2+:Fe+2H+  Fe2++H2↑;Zn+Fe2+  Fe+Zn2+。 (2)Fe Fe3+:2Fe+3Cl2  2FeCl3;3CO+Fe2O3  2Fe+3CO2。 (3)Fe2+ Fe3+:2Fe2++Cl2  2Fe3++2Cl-;2Fe3++Fe  3Fe2+。 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 3.“铁三角”转化关系的应用 (1)判断离子共存 ①Fe3+与I-、S2-、HS-等因发生氧化还原反应而不能大量共存。 ②酸性条件下,Fe2+与ClO-、Mn 、N 等因发生氧化还原反应而不能大量共存。 (2)分离与提纯 主要物质 杂质 除杂试剂和方法 Fe3+ Fe2+ 加入H2O2 Fe2+ Fe3+ 加入过量铁粉,过滤 Fe2+ Cu2+ 加入过量铁粉,过滤 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 链接拓展 (1)在配制含Fe2+的溶液时,向溶液中加入少量铁粉,目的是防止Fe2+被空气中的氧气氧化成Fe3 +。(2)为除去废水中的Fe2+,常先将废水中的Fe2+氧化为Fe3+,再调节溶液的pH使Fe3+转化为红 褐色的Fe(OH)3沉淀析出。 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 典例1 向Fe2O3、CuO、Fe、Cu的混合粉末中加入过量的稀硫酸,充分反应后,仍有红色粉末 存在,则关于所得溶液中金属阳离子的判断正确的是 (　    ) A.只有Fe2+和Cu2+ B.一定有Fe2+、Cu2+,可能有Fe3+ C.一定有Fe2+,可能有Cu2+ D.只有Fe2+ C 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 思路点拨    根据稀硫酸过量及充分反应后,仍有红色粉末存在,可知红色粉末是Cu,则溶液中 一定不含Fe3+,因为Cu+2Fe3+ 2Fe2++Cu2+。 解析    混合粉末中加入过量稀硫酸后,仍有红色粉末Cu存在,说明所得溶液中一定没有Fe3+, 一定含有Fe2+,可能含有Cu2+,C符合题意。 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 典例2 某兴趣小组以部分被氧化的FeSO4为原料,制取高纯度的Fe2O3。流程图如下:   (1)在“溶解”过程中,H2O2是氧化剂,试写出加入H2O2、稀H2SO4后发生反应的离子方程式: 　　　　　　　　　 　　　　    。 (2)简述检验“溶解”过程中Fe2+是否已被完全氧化成Fe3+的实验操作:           2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O 取少量酸性KMnO4溶液于试管中,向其中滴入适量待测液,若酸性KMnO4溶液紫红色没有 褪去,说明Fe2+已被完全氧化 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 (可供选择的试剂:酸性KMnO4溶液、KSCN溶液、氯水)。 (3)“沉铁”过程中产生红褐色沉淀,试写出相关反应的化学方程式:　　　　　　　　　     　　　　　    。 (4)操作A包括　　　    、洗涤、干燥、　　　     ;写出操作A中发生反应的化学方程式:　     　　　　　　　　　　　    。 6NH3∙H2O+Fe2(SO4)3  2Fe(OH)3↓+3(NH4)2SO4 过滤 灼烧(或加热)　 2Fe(OH)3  Fe2O3+3H2O 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 思路点拨    依据题给流程图分析,H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,NH3∙H2O的作用是将Fe3+ 转化为Fe(OH)3,据此解答此题。 解析    (1)H2O2是绿色氧化剂,加入H2O2是为了将Fe2+氧化为Fe3+,离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+  2Fe3++2H2O。(2)检验“溶解”过程中Fe2+是否已被完全氧化成Fe3+,即检验是否含Fe2+,可 利用Fe2+的还原性,用酸性高锰酸钾溶液检验,若Fe2+有剩余,酸性高锰酸钾溶液能被Fe2+还原 而褪色。(3)“沉铁”过程中产生红褐色沉淀,是硫酸铁和一水合氨反应生成氢氧化铁,相关 反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+6NH3·H2O  2Fe(OH)3↓+3(NH4)2SO4。 (4)从溶液中分离出 Fe(OH)3沉淀,需经过滤、洗涤、干燥,然后灼烧或加热使氢氧化铁分解为氧化铁和水;操作A 中发生反应的化学方程式为2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O。 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 定点 2 Fe2+和Fe3+的检验方法 1.观察溶液颜色   2.加KSCN溶液和氯水   第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 3.加NaOH溶液   第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 4.加酸性KMnO4溶液   5.插入铜片   第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 知识拓展 同时含有Fe2+、Fe3+的检验方法   第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 典例1 向某溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,再向其中滴加氯水,溶液变为血红色,则下列 说法正确的是 (　    ) A.原溶液中一定含有Fe3+,不含Fe2+ B.原溶液中的Fe2+被还原为Fe3+ C.原溶液中一定含有Fe2+,不含Fe3+ D.原溶液中同时含Fe2+和Fe3+ C 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 思路点拨    依据Fe2+、Fe3+的检验方法解答此题。 解析    向溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,可知不含Fe3+,再向其中滴加氯水,溶液变为血红 色,可知Fe2+被氧化生成Fe3+,则原溶液中一定含有Fe2+,不含Fe3+,故选C。 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 典例2 选择合适试剂完成甲、乙两组实验。 甲组:检验Fe2(SO4)3溶液中含有FeSO4; 乙组:检验FeSO4溶液中含有Fe2(SO4)3。 下列试剂及加入顺序能达到实验目的的是(　    ) 甲组 乙组 A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液 B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液 C KOH溶液 溴水 D 溴水 酸性KMnO4溶液 B 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 思路点拨    掌握检验Fe2+和Fe3+的几种方法,在不同情境下采用不同的检验方法。 解析　甲组:在Fe3+存在的条件下检验Fe2+,要排除Fe3+的干扰。所选试剂具备下列条件:一是 能与Fe2+发生有明显现象的反应;二是与Fe3+不反应。酸性KMnO4溶液符合条件,实验现象是 溶液紫红色褪去。乙组:在Fe2+存在的条件下检验Fe3+,用KSCN溶液即可,实验现象是溶液变 为血红色。 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 特别提醒 (1)检验Fe2+时不能先加氯水后加KSCN溶液,否则不能排除Fe3+的干扰;当溶液较稀时,利用观 察法不宜检验Fe2+和Fe3+的存在。 (2)含Fe2+和Fe3+的混合溶液中检验Fe3+时最好选择KSCN溶液,检验Fe2+时可选择酸性高锰酸钾 溶液。 (3)若检验FeCl3中是否混有FeCl2,一般不用酸性KMnO4溶液检验,因为Cl-也能与酸性KMnO4 溶液发生氧化还原反应,对Fe2+的检验有干扰。 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 定点 3 Fe(OH)2的制备 1.制备原理 (1)可溶性亚铁盐(如FeSO4)与强碱(如NaOH)溶液反应:Fe2++2OH-  Fe(OH)2↓。 (2)白色沉淀Fe(OH)2很容易被O2氧化为红褐色的Fe(OH)3。因此实验过程中一定要防止生成 的Fe(OH)2被氧化,应与O2隔绝。 2.防止Fe(OH)2被氧化的措施 (1)将用于配制溶液的蒸馏水煮沸,使O2逸出。 (2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖嘴插入试管中亚铁盐溶液中(不接触试管底),并慢慢挤出 NaOH溶液。 (3)在试管中亚铁盐溶液的上方充入保护气,如H2、N2、稀有气体等。 (4)在试管中亚铁盐溶液上面加保护层,如苯(密度小于水,与水不互溶)、植物油等。 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 3.常见实验装置  ①     ②  ③ 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 典例 如图所示装置可用于制取Fe(OH)2并观察Fe(OH)2被O2氧化时颜色的变化。实验提供的 试剂:铁屑、稀硫酸、NaOH溶液。下列说法不正确的是 (　    )   A.烧瓶A中发生反应的离子方程式为Fe+2H+  Fe2++H2↑ B.制备Fe(OH)2之前先打开止水夹E,其目的是利用产生的H2将装置中的空气排尽 C.生成Fe(OH)2的操作:关闭止水夹E,将烧瓶A中FeSO4溶液压入装置B中进行反应 D D.若取下装置B的橡胶塞,可观察到沉淀由白色迅速变为红褐色 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 思路点拨       第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 解析　应使用FeSO4溶液和NaOH溶液在隔绝空气条件下制备Fe(OH)2。结合图示装置可知 装置B中是NaOH溶液,A中利用Fe和稀硫酸反应可制备FeSO4。烧瓶A中反应的离子方程式 为Fe+2H+  Fe2++H2↑,A项正确;实验开始时应利用A中产生的H2排出装置中的空气,即制 备Fe(OH)2之前需打开止水夹E,B项正确;当装置B中空气排尽后,可关闭止水夹E,随着A中不 断反应,A中压强增大,将A中FeSO4溶液压入装置B中反应生成Fe(OH)2,C项正确;取下装置B 的橡胶塞,Fe(OH)2被空气中的O2氧化,看到白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,D项错 误。 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 　　材料一　腌制食品中含有亚硝酸盐,人若进食了较多含亚硝酸盐的腌制品,会导致人体 缺氧。铁元素是人体含量最高的微量元素,血红蛋白中含有Fe2+,正是这些Fe2+使血红蛋白具 有载氧能力,如果Fe2+被氧化成Fe3+,血红蛋白就会失去载氧能力。维生素C具有还原性,可将 Fe3+还原成Fe2+,所以很多补铁剂都建议与维生素C同时服用。 材料二　利用“价—类”二维图能很好地掌握元素化合物的性质,明确元素化合物之间转化 的关系。铁元素的“价—类”二维图如图所示: 学科素养 情境破 素养 证据推理与模型认知——新情境下铁及其化合物的相互转化 情境探究 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 问题1　食用过多含亚硝酸盐的腌制品,为什么会导致人体缺氧?如果你是医生,针对这样的 病人,需要进行化验,你会检验什么?该如何开处方? 提示    亚硝酸盐具有较强的氧化性,能够将血红蛋白中的Fe2+氧化为Fe3+,使血红蛋白失去载 氧能力,造成人体缺氧。需要检验病人血液中Fe3+的含量是否超标;维生素C具有还原性,能够 将Fe3+还原为Fe2+,所以可以让病人服用维生素C。 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 问题2　不同价态的物质转化一般利用氧化还原反应,试用离子方程式表示Fe2+、Fe3+之间的 转化(各写一个即可)。 提示    2Fe3++Fe  3Fe2+,2Fe2++Cl2  2Fe3++2Cl-。 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 问题3　高铁酸钾是一种新型高效消毒剂,主要用于饮用水的消毒和净化。从元素价态的角 度分析高铁酸钾消毒的原理。为什么高铁酸钾还能净水? 提示    高铁酸钾中铁元素为+6价,具有强氧化性,能杀菌、消毒。高铁酸钾的还原产物为Fe3 +,在溶液中能形成胶体,能吸附水中的杂质和异味,起到净水的作用。 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 典例呈现 例题 将H2S和O2的混合气体通入FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合溶液中反应,可回收S,转化过程 如图所示。下列描述正确的是(　    )   A.在图示转化关系中,化合价不变的元素只有氢、氯元素 B.过程Ⅰ反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+  4Fe3++2H2O C.通入过量的氧气或者增大Fe3+的浓度可以增大回收的S中CuS的含量 D.转化过程中参加循环反应的离子只有Fe2+、Fe3+ B 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 素养解读    本题以物质转化过程图像为情境素材,考查铁、硫等元素的化合物的转化,提升 学生分析问题、解决问题的能力,培养证据推理与模型认知的化学学科核心素养。 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 信息提取    根据转化过程图中的箭头分析各步反应的反应物和生成物,确定相关反应的离子 方程式。 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 解题思路　观察题图中各种物质可知,H、Cl、Cu三种元素的化合价没有变化,A项错误;由 图示可知,Fe2+和O2在过程Ⅰ中发生反应生成Fe3+,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒, 可得过程Ⅰ反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+  4Fe3++2H2O,B项正确;过程Ⅲ的反应为 CuS+2Fe3+  S+2Fe2++Cu2+,可知通入过量的氧气或者增大Fe3+的浓度会减小回收的S中CuS 的含量,C项错误;据图可知,过程Ⅰ的反应为4Fe2++O2+4H+  4Fe3++2H2O,过程Ⅱ的反应为 Cu2++H2S  2H++CuS↓,过程Ⅲ的反应为CuS+2Fe3+  S+2Fe2++Cu2+,据此可知参加循环反 应的离子有Fe2+、H+、Cu2+、Fe3+,D项错误。 第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 思维升华 　　铁及其化合物之间的相互转化关系图:   第二单元 探究铁及其化合物的转化 高中同步 $