3.1.2铁的氧化物和氢氧化物 课件-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

该高中化学课件聚焦铁的氧化物和氢氧化物，系统呈现其物理性质、化学性质、制备及转化。课堂通过红砖青砖实例导入，从物质类别和价态视角分析性质，结合实验探究氢氧化物制备，构建连贯的学习支架。 其亮点在于融合化学观念与科学探究，如用生活实例体现性质决定用途，通过Fe(OH)₂制备的改进方案培养科学思维与实践能力。知识建构系统梳理要点，助力学生形成知识网络，也为教师提供丰富的教学资源和实验指导。

第三章 第一节 铁及其化合物 第2课时 铁的氧化物和氢氧化物 红砖和青砖/黛瓦都是生活中用到的建筑材料。他们是由黏土中含有的铁元素经过不同工艺煅烧得到，你认为中他们分别含有什么氧化物呢？ 故宫红砖 苏州黛瓦 情景导入 (一)物理性质及用途 化学名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 外观 化学式 铁元素化合价 俗称 —— 色、态 水溶性 FeO Fe2O3 Fe3O4 +2 +3 +2、+3 铁红 磁性氧化铁 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 均不溶于水 用途 存在矿物 —— 瓷器显色(绿色)、刺青墨水 红油漆、涂料、油墨、 主要的炼铁原料 磁性材料 (磁铁、磁带、指南针) 赤铁矿 磁铁矿 Fe3O4是纯净物， 而非混合物； 是一种复杂的化合物 (二)化学性质 价态观：氧化还原反应 分类观：记通性、找特性 FeO 物质类型角度 元素价态角度 氧化性 金属氧化物 FeO+ 2H+ = Fe2+ + H2O FeO+CO === Fe+CO2 还原性 6FeO+O2 == 2Fe3O4 Fe2O3 物质类型角度 元素价态角度 强氧化性 金属氧化物 Fe2O3 + 6H+ = Fe3+ + 3H2O 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 物质类型角度 元素价态角度 特殊氧化物 Fe3O4 + 8H+= Fe2+ + 2Fe3++4 H2O 氧化性 还原性 Fe3O4+4CO ==3Fe+4CO2 （还原剂C、CO、H2、Al） 3Fe3O4+ 28H++NO3- ==9Fe3+ +NO⬆+14H2O Fe2O3+6H++2I- ==2Fe2++I2+3H2O 3FeO+10H++NO3- =3Fe3++NO⬆+5H2O 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 金属的氢氧化物通常有以下几种方案： 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 亚铁盐 铁 盐 FeSO4 FeCl3 碱 Fe(OH)2 碱 Fe(OH)3 如何制备Fe(OH)3 、Fe(OH)2? 二、铁的氢氧化物 【思考】铁的氢氧化物有几种？如何制取？ 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 二、铁的氢氧化物 实验现象 Fe3＋＋3OH－==Fe(OH)3↓ Fe2＋＋2OH－ ==Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O ==4 Fe(OH)3 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 红褐色沉淀是什么物质？ Fe(OH)3 什么氧化了Fe(OH)2？ 氧气 二、铁的氢氧化物   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 2、性质 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色态 溶解性 与盐酸反应 稳定性 制法 转化 现象 方程式 白色固体 红褐色固体 Fe(OH)2＋2H＋＝Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋＝Fe3＋＋3H2O Fe2＋＋2OH−＝Fe(OH)2↓ Fe3＋＋3OH−＝Fe(OH)3↓ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3 难溶于水 难溶于水 不稳定，在空气中易被氧化 (隔绝空气) 白色絮状沉淀→灰绿色→红褐色 Fe(OH)2 是 白色固体，为什么做实验时试管中几乎观察不到白色呢？ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O = 4Fe(OH)3 罪魁祸首——氧气！ 尽可能创造 无氧条件 环境： 植物油液封 （隔绝O2 ） 试剂： 新制FeCl2溶液 蒸馏水煮沸后配制溶液 （除去水中溶解的O2） 制备氢氧化亚铁的关键： 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 方案一：有机覆盖层法 现配现用 配制时所用蒸馏水 要经过加热煮沸 隔绝空气中的氧气 赶走溶解的氧气 防止滴加NaOH溶液时带入空气 ρ苯< ρ水，不溶于水 （煤油） Fe(OH)2的制备实验改进 中学唯一允许胶头滴管深入液面下的实验操作。 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 Fe(OH)2的制备实验改进 操作： 先滴加 ， 然后 ， 当氢气纯净后，再滴加 。 收集氢气并验纯 NaOH溶液 稀硫酸 方案三：气体保护法 产生H2，将装置中的空气排尽 产生压强差，将装置A中产生的FeSO4 溶液压入B中 （A、B充满H2） （A中产生H2→压液） 先开后关 Fe(OH)2的制备实验改进 操作： 先 止水夹，在试管B出口处 ，当 后， 止水夹。产生的氢气使A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 试管B中 氢气纯净 小结：制备Fe(OH)2的四个关键点 (1) Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配(可加入少量铁屑）。 (2) 为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸，尽可能除去O2。 (3) 为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管 伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。 (4) 为防止Fe2＋被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油 或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气。 例.如图所示装置可用来制取Fe(OH)2并观察其在空气中被氧化的 颜色变化。实验时必须使用铁屑、稀硫酸和NaOH溶液。 (1)在试管Ⅰ中加入的试剂是_____________。 (2)在试管Ⅱ中加入的试剂是___________。 稀硫酸、铁屑 NaOH溶液 (3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂，塞紧塞子后的实验步骤是_______________________________________________________________________。 打开止水夹a，待试管Ⅰ中反应生成的氢气排尽装置中的空气后，再关闭止水夹a (4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_________________________________________________________________。 (5)实验完毕，拔去试管Ⅱ中的橡胶塞，放入一部分空气，此时试管Ⅱ中发生反应的化学方程式为________________________________。 试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3 1.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 2.以下有关铁的氧化物的叙述中正确的是(　　) A.Fe2O3、Fe3O4都是炼铁的原料 B.FeO、Fe2O3、Fe3O4都只有氧化性 C.FeO、Fe2O3、Fe3O4都是不溶于水的黑色固体 D.FeO在空气中加热迅速生成Fe2O3 A 3.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 知识建构 铁的氧化物和氢氧化物 铁的氧化物 物理性质：色、态、俗名、用途 化学性质：稳定性、与酸反应 铁的氢氧化物 Fe(OH)2的制备 物理性质：色、态、物质类别 化学性质：稳定性、与酸反应、转化 制备方法：亚铁盐+强碱 防止氧化措施 常见制取装置 知识建构 金属单质 金属氧化物 碱 盐 FeO Fe2O3 Fe3O4 Fe Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe3+ Fe2+ Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) $