第三章第一节 铁的化合物导学案—2026—2027学年高一上学期化学人教版必修一

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第三章  铁  金属材料

第一节  铁及其化合物

3.1  铁的化合物

【教学目标】(1)运用对比方法,从分类的角度学习铁的氧化物和氢氧化物的性质及用途;

(2)掌握铁盐、亚铁盐的主要化学性质;      

(3)掌握Fe2+、Fe3+的检验方法及相互转化。

【教学重点】铁的氧化物的性质与铁的氢氧化物的转化

【教学难点】铁盐与亚铁盐的性质

【教学过程】

一、铁的氧化物

 

FeO

Fe2O3(铁红)

Fe3O4(磁性氧化铁)

化合价

+2

+3

+2、+3

颜色、状态

黑色粉末

红棕色粉末

黑色晶体

水溶性

均不溶于水

类别

碱性氧化物

碱性氧化物

——

稳定性

不稳定,在空气中氧化为Fe3O4

    6FeO+O2=加热=2Fe3O4                      

稳定

稳定

和非氧化性酸(盐酸)反应

FeO+2HCl=FeCl2+H2O

Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O

Fe3O4 + 8H+ = 2Fe3++ Fe2+ + 4H2O

和强氧化性酸反应

3FeO +10HNO3(稀) = 3Fe(NO3)3 + NO↑+ 5H2O

Fe2O3 + 6HNO3= 2Fe(NO3)3 + 3H2O

3 Fe3O4 + 28HNO3 =

9 Fe(NO3)3 + NO↑+14H2O

氧化性

均可与CO、H2反应

用途

——

油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料

——

二、铁的氢氧化物

1.铁的氢氧化物的性质

【实验3-1】在两支试管中分别滴入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液,然后各滴入NaOH溶液。观察page number 0

 

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并描述现象。

现象:      FeCl3溶液生成红褐色沉淀;   FeSO4溶液先生成白色絮状沉淀,然后沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。                                                                                  

 

化学方程式:  FeCl3+3NaOH=  Fe(OH)3 +3NaCl ;  FeSO4+ 2NaOH=Fe(OH)2  +Na2SO4   4Fe(OH)2+ O2 +2H2O =4 Fe(OH)3                                                                     

2. 氢氧化亚铁和氢氧化铁的性质

 

氢氧化亚铁[Fe(OH)2]

氢氧化铁 [Fe(OH)3]

色态

白色固体

红褐色固体

水溶性

难溶于水

与酸反应

Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O

Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O

稳定性

不稳定,易被空气中的氧气氧化,颜色变化:白色→灰绿色→红褐色

 

  4Fe(OH)2+ O2 +2H2O =4 Fe(OH)3                                 

较稳定,空气中久置会部分失水成铁锈,受热易分解

『思考・讨论』

欲制取Fe(OH)2应该注意什么问题?实验时如何操作?

    配制溶液时,要注意隔绝空气; 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,尽可能除去O2。                                  

总结:(1)Fe2+极易被氧化,所以FeSO4溶液要现配现用。

(2)为了防止Fe2+被氧化,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苯等有机物,以隔绝空气。

三、铁盐与亚铁盐

(一)Fe3+与Fe2+的检验实验探究

 

Fe3+

Fe2+

实验操作

  XTHXB20-154.TIF

XTHXB20-155.TIF

实验现象

溶液变成红色

无明显现象

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离子方程式

Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3

—

结论

Fe3+遇SCN-显  红  色,可利用此现象检验Fe3+的存在

Fe2+和SCN-不反应

微点拨:(1)向某未知溶液中滴加KSCN溶液,若溶液变成红色,证明该溶液中含有Fe3+;若无明显现象,不能简单地认为该溶液中一定有Fe2+,因为其他离子也不能与KSCN溶液反应出现红色。

(2)向某未知溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,但放置一段时间后,溶液慢慢变红色,可证明该溶液中含有Fe2+,因Fe2+易被空气中的O2氧化为Fe3+。

(二)Fe3+与Fe2+的相互转化实验探究

实验

操作

XTHXB20-156.TIF

实验

现象

加少量铁粉振荡后,棕黄色溶液变成 浅绿色,再加KSCN溶液,溶液颜色 无变化 

向上层清液中滴加新制氯水,溶液变成红色

离子方程式

2Fe3++Fe=3Fe2+

2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3

实验

结论

Fe3+遇到较强的还原剂时,会被还原成 Fe2+  

Fe2+在较强的氧化剂作用下会被氧化成  Fe3+   

 

(三)用覆盖铜板制作印刷电路板原理

将覆盖铜板放入FeCl3溶液中,其反应的离子方程式为 Cu +2Fe3+= 2 Fe2++ Cu2+                        。

(四)方法导引——基于类别和元素价态的视角

1.

2.FeSO4的获得途径

(1)基于类别设计:Fe与  H2SO4    反应获得,也可以Fe与盐的置换反应获得。

(2)基于元素价态设计:Fe与  +3   价的铁盐反应得到+2价铁。

【延伸拓展】

已知:①2Fe3++Fe=3Fe2+,②Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,③2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。用FeCl3溶液腐page number 2

 

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