2013化學必修1精品課件第2章第三節(jié)課時

1、第2課時探究鐵及其化合物的氧化性或還原性學習目標1.能夠從化合價角度認識鐵及其化合物的氧化性、還原性。2.了解Fe、Fe2、Fe3之間的相互轉化。3.了解Fe2、Fe3的檢驗方法。4.了解鐵與人體健康的關系，認識化學知識與人類生活的密切聯(lián)系。課堂互動講練知能優(yōu)化訓練課前自主學案探究整合應用第2課時課前自主學案自主學習一、鐵元素的存在1鐵元素的存在形態(tài)及含量在地殼中，鐵元素的含量僅次于_、_、_，位于第4位，在自然界中可以以單質形態(tài)存在，如隕石，也可以以_價和_價的化合態(tài)存在，主要存在于黃鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦等礦石中。氧硅鋁232常見含鐵物質的價態(tài)及顏色物質Fe(塊)Fe(粉)FeOFe2O3F

2、e3O4Fe(OH)2Fe(OH)3FeSO4FeCl3鐵價態(tài)00232，32323顏色銀白色黑色黑色紅棕色黑色白色紅褐色淺綠色(溶液)棕黃色(溶液)二、鐵單質及其化合物的性質1單質鐵的還原性鐵單質為0價，處于最低價態(tài)，在氧化還原反應中化合價只能升高，只表現(xiàn)_性，能與_發(fā)生氧化還原反應。還原氧化劑2三價鐵的氧化性三價鐵處于最高價態(tài)，在氧化還原反應中化合價只能降低，只表現(xiàn)氧化性，能與還原劑發(fā)生氧化還原反應。2Fe3Cu=2Fe2Cu22Fe3Fe=3Fe22Fe32I=2Fe2I23二價鐵的還原性和氧化性二價鐵處于中間價態(tài)，氧化還原反應中化合價既可升高表現(xiàn)出_，也可降低表現(xiàn)出_，但更突出地表現(xiàn)為

3、_。還原性氧化性還原性2Fe2Cl2=2Fe32ClFe2Zn=Zn2Fe4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3思考感悟(1)Fe在Cl2中燃燒生成3價鐵的化合物FeCl3，F(xiàn)e在O2中燃燒生成Fe3O4，說明了什么？(2)實驗室中盛FeSO4溶液的試劑瓶中，通常加些鐵屑或鐵釘，這是為什么？【提示】(1)Cl2將Fe全部氧化為Fe3，O2只將Fe部分氧化成為Fe3，說明Cl2氧化性比O2氧化性強。(2)Fe2具有較強還原性，易氧化變質，向盛亞鐵鹽溶液的試劑瓶中加單質鐵的目的是防止Fe2被氧化。自主體驗1下列物質中，不能與鐵發(fā)生化學反應的是()A鹽酸B氯化鐵溶液C氫氧化鈉溶液 D氯氣解析

4、：選C。鐵屬于較活潑金屬，與酸、某些鹽、非金屬單質易反應，但不能與堿反應。2將下列物質溶于鹽酸，滴加KSCN溶液顏色變紅的是()AFe BFe2O3CFeO DFeSO4解析：選B。Fe2O3與鹽酸反應生成Fe3，F(xiàn)e3與SCN反應使溶液顯紅色。3(2011年日照高一檢測)將鐵片放入下列各溶液中，反應后溶液質量增加，但無氣體產生的是()ACuCl2溶液 BAgNO3溶液CFe2(SO4)3溶液 D稀硫酸解析：選C。Fe能從CuCl2、AgNO3溶液中分別置換出Cu和Ag，而使溶液質量減輕；Fe與稀H2SO4反應后溶液質量增加，但有氣體產生；FeFe2(SO4)3=3FeSO4，溶液質量增加，且

5、無氣體產生。課堂互動講練要點一鐵的氧化物和氫氧化物1.氧化物2.氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2顏色、狀態(tài)紅褐色固體白色固體溶解性不溶于水不溶于水酸堿性弱堿性弱堿性特別提醒：由于3價鐵元素具有氧化性，F(xiàn)e(OH)3與還原性酸發(fā)生氧化還原反應，而不是酸堿中和反應；由于2價鐵元素具有還原性，F(xiàn)e(OH)2與氧化性酸發(fā)生氧化還原反應，而不是酸堿中和反應，總之，酸與堿之間的反應并不一定是中和反應。例1 (2011年南陽高一檢測)用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含F(xiàn)e3的FeSO4溶液與不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應制備。(1)用FeSO4晶體配制上述FeSO4溶

6、液時需加入_。(2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用_方法。(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入盛FeSO4溶液試管的底部，再擠出NaOH溶液，這樣操作的理由是_。方法二：在如圖裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。(1)在試管 里加入的試劑是_。(2)在試管 里加入的試劑是_。(3)為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管和中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實驗步驟是_。(4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時間保持白色，其理由是_?！窘馕觥坑捎贔e2具有較強的還原性，易被O2氧化，因此在制備Fe(OH)2過程中必須在無氧環(huán)境下操作，

7、所以在配制FeSO4溶液、NaOH溶液時，水要煮沸，除去水中的O2，為避免生成的Fe(OH)2與空氣接觸，可用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入到盛FeSO4溶液的試管底部，再擠出NaOH溶液。方法二是一個創(chuàng)新的操作，是利用Fe與H2SO4反應產生H2，先趕盡裝置中的空氣，空氣趕盡后再夾緊止水夾，通過H2產生的壓強將FeSO4溶液壓入NaOH溶液中去，從而使產生的Fe(OH)2沉淀在H2的還原氣氛中得以長時間保存?！敬鸢浮糠椒ㄒ唬?1)少量稀H2SO4、鐵屑(2)煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2接觸氧氣方法二：(1)稀H2SO4、鐵屑(2)NaOH溶液(3)檢驗試管出口處的氫氣純度，當H

8、2純凈時，再夾緊止水夾(4)試管中反應生成的H2充滿了試管和，使外界空氣不易進入變式訓練1按下圖要求寫出下列三個反應的化學方程式，屬于離子反應的寫出離子方程式。BCD；EF；FD解析：此題從反應轉化過程來看，唯一能作為解題突破口的是紅褐色固體F。結合題意不妨設F即為Fe(OH)3固體。由題可知，A在不同條件下反應能得到C和D，而由A經反應得到的B在同一反應中能產生C和D，C應為低價態(tài)，C經反應得到E，而E經O2氧化可得FFe(OH)3。由此可判斷E為Fe(OH)2，則C為Fe2，所以D為Fe3，而B則應是Fe3O4，A是Fe。把推斷的結論進行驗證，符合題意。答案：Fe3O48H=Fe22Fe3

9、4H2O4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)33H=Fe33H2O要點二Fe2、Fe3的檢驗及相互轉化關系1Fe2、Fe3的檢驗2.Fe、Fe2、Fe3間的相互轉化關系(1)圖示特別提醒：與鐵有關的顏色變化：Fe2(淺綠色)、Fe3(棕黃色)、Fe3與SCN反應使溶液呈紅色，在空氣中Fe2與OH反應時沉淀顏色的特征變化等。例2回答下列問題：(1)除去銅粉中混有的鐵粉，可選用的試劑為_。AFeCl3溶液 BH2SO4溶液CCuSO4溶液 DNaOH溶液涉及反應的離子方程式為_。(2)為了檢驗某未知溶液是否是FeCl2溶液，一位同學設計了以下實驗方案加以證明。方案：向一支裝有

10、該未知溶液的試管中先通入氯氣，再滴加KSCN溶液，溶液呈現(xiàn)紅色，證明該未知溶液是FeCl2溶液。回答以下問題：你認為此方案是否合理_(填“合理”或“不合理”)，若不合理，要檢驗Fe2應如何操作？_ (3)現(xiàn)向一支裝有FeCl2溶液的試管中滴加氫氧化鈉溶液，可觀察到的現(xiàn)象是_，有關的化學方程式為_。(4)實驗室在保存FeCl2溶液時為了防止FeCl2溶液變質，經常向其中加入鐵粉，其原因是(用離子方程式表示)_。【解析】(1)由于FeCl3溶液不僅與Fe反應，而且與Cu反應，故A項不符；H2SO4和CuSO4溶液均與Fe反應而不與Cu反應，故可除去銅粉中混有的鐵粉；NaOH與Cu、Fe均不反應，無

11、法除雜。(2)Fe2的檢驗要注意排除Fe3的干擾，若先通Cl2再滴加KSCN溶液，溶液呈現(xiàn)紅色說明溶液中有Fe3，但Fe3來源于Fe2或是原溶液中的無法說明。(3)FeCl2與NaOH發(fā)生反應生成的Fe(OH)2最終轉化為Fe(OH)3。(4)FeCl2中的Fe2易被氧化成Fe3，有鐵粉可防止Fe3生成?！敬鸢浮?1)BC2HFe=Fe2H2或FeCu2=CuFe2(2)不合理先加KSCN溶液，無現(xiàn)象，再加入氯水，溶液變成紅色，則原溶液有Fe2(3)出現(xiàn)白色沉淀，馬上變成灰綠色，最終變成紅褐色FeCl22NaOH=Fe(OH)22NaCl4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(4)2F

12、e3Fe=3Fe2互動探究若某溶液中同時含有Fe3和Fe2，依據(jù)現(xiàn)有知識，能否利用相關實驗作出判斷？【提示】能。利用Fe3與KSCN溶液變色的原理，容易鑒別出Fe3，但Fe3的存在對Fe2的鑒別有干擾，可利用Fe2與酸性KMnO4溶液反應的變色原理而作出判斷。變式訓練2(2011年濰坊高一檢測)下列離子的檢驗方法合理的是()A向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明不含F(xiàn)e2B向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說明原溶液中含有Fe2C向某溶液中加入NaOH溶液，得到紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3D向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說明溶液中含有

13、Fe2，不含有Mg2解析：選C。A項說明含F(xiàn)e3，但不能說明是否含F(xiàn)e2；B項說明通入Cl2后溶液中含有Fe3，不能說明原溶液中是否含有Fe2；因為Mg(OH)2為白色沉淀，F(xiàn)e(OH)2轉化為Fe(OH)3時的顏色變化會掩蓋其他白色沉淀的現(xiàn)象，所以當溶液中含有Mg2時，會出現(xiàn)同樣的上述現(xiàn)象，故D項不能說明溶液中是否含Mg2，C選項正確。探究整合應用金屬氧化物的測定及特點探究大多數(shù)金屬氧化物能與酸發(fā)生反應，具有中間價態(tài)的金屬氧化物大都具有氧化性和還原性(如Cu2O)，在一定條件下發(fā)生歧化反應，這種性質可作為實驗測定物質的方法之一。例氧化鐵和氧化亞銅都是紅色粉末，常用作顏料。某校一化學實驗小組通

14、過實驗來探究一紅色粉末是Fe2O3、Cu2O或兩者的混合物。探究過程如下：【查閱資料】Cu2O是一種堿性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空氣中加熱生成CuO。【提出假設】假設1：紅色粉末是Fe2O3；假設2：紅色粉末是Cu2O；假設3：紅色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物?！驹O計探究實驗】取少量粉末投入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN試劑。(1)若假設1成立，則實驗現(xiàn)象是_。(2)若滴加KSCN試劑后溶液不變紅色，則證明原固體粉末中一定不含氧化鐵。你認為這種說法合理嗎？_。簡述你的理由：(不需寫出反應的化學方程式)_。(3)若固體粉末完全溶解無固體存在，滴加KSCN試劑時溶液不變紅色，則證明原固體粉末是_，寫出發(fā)生反應的離子方程式：_?！狙由焯骄俊拷泴嶒灧治觯_定紅色粉末為Fe2O3和Cu2O的混合