【化學(xué)】2023-2024學(xué)年魯科版（2019）必修第一冊 鐵、鐵的氧化物和鐵的氫氧化物 課件

化學(xué)必修一第三章

物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化第1節(jié)鐵的多樣性第2課時鐵、鐵的氧化物和鐵的氫氧化物核心素養(yǎng)發(fā)展目標1、宏觀辨識與微觀探析：基于元素的價態(tài)和物質(zhì)的所屬類別,完整有序地寫出含有鐵元素的物質(zhì)的化學(xué)式。2、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：根據(jù)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實例或通過實驗探究,掌握亞鐵鹽和鐵鹽的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、典型實驗現(xiàn)象,能書寫主要的化學(xué)方程式和離子方程式。3、證據(jù)推理與模型認知：知道含有鐵元素的物質(zhì)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用,知道Fe3+的檢驗方法,能獨立或與同學(xué)合作完成實驗,記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù),完成實驗報告,并能主動進行交流。學(xué)業(yè)目標1、掌握鐵單質(zhì)、鐵的氧化物、鐵的氫氧化物的性質(zhì)，能利用物質(zhì)的性質(zhì)和反應(yīng)，設(shè)計Fe(OH)2的制備方案，培養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識能力。2.能從物質(zhì)類別和價態(tài)兩個視角研究物質(zhì)，認識含鐵物質(zhì)在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，建立含鐵物質(zhì)性質(zhì)和應(yīng)用間的關(guān)系。一、鐵的單質(zhì)

純凈的鐵是光亮的銀白色金屬固體，密度較大(7.86g·cm-3)，熔點較高(1538℃)，純鐵的抗腐蝕能力很強，具有良好的延展性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性，導(dǎo)電性比銅鋁差，能被磁鐵吸引。1.物理性質(zhì)(1)從鐵單質(zhì)類別的角度，鐵具有金屬的通性。2.化學(xué)性質(zhì)Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑Fe＋CuSO4＝FeSO4＋CuFe＋2FeCl3＝3FeCl2(2)從鐵單質(zhì)化合價的角度，鐵具有還原性。①鐵和冷水或熱水不反應(yīng)。②鐵和水蒸氣的反應(yīng)實驗裝置實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

肥皂液中有氣泡產(chǎn)生，用火柴點燃氣泡，____________鐵和水蒸氣反應(yīng)生成H2，化學(xué)方程式：_____________聽到爆鳴聲3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2①濕棉花的作用是在受熱時提供反應(yīng)所需的水蒸氣；②肥皂液在該實驗中可以起到“收集”氫氣的作用。1.如何檢驗鐵和水蒸氣反應(yīng)的固態(tài)產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài)？

取少量固體于試管中，加入稀硫酸(不能用鹽酸)溶解，將溶液分成兩份，一份加入酸性高錳酸鉀溶液，溶液褪色，說明溶液中含有Fe2＋；另一份加入KSCN溶液，溶液顯紅色，說明溶液中含有Fe3＋。MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋==Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2OFe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O2[Fe(CN)6]3－＋3Fe2＋===Fe3[Fe(CN)6]2↓K3[Fe(CN)6]六氰和鐵酸鉀，可用來檢驗亞鐵離子，現(xiàn)象是生成藍色沉淀。隨堂訓(xùn)練

2.有下列物質(zhì)：①O2

②AgNO3溶液③CuCl2溶液④稀硫酸⑤FeCl3溶液⑥Cl2

⑦水蒸氣(高溫)與Fe反應(yīng)時只生成＋2價鐵的化合物的是__________(填序號，下同)，只生成＋3價鐵的化合物的是____，既生成＋2價又生成＋3價鐵的化合物的是______。②③④⑤⑥①⑦二、鐵的氧化物1.鐵的氧化物的物理性質(zhì)及用途名稱氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵化學(xué)式俗名

鐵元素的化合價顏色、狀態(tài)溶解性用途FeOFe2O3Fe3O4＋2＋3＋2、＋3紅棕色粉末黑色固體鐵紅磁性氧化鐵黑色粉末都不溶于水用作色素用作油漆、涂料、油墨的紅色顏料磁性材料寫出下列氧化物和稀鹽酸反應(yīng)的離子方程式：①FeO：_________________________。②Fe2O3：___________________________。③Fe3O4：___________________________。FeO＋2H＋＝Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2O2.鐵的氧化物的化學(xué)性質(zhì)⑴從物質(zhì)類別的角度,鐵的氧化物都能和酸反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽和水Fe3O4＋8H＋＝Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2OFe3O4是一種復(fù)雜的化合物，可以看做氧化亞鐵和氧化鐵形成的化合物：FeO?Fe2O3(2)從化合價的角度，鐵的氧化物都具有

，其中FeO中Fe元素價態(tài)為＋2價，化合價還可以升高，具有

。①FeO不穩(wěn)定，在空氣中受熱被氧化生成

，F(xiàn)eO在反應(yīng)中表現(xiàn)_________。②鐵的氧化物與鋁粉在高溫下可發(fā)生反應(yīng)，寫出Fe2O3和Al發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________，反應(yīng)放出

，常用于___________、制備金屬納米復(fù)合材料等，F(xiàn)e2O3在反應(yīng)中表現(xiàn)

。還原性氧化性Fe3O4還原性大量熱焊接鋼軌氧化性隨堂訓(xùn)練

3、野外焊接鐵軌常利用鋁粉和氧化鐵反應(yīng)進行，該反應(yīng)稱為“鋁熱反應(yīng)”。操作步驟為：①將鋁粉和氧化鐵充分混合；②撒上氯酸鉀，插入鎂條；③點燃鎂條?，F(xiàn)場與原理如圖：(1)氯酸鉀和鎂條分別起什么作用？

鎂條燃燒放熱達到反應(yīng)所需要的高溫條件，氯酸鉀受熱分解產(chǎn)生氧氣，促進燃燒。(2)將氧化鐵換成氧化亞鐵或四氧化三鐵能否反應(yīng)？若能，請寫出和四氧化三鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式，并標出電子轉(zhuǎn)移。能反應(yīng)的化學(xué)方程式及電子轉(zhuǎn)移：(3)若將氧化鐵換成氧化鎂能否反應(yīng)呢？若不能，說明原因。否。因為金屬的活潑性：Mg>Al，故Al不能和MgO發(fā)生鋁熱反應(yīng)置換出金屬Mg。4、FeO中Fe元素價態(tài)為＋2價，有升高的趨勢，如和稀硝酸反應(yīng)，＋2價Fe元素被氧化成＋3價，若硝酸的還原產(chǎn)物只有NO，請寫出以上反應(yīng)的離子方程式。FeO＋H＋＋NO3－＝Fe3＋＋NO↑＋H2O＋2＋5＋3＋23↓3↑1×3×1310115化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3顏色、狀態(tài)水溶性酸堿性穩(wěn)定性與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)制備轉(zhuǎn)化Fe(OH)2+2H+＝Fe2++2H2O

白色固體紅褐色固體不溶不溶Fe(OH)3+3H+＝Fe3++3H2O

Fe2＋＋2OH－＝Fe(OH)2↓Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓在空氣中易被氧化為Fe(OH)34Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3現(xiàn)象：白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色弱堿性弱堿性三、鐵的氫氧化物2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O5、下列各圖示中

能較長時間看到Fe（OH）2白色沉淀。①②④隨堂訓(xùn)練

6、Fe(OH)2是一種白色沉淀，極易被氧化生成Fe(OH)3，為長時間觀察到生成的Fe(OH)2沉淀，某小組設(shè)計如下兩套方案。方案一：覆蓋層法方案二：還原性氣體保護法根據(jù)以上兩種方案，回答下列問題：(1)在實驗方案一中，為防止Fe(OH)2被氧化，常采用以下措施。①用新制的FeSO4溶液和經(jīng)過加熱煮沸的NaOH溶液制Fe(OH)2，目的是__________________________________。排除溶解的氧氣，防止Fe(OH)2被氧化(3)將制得的含F(xiàn)e(OH)2沉淀的混合液置于空氣中，沉淀會發(fā)生怎樣的變化？_______________________________________，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________。②在FeSO4溶液表面覆蓋一層煤油，目的是_________________。③將吸有NaOH溶液的長滴管伸入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液，目的是________________。隔絕空氣中的氧氣防止帶入氧氣(2)方案二要制得Fe(OH)2沉淀，操作方法為________________________________________________________________。相關(guān)反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________。打開止水夾a，待A中反應(yīng)生成的H2排盡裝置中的空氣后，再關(guān)閉止水夾aFe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑、Fe2＋＋2OH－＝Fe(OH)2↓白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3(1)Fe2＋極易被氧化，所以FeSO4溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配。(4)為防止Fe2＋被氧化，還可以向盛有