探究鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化課件高一下學(xué)期化學(xué)

2019蘇教版第二單元

探究鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化專題九

金屬與人類文明（物質(zhì)類別和化合價(jià)）

1.結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，了解鐵及其化合物的主要性質(zhì)，了解這些物質(zhì)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。2.結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)鐵及其化合物的多樣性，了解通過(guò)化學(xué)反應(yīng)可以探索物質(zhì)性質(zhì)、實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化在促進(jìn)社會(huì)文明進(jìn)步、自然資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)中的重要價(jià)值。課標(biāo)要求

一、反應(yīng)的合理選擇明確目標(biāo)產(chǎn)物選擇反應(yīng)原料和可能的反應(yīng)路徑選擇反應(yīng)的裝置依據(jù)產(chǎn)物特性依據(jù)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)和產(chǎn)物分離的要求反應(yīng)的類型和反應(yīng)條件

請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)制備氯化鐵的實(shí)驗(yàn)方案，寫出可能的反應(yīng)路徑和有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。+3+20單質(zhì)氧化物鹽氫氧化物FeFe2O3FeCl2FeCl3物質(zhì)類別化合價(jià)

鐵及其化合物的價(jià)類二維圖Fe+2HCl=FeCl2

+H2↑2FeCl2

+Cl2

=

2FeCl3Fe2O3

+6HCl=2FeCl3

+3H2O氧化還原反應(yīng)非氧化還原反應(yīng)1、鐵元素有多種不同價(jià)態(tài)的存在形式和不同的物質(zhì)類型，如單質(zhì)、氧化物、氫氧化物和硫酸鹽等。這些物質(zhì)具有不同的性質(zhì)，在一定條件下能相互轉(zhuǎn)化。2、Fe3+離子的檢驗(yàn)Fe2+Fe3+（1）、觀察法淺綠色棕黃色（2）、加堿法生成紅褐色的氫氧化鐵沉淀Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓(3)、KSCN溶液檢驗(yàn)法Fe3++3SCN=Fe(SCN)3溶液變?yōu)檠t色

鐵及其化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

【實(shí)驗(yàn)1】取兩支試管分別編為A、B，向A試管中加入3mL0.1mol·L-1FeCl3溶液，向B試管中加入3mL0.1mol·L-1FeCl2溶液。然后向兩支試管中各滴加2滴硫氰化鉀溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

【實(shí)驗(yàn)2】向?qū)嶒?yàn)1的A試管中加入過(guò)量鐵粉，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

【實(shí)驗(yàn)3】向?qū)嶒?yàn)1的B試管中加入少量新制氯水，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)3、Fe2+和Fe3+的相互轉(zhuǎn)化試管A滴加KSCN溶液過(guò)量鐵粉無(wú)色Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3

（血紅色）血紅色滴加KSCN溶液無(wú)現(xiàn)象FeCl2溶液試管B滴加新制氯水血紅色2Fe2++Cl2=

2Fe3++2Cl-2Fe2++H2O2+2H+

=

2Fe3++2H2O

2Fe3++Fe=3Fe2+

在配制含F(xiàn)e2+的溶液時(shí)，為防止溶液中的Fe2+被氧化，可以采取什么措施？為什么？學(xué)以致用Fe2+和Fe3+的相互轉(zhuǎn)化

Fe3+Fe2+

（↓氧化劑具有氧化性）還原劑↑還原劑：Fe、Cu、Zn、S2-、I-等加入過(guò)量的鐵屑2Fe3++Fe=3Fe2+（↑還原劑具有還原性）氧化劑↓氧化劑：O2、H2O2、HNO3、

Cl2、KMnO4等2Fe3＋＋2I-=2Fe2＋＋I(xiàn)2

2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O

用毛筆蘸取少量30%的FeCl3溶液，在銅片上畫一個(gè)“+”，放置片刻后，用少量水將銅片上的溶液沖到小燒杯中。

記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并分析原因。實(shí)驗(yàn)探究2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+1、隨著人們生活節(jié)奏的加快，方便的小包裝食品已被廣泛接受。為了延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期，防止食品氧化變質(zhì)，在包裝袋中可以放入的化學(xué)物質(zhì)是(

)A．無(wú)水硫酸銅 B．硫酸亞鐵C．食鹽 D．生石灰理解應(yīng)用還原鐵粉、亞鐵鹽常常作為食品包裝袋中的脫氧劑B理解應(yīng)用2、下列溶液中，滴加KSCN溶液不變紅色的是（

）A.過(guò)量的Fe與稀硝酸充分反應(yīng)后的溶液B.Fe與過(guò)量的稀硝酸充分反應(yīng)后的溶液C.FeO溶解于稀硝酸后的溶液D.敞口放置一段時(shí)間的FeSO4溶液2Fe3++Fe=3Fe2+A血紅色理解應(yīng)用3、如何除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))：①FeCl3溶液(FeCl2)：②FeCl2溶液(FeCl3)：③FeSO4溶液(CuSO4)：

加足量氯水或H2O2或通入足量Cl2。加足量鐵粉，充分反應(yīng)后過(guò)濾。加足量鐵粉，充分反應(yīng)后過(guò)濾。二、反應(yīng)條件的控制

化學(xué)反應(yīng)都是在一定條件下發(fā)生的。反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)的方向、速率和限度都會(huì)有不同程度的影響。在研究物質(zhì)的性質(zhì)和制備時(shí)，應(yīng)依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律和反應(yīng)物、生成物的特點(diǎn)，合理選擇并控制好反應(yīng)條件，才能達(dá)到預(yù)期的結(jié)果。

取A、B兩支試管，分別加入6mL0.1mol·L-1的新制FeSO4溶液。

（1）向A試管中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液，邊滴加邊振蕩試管，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)探究白色紅褐色灰綠色FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO44Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3紅褐色白色

以上實(shí)驗(yàn)說(shuō)明生成的氫氧化亞鐵很不穩(wěn)定，容易被空氣中的氧氣氧化。那么如何利用亞鐵鹽與NaOH溶液反應(yīng)制得Fe(OH)2？目標(biāo)產(chǎn)物性質(zhì)Fe2+、Fe(OH)2易被氧化干擾因素來(lái)源①裝置敞口，接觸O2②溶液中溶解有O2③滴加溶液過(guò)程中帶入O2措施：裝置、操作①油(或苯)封液面②用已煮沸的蒸餾水配制試劑③向FeSO4溶液加入鐵粉④把膠頭滴管伸入溶液下滴加NaOH⑤溶液上面充入保護(hù)氣，如H2、N2、稀有氣體等

取A、B兩支試管，分別加入6mL0.1mol·L-1的新制FeSO4溶液。

（2）用長(zhǎng)膠頭滴管吸取幾滴經(jīng)過(guò)煮沸并冷卻的0.1mol·L-1NaOH溶液，將膠頭滴管末端伸入B試管中FeSO4溶液的液面之下，慢慢擠出NaOH溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)探究

先在裝置中產(chǎn)生FeSO4溶液，并利用產(chǎn)生的H2排盡整個(gè)裝置中的空氣，待檢驗(yàn)H2的純度后，再關(guān)閉止水夾a，利用產(chǎn)生的H2把FeSO4溶液壓入裝置Ⅱ中與NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)。理解應(yīng)用B有氣體參與的物質(zhì)制備的反應(yīng)條件的控制：拓展延伸鼓氣制氣除雜干燥物質(zhì)制備、收集保護(hù)尾氣處理防止后續(xù)裝置的H2O(g)/CO2/O2進(jìn)入前一裝置，干擾實(shí)驗(yàn)/引起水解/氧化1、反應(yīng)前：排盡裝置內(nèi)空氣，避免干擾實(shí)驗(yàn)（物質(zhì)易氧化/易水解/易潮解）2、反應(yīng)后：排出有毒氣體，用溶液完全吸收，防止污染環(huán)境。（氣體有毒）若在定量實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)前排除裝置內(nèi)空氣，以及反應(yīng)后將生成的氣體全部吹入吸收裝置，可以減少誤差裝置中的氣體裝置外的氣體

鐵元素與人體健康

在人體膳食結(jié)構(gòu)中，鐵元素有血紅素鐵和非血紅素鐵。血紅素鐵是與血紅蛋白、肌紅蛋白中的卟啉結(jié)合的二價(jià)鐵，而非血紅素鐵則主要以三價(jià)鐵形式存在于植物中。血紅素鐵容易被人體吸收利用，而非血紅素鐵則需要將三價(jià)鐵還原為二價(jià)鐵才能被吸收。

維生素C具有還原性，能將三價(jià)鐵轉(zhuǎn)化為二價(jià)鐵。因此，營(yíng)養(yǎng)學(xué)家建議進(jìn)食含鐵的植物食品時(shí)，補(bǔ)充一定量的維生素C，以促進(jìn)鐵的吸收。為了預(yù)防缺鐵性貧血，人們應(yīng)合理進(jìn)食含鐵食物，如動(dòng)物血、肝臟、骨髓、蛋黃、紅棗、大豆、芝麻等。生活向?qū)цF強(qiáng)化醬油理解應(yīng)用密封包裝，需避光、陰涼處保存防止Fe2+氧化為Fe3+人體能吸收的是二價(jià)鐵離子，所以補(bǔ)鐵藥品主要是二價(jià)鐵鹽。血紅蛋白結(jié)構(gòu)示意圖鐵的化合物的廣泛用途生活生產(chǎn)的知識(shí)化學(xué)知識(shí)1綠礬可防食品變質(zhì)2補(bǔ)血藥物表面有一層特殊的糖衣3維C可促進(jìn)鐵的吸收4綠礬用做凈水劑5濃FeCl3可以止血6FeCl3用于水處理

7印制線路板Fe2＋可與空氣反應(yīng)，防止食品被氧化變質(zhì)防止Fe2＋被空氣氧化維C具有還原性，可防止Fe2＋被氧化為Fe3＋失去補(bǔ)血功能被氯氣氧化生成Fe3＋水解后產(chǎn)生膠體，與粘土顆粒沉降FeCl3水解，使血液膠體發(fā)生凝聚FeCl3溶液與銅反應(yīng)FeCl3水解產(chǎn)生膠體與粘土顆粒沉降應(yīng)用性質(zhì)1、高鐵酸鉀（K2FeO4）是一種新型、高效、多功能水處理劑，其與水的離子反應(yīng)是：4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3（膠體）+3O2↑+8OH-

高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性,可以殺菌消毒。另外被還原為三價(jià)鐵離子后

可以水解為Fe(OH)3膠體,具有吸附性,可以凈水。拓展視野+6+32、Fe2+

的檢驗(yàn)：常用鐵氰化鉀溶液，即六氰合鐵酸鉀，化學(xué)式為K3[Fe(CN)6]檢驗(yàn)亞鐵離子。遇亞鐵鹽則生成藍(lán)色沉淀。滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液2019蘇教版課堂總結(jié)

探究鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化反應(yīng)的合理選擇反應(yīng)條件的控制Fe2+和Fe3+的轉(zhuǎn)化Fe3+的檢