3.1.2鐵、鐵的氧化物和鐵的氫氧化物 課件 高一上學(xué)期化學(xué)魯科版（2019）必修第一冊

鐵、鐵的氧化物和鐵的氫氧化物壹了解鐵、鐵的氧化物和鐵的氫氧化物的主要性質(zhì)貳叁能從物質(zhì)類別和價態(tài)兩個視角研究物質(zhì)，認(rèn)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)系結(jié)合真實情境中的應(yīng)用實例或通過實驗探究，了解鐵、鐵的氧化物和鐵的氫氧化物在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。課堂導(dǎo)入鐵元素是重要的金屬元素，在地殼中的含量僅次于氧、硅和鋁元素。課堂導(dǎo)入自然界中的鐵單質(zhì)新疆隕鐵納米比亞的霍巴隕鐵納米比亞的霍巴隕鐵課堂導(dǎo)入含鐵元素的礦物黃鐵礦磁鐵礦赤鐵礦（主要成分為Fe2O3）（主要成分為Fe3O4）（主要成分為FeS2）課堂導(dǎo)入生活中的鐵涂料鐵鍋補鐵保健品課堂導(dǎo)入實驗室里的含鐵試劑FeSO4·7H2O(綠礬)FeCl3·6H2O鐵粉FeSO4溶液FeCl3溶液新知講授鐵元素的存在形態(tài)①游離態(tài):如隕鐵②化合態(tài)新知講授鐵單質(zhì)鐵的物理性質(zhì)下圖利用了鐵的哪些物理性質(zhì)？鐵還有哪些物理性質(zhì)？鐵有延展性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性，鐵還能被磁體吸引。熔點：1535℃沸點：2750℃密度：7.86g/cm3新知講授鐵的物理性質(zhì)顏色熔點/℃沸點/℃密度/(g·cm-3)延展性導(dǎo)熱性導(dǎo)電性導(dǎo)磁性

銀白色，有金屬光澤153527507.86良好良好良好良好鐵粉鐵粉的晶體幾何形狀被破壞，鐵粉沒有吸收完的光被漫反射，能夠進入人眼的可見光很少，所以呈黑色。新知講授鐵的化學(xué)性質(zhì)（1）與非金屬單質(zhì)反應(yīng)①與O2點燃生成Fe3O43Fe＋2O2====

Fe3O4潮濕環(huán)境下生成鐵銹Fe2O3②與Cl22Fe+3Cl2====2FeCl3

Fe與Cl2反應(yīng)，不論Cl2是否足量、不論鐵是否足量都只生成FeCl3鐵銹疏松多孔，無法形成致密的氧化層，易使鐵被繼續(xù)氧化③與SFe+S

===FeS點燃點燃4Fe＋3O2====2Fe2O3新知講授鐵的化學(xué)性質(zhì)（2）與酸反應(yīng)(如稀硫酸，稀鹽酸等)Fe+2H+====Fe2++H2↑鐵，鋁與濃硫酸和濃硝酸接觸會發(fā)生鈍化（3）與鹽溶液反應(yīng)(如硫酸銅，氯化鐵)置換反應(yīng)：Fe+CuSO4===Cu+FeSO4化合反應(yīng)：Fe+2FeCl3===3FeCl2新知講授思考：鐵的化學(xué)性質(zhì)我們用鐵鍋燒水、煮飯，說明鐵與冷水、熱水都不反應(yīng)。在鋼鐵廠的生產(chǎn)中，熾熱的鐵水或鋼水注入模具前必須進行充分的干燥處理，不得留有水，這是為什么呢？3Fe＋4H2O(g)

====

Fe3O4+4H2高溫新知講授鐵的化學(xué)性質(zhì)實驗探究高溫下鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)實驗裝置如圖所示：①先點燃

處的酒精燈，

再點燃

處的酒精燈。濕棉花鐵粉②用燃著的火柴接觸肥皂泡，觀察到的現(xiàn)象是

，

證明生成了

。③反應(yīng)生成黑色磁性氧化物(Fe3O4)，化學(xué)方程式為_______________________________。肥皂泡燃燒，聽到爆鳴聲H23Fe＋4H2O(g)

====

Fe3O4＋4H2高溫新知講授鐵的化學(xué)性質(zhì)實驗探究高溫下鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)實驗裝置如圖所示：①先點燃

處的酒精燈，

再點燃

處的酒精燈。水鐵粉②用小試管收集一試管氣體,點燃,聽到輕微“噗”聲,產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰,證明生成了H2③反應(yīng)生成黑色磁性氧化物(Fe3O4)，化學(xué)方程式為_______________________________。3Fe＋4H2O(g)

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Fe3O4＋4H2高溫新知講授金屬與水反應(yīng)的規(guī)律1.K、Ca、Na等可以和冷水作用，生成可溶性堿和氫氣。2.Mg、Al很難與冷水反應(yīng)，但是可與沸水迅速反應(yīng)，生成難溶性堿和氫氣。3.Zn、Fe、Sn、Pb要和高溫水蒸氣反應(yīng)，生成不溶性氧化物和氫氣。4.Cu、Hg、Ag、Pt、Au則不與水作用。金屬活動性順序表中,金屬越活潑，越容易與水反應(yīng),反應(yīng)越劇烈。小結(jié)：鐵的氧化物氧化亞鐵(FeO)氧化鐵(Fe2O3)四氧化三鐵(Fe3O4)新知講授新知講授氧化亞鐵FeO??

顏色、狀態(tài)：黑色粉末??

溶解性：??

鐵的價態(tài)：??

穩(wěn)定性：??

與H+反應(yīng)：??

與還原劑CO、C、H2反應(yīng)：堿性氧化物不溶于水+2不穩(wěn)定FeO+2H+===Fe2++H2O生成Fe和CO2或H2O

FeO＋CO===Fe＋CO2高溫2FeO＋C===Fe＋CO2↑高溫FeO＋H2

===Fe＋H2O高溫新知講授氧化鐵Fe2O3??

顏色、狀態(tài)：紅棕色粉末??

溶解性：??

鐵的價態(tài)：??

穩(wěn)定性：??

與H+反應(yīng)：??

與還原劑CO、C、H2反應(yīng)：堿性氧化物不溶于水+3穩(wěn)定Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O生成Fe和CO2或H2OFe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2高溫2Fe2O3＋3C===4Fe＋3CO2↑高溫Fe2O3＋3H2===2Fe＋3H2O高溫??

俗稱：鐵紅新知講授四氧化三鐵Fe3O4??

顏色、狀態(tài)：黑色晶體??

溶解性：??

鐵的價態(tài)：??

穩(wěn)定性：??

與H+反應(yīng)：??

與還原劑CO、C、H2反應(yīng)：氧化物不溶于水+2、+3穩(wěn)定Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O生成Fe和CO2或H2OFe3O4＋4CO===3Fe＋4CO2高溫Fe3O4＋2C===3Fe＋2CO2↑高溫Fe3O4＋4H2===3Fe＋4H2O高溫??

俗稱：磁性氧化鐵新知講授

氧化亞鐵(FeO)氧化鐵(Fe2O3)四氧化三鐵(Fe3O4)俗稱—顏色、狀態(tài)溶解性類別鐵的價態(tài)鐵紅磁性氧化鐵黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體(有磁性)難溶于水堿性氧化物堿性氧化物氧化物＋2＋3＋2、＋3鐵的氧化物新知講授鐵的氧化物氧化亞鐵(FeO)氧化鐵(Fe2O3)四氧化三鐵(Fe3O4)與酸H＋)反應(yīng)穩(wěn)定性與CO、C、H2反應(yīng)用途?

Fe3O4是純凈物，而非混合物；是一種復(fù)雜的化合物FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O6H＋＋Fe2O3===2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O穩(wěn)定穩(wěn)定生成單質(zhì)鐵及CO2或H2OFe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料，赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)是煉鐵的原料新知講授焊接鋼軌——鋁熱反應(yīng)（反應(yīng)放熱，且需要加熱才能進行

）思考討論1.

丹霞地貌即以陸相為主的紅層發(fā)育的具有陡崖坡的地貌，也可表述

為“以陡崖坡為特征的紅層地貌”。2.

“朱門酒肉臭，路有凍死骨”，“朱門”是指以氧化鐵（Fe2O3）

為原料制備的油漆漆制的大門。思考討論1.鐵銹的主要成分是什么?怎樣除去?提示:鐵銹的主要成分為Fe2O3·nH2O?？捎盟嵝晕镔|(zhì)除去鐵銹。2.Fe3O4是FeO與Fe2O3組成的混合物嗎?提示:Fe3O4的組成可用FeO·Fe2O3表示,但不表示Fe3O4是由FeO和Fe2O3組成的混合物,Fe3O4有固定的組成,是一種純凈物。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。(1)氯酸鉀和鎂條分別起什么作用?提示: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。思考討論(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(biāo)出電子轉(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。提示:否。因為金屬的活動性:Mg＞Al,故Al不能和MgO發(fā)生鋁熱反應(yīng)。練習(xí)應(yīng)用1.四氧化三鐵(Fe3O4)的組成可表示為FeO?Fe2O3,下列關(guān)于Fe3O4的說法不正確的是(

)A.Fe3O4是一種混合物B.FeO在空氣中受熱能迅速被氧化為Fe3O4C.Fe3O4與鹽酸反應(yīng)的產(chǎn)物中有兩種鐵的價態(tài)D.Fe3O4俗稱磁性氧化鐵,常用作磁性材料練習(xí)應(yīng)用

A.16gFe2O3的物質(zhì)的量為0.1molB.當(dāng)生成11.2gFe,此時氧化劑與還原劑的質(zhì)量之比為27∶80C.該反應(yīng)中,Al2O3為氧化產(chǎn)物D.進行該反應(yīng)時,必須做好高溫防護措施新知講授新知講授鐵的氫氧化物(1)鐵的氫氧化物的制備

Fe(OH)2Fe(OH)3原理可溶性亞鐵鹽(如FeSO4)與堿(如NaOH)溶液反應(yīng)制得可溶性鐵鹽(如FeCl3)與堿(如NaOH)溶液反應(yīng)制得現(xiàn)象離子方程式實驗結(jié)論產(chǎn)生白色絮狀沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色沉淀生成紅褐色沉淀Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓Fe(OH)2很不穩(wěn)定，極易轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3新知講授鐵的氫氧化物(1)Fe(OH)2和Fe(OH)3的比較

Fe(OH)2Fe(OH)3顏色、狀態(tài)溶解性與鹽酸或稀硫酸反應(yīng)的離子方程式穩(wěn)定性白色固體紅褐色固體不溶于水不溶于水Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O不穩(wěn)定，易被氧化

思考討論【思考】

如圖是制備氫氧化亞鐵的改進裝置，思考并回答下列問題：(1)配制NaOH和FeSO4溶液的蒸餾水要經(jīng)過_________，目的是________________。(2)在FeSO4溶液表面覆蓋一層苯(一種有機溶劑，難溶于水，密度比水小)的作用是_____________________________________。(3)將吸有NaOH溶液的長滴管伸入FeSO4溶液液面以下，其目的是________________________________________。加熱煮沸趕走溶解的氧氣隔絕空氣，防止生成的氫氧化亞鐵被氧化防止滴加NaOH溶液時帶入空氣氧化Fe(OH)2新知講授Fe（OH）2的制備方法（1）有機溶劑覆蓋法：在新制FeSO4溶液的液面上覆蓋一層密度比水

小且與水互不相溶的有機溶劑（如苯、煤油等），以隔絕空氣

（圖A），然后將吸有NaOH溶液的長膠頭滴管插入液面以下，

再滴加NaOH溶液。新知講授（2）還原性氣體保護法：充入還原性氣體（圖B），實驗中先打開止

水夾a，利用A中生成的H2將裝置中的O2排盡，一段時間后，關(guān)

閉止水夾a，利用生成的H2將A中的亞鐵鹽溶液壓入