《铁及其化合物》PPT
第一部分内容：素养目标
1.结合生活中的铁制品应用,了解单质铁、铁的氧化物的性质及用途,培养化学服务社会的责任意识。
2.通过探究实验,认识铁单质与水蒸气反应的条件,对比钠与水的反应,加深对微观原子结构决定物质宏观性质的认识,培养宏观辨识与微观探析的能力。
3.通过实验掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。结合实验现象,认识+2价铁的强还原性。
4.依据化合价理论,结合实验探究,掌握Fe、Fe2+、Fe3+相互转化的途径,强化变化观念。
5.通过实验探究学会Fe2+、Fe3+的检验方法,培养证据推理意识,提升实验探究能力与创新意识。
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铁及其化合物PPT，第二部分内容：课前篇自主预习
知识铺垫
1.铁生锈的条件是与水、空气同时接触。
2.光亮的铁丝在空气中能否燃烧?铁丝在纯氧中燃烧的现象如何?请写出相应的化学方程式。
提示铁丝在空气中不能燃烧。铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体。3Fe+2O2==Fe3O4。
3.铁与盐酸、CuSO4溶液发生反应的离子方程式分别为Fe+2H+=Fe2++H2↑, Fe+Cu2+=Fe2++Cu。
4.将几滴FeCl3饱和溶液滴入沸腾的蒸馏水中,继续加热至液体呈红褐色,停止加热。所得液体即为氢氧化铁胶体。
新知预习
一、铁元素概述
1.自然界中的铁:既有单质(陨铁中的铁单质)形态又有化合物(矿石中+2、+3价铁的化合物)形态。
2.含量:铁在地壳中含量居第四位,仅次于氧、硅、铝。
3.开发利用:春秋初年我国已掌握了冶铁技术。工业炼铁原理(以Fe2O3为例)3CO+Fe2O3==2Fe+3CO2。
二、铁的单质
1.物理性质
铁有延展性、导热性、导电性,但其导电性不如铜和铝,铁还能被磁铁吸引。其熔、沸点较高,熔点:1 535 ℃、沸点:2 750 ℃。密度:7.86 g·cm-3。
2.化学性质
(1)与非金属单质(O2、Cl2等)反应,如Fe与Cl2反应:
2Fe+3Cl2==2FeCl3。
(2)与盐酸、稀硫酸反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑(离子方程式)。
(3)与某些盐反应,如Fe与CuSO4溶液反应:Fe+Cu2+=Fe2++Cu(离子方程式)。
(4)与水反应,通常铁与冷水和热水均不反应,但铁可与水蒸气反应。
三、铁的重要化合物
1.铁的氧化物
2.铁的氢氧化物
3.铁盐、亚铁盐
(1)Fe3+的检验
(2)Fe2+和Fe3+的转化
写出下列反应的离子方程式:
①FeCl3溶液与铁粉:2Fe3++Fe=3Fe2+。
②FeCl2溶液与氯水:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。
③FeCl3溶液与覆铜板:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
【微思考2】Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三种物质中,哪种物质可做氧化剂,哪种可做还原剂,哪种既可做氧化剂又可做还原剂?
提示Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三种物质中铁元素的化合价分别为0、+2、+3价,根据含元素最高价的物质只能做氧化剂,含元素最低价的物质只能做还原剂,处于中间价态的物质既可做氧化剂又可做还原剂得出结论:Fe2(SO4)3可做氧化剂,Fe可做还原剂,FeSO4既可做氧化剂又可做还原剂。
自主测试
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)Fe与H2O(g)反应生成Fe2O3和H2。 ( )
(2)铁有多种氧化物,且均为黑色固体。 ( )
(3)Fe3O4中的Fe化合价有+2和+3价,Fe3O4为混合物。 ( )
(4)Fe(OH)2和Fe(OH)3均为弱碱,均与盐酸反应生成盐和H2O。 ( )
(5)Fe(OH)2易被溶解在溶液中的O2氧化为Fe(OH)3。( )
(6)Fe2+遇到氧化剂Cl2、KMnO4、H2O2均被氧化为Fe3+。 ( )
(7)FeCl3溶液与Fe、Cu反应,体现了FeCl3的还原性。 ( )
(8)Fe3+遇KSCN溶液可生成红色沉淀。 ( )
答案(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√
(7)× (8)×
2.下列关于铁与水蒸气反应的说法中不正确的是 ( )
A.反应中有氢气产生
B.此反应需在高温条件下才能发生
C.生成的铁的化合物中铁全部呈+3价
D.该反应中水做氧化剂
答案C
解析Fe与H2O(g)反应生成Fe3O4和H2,Fe3O4中Fe的化合价既有+2价又有+3价。
3.下列离子方程式中正确的是( )
A.铁与盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
B.氯气与氯化亚铁溶液反应:2FeCl2+Cl2=2FeCl3
C.氯化铁溶液与铁反应:Fe3++Fe=2Fe2+
D.氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
答案D
解析由于盐酸中H+的氧化性弱,故铁与盐酸反应时,Fe只能被氧化为Fe2+,A错误;B项是化学方程式,不是离子方程式,FeCl2中Cl-实际不参加反应,应删去;C项中电荷不守恒。
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铁及其化合物PPT，第三部分内容：课堂篇探究学习
“Fe、Fe2+、Fe3+”的三角转化关系
问题探究
1.【实验探究】
2.Fe(OH)3、FeCl3、FeCl2是否都可由化合反应得到?请写出可能的化学方程式。
提示它们均可由化合反应得到,反应的化学方程式为
3.如何除去FeCl3溶液中混有的FeCl2?如何除去FeCl2溶液中混有的FeCl3?
提示通入Cl2;加入铁粉。
深化拓展
1.“铁三角”转化关系
2.含铁物质的分离与除杂
素能应用
典例1已知有以下物质相互转化:
试回答:
(1)B的化学式为__________,D的化学式为__________。
(2)写出由E转变成F的化学方程式:__________。
(3)常用__________检验G中的阳离子,其现象为__________。
(4)向G溶液加入A的有关反应的离子方程式为__________。
答案(1)FeCl2 KCl
(2)4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
(3)KSCN溶液 棕黄色溶液变为红色溶液
(4)2Fe3++Fe=3Fe2+
解析根据流程图,推知D溶液为KCl溶液,H为AgCl,E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,G为FeCl3,然后根据图中物质间的转化关系,推知A为Fe,B为FeCl2,C为KOH。
变式训练1-1欲除去FeSO4溶液中含有的CuSO4和Fe2(SO4)3等少量杂质,应选用的试剂是( )
A.氨水 B.铝粉
C.铁粉 D.NaOH溶液
答案C
解析加入铁粉后,Cu2++Fe=Cu+Fe2+,2Fe3++Fe=3Fe2+,然后将过量的铁粉及Cu过滤即可。
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铁及其化合物PPT，第四部分内容：随堂检测
1.铁在一定条件下与O2、水蒸气反应的共同产物是( )
A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.Fe(OH)2
答案C
解析铁在氧气中点燃生成Fe3O4,与H2O(g)在高温下反应也生成Fe3O4。
2.下列有关说法不正确的是( )
A.Fe3O4为磁性氧化铁,其中铁的化合价为+2和+3
B.FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,均与盐酸反应
C.Fe(OH)2不稳定,具有较强的氧化性
D.Fe(OH)3比Fe(OH)2稳定
答案C
解析Fe(OH)2具有较强的还原性,易被氧化。
3.除去FeCl2溶液中少量的FeCl3,最好的方法是( )
A.加入氢氧化钠溶液 B.通入氯气
C.加入铜粉 D.加入铁粉
答案D
解析要实现“Fe3+→Fe2+”的转化,需要加入还原剂,且不引入新的杂质离子,最好的方法是加入足量铁粉充分反应后过滤,发生的化学反应为2FeCl3+Fe=3FeCl2。
4.向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后,混合溶液变成红色。则下列结论错误的是( )
A.该溶液中一定含有SCN-
B.氧化性:Fe3+>Cl2
C.Fe2+与SCN-不能形成红色物质
D.Fe2+被氧化为Fe3+
答案B
解析溶液中的Fe2+与加入的新制氯水发生反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,氧化性:Fe3+<Cl2;能使含Fe3+的溶液变为红色,说明原溶液中一定含有SCN-。因原溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化,说明Fe2+与SCN-不能形成红色物质。
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