高中化学必修一铁的重要化合物省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第三章 金属及其化合物第二节 几个主要金属化合物(三)铁主要化合物铁主要化合物设计者：李韬第1页1.了解铁氧化物种类、性质和用途。了解铁氧化物种类、性质和用途。2.了解铁氢氧化物性质和制备方法。了解铁氢氧化物性质和制备方法。3.掌握铁盐和亚铁盐之间相互转化、掌握铁盐和亚铁盐之间相互转化、铁离子检验方法。铁离子检验方法。学学 习习 目目 标标学习重点：学习重点：铁盐和亚铁盐之间相铁盐和亚铁盐之间相 互转化、铁离子检验方法互转化、铁离子检验方法。第2页第3页一、铁物理性质：一、铁物理性质：颜色颜色 延展性延展性 、导电性导电性 、导热性导热性 、银白色金属光泽银白色金属光泽良良 好好良良 好好良良 好好铁能被磁体吸引，并能被磁化铁能被磁体吸引，并能被磁化温故知新温故知新第4页二二、铁、铁化学化学性质性质1.铁与非金属单质反应铁与非金属单质反应3Fe+2O2=Fe3O4（纯氧纯氧）点燃点燃在空气中（迟缓在空气中（迟缓氧化反应）氧化反应），铁锈成份很复杂，主要为氧化铁（Fe2O3）Fe+S=FeS2Fe+3Cl2=2FeCl3点燃点燃第5页2.铁与铁与水蒸气水蒸气反应反应装置装置1装置装置2试验装置气体气体用小试管搜集一试管气体，点燃，听到轻微噗声证实生成了 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证实生成了 H2H2原理：原理：3Fe3Fe4H2O(g)Fe3O44H2O(g)Fe3O44H24H2第6页3.铁与酸Fe+2HCl=FeCl2+H2Fe+H2SO4=FeS04+H2Fe遇遇冷冷浓硝酸、浓硫酸浓硝酸、浓硫酸发生发生钝化钝化4.铁与盐溶液Fe+Cu2+=Fe2+CuFe+2Fe3+=3Fe2+AlAl、FeFe遇遇冷浓硝酸、冷浓硝酸、浓硫酸均浓硫酸均发生发生钝化钝化第7页 铁是人类使用最广泛金属，铁是人类使用最广泛金属，但因为铁性质比较活泼，普通但因为铁性质比较活泼，普通都是以化合态形式存在。都是以化合态形式存在。那铁那铁又有哪些又有哪些化合物化合物呢？呢？第8页FeO FeO 黑色黑色黄铁矿（黄铁矿（FeSFeS2 2）赤铁矿（赤铁矿（FeFe2 2O O3 3）磁铁矿（磁铁矿（FeFe3 3O O4 4）硫酸亚铁硫酸亚铁陨铁陨铁Fe2O3：红色油漆(98%(98%FeFe）第9页四氧化三铁四氧化三铁氧化亚铁氧化亚铁氧化铁氧化铁 黑色粉末黑色粉末 红棕色粉末红棕色粉末 黑色晶体黑色晶体第10页名称名称氧化亚铁氧化亚铁四氧化三铁四氧化三铁氧化铁氧化铁化学式化学式俗名俗名铁化合价铁化合价色态色态溶解性溶解性与盐酸反应与盐酸反应Fe3O4+8H+Fe2+2Fe3+4H2O与还原剂与还原剂用途用途FeOFe3O4Fe2O3磁性氧化铁磁性氧化铁铁红铁红黑色黑色粉末粉末黑色黑色晶体晶体红棕色红棕色粉末粉末不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水+2+2，+3+3Fe2O3+6H+=3Fe3+3H2OFeO+2H+=Fe2+H2OFexOy+yCO xFe+yCO2高温高温Fe2O3用作用作涂料、油漆，赤铁矿炼铁涂料、油漆，赤铁矿炼铁铁氧化物铁氧化物第11页 1、Fe3O4是一个复杂化合物,能够看作是FeOFe2O3,但但Fe3O4是纯净物不是混合物!2、Fe2O3是是红棕色红棕色,所以红色涂料或漆中所以红色涂料或漆中含有含有Fe2O3.、Fe2O3和和 Fe3O4用来炼钢第12页红砖红砖?青砖青砖?同学们大都见过红砖和青砖，你们是否知道它们是由同种砖胚烧制而成？将用黏土制成砖胚置于窑内，先用大火将砖胚从外到里烧透，然后停下，使砖和窑体慢慢冷下来。在这个过程中，如氧气非常充分，砖胚中铁元素被氧化成Fe2O3，它是红色，砖里有了它就显出红色，这么就得到红砖。那么青砖又是怎样制得呢？你能解释发生改变吗？原来在砖胚烧透之后，不让它自然冷却，而从窑顶不停向下淋水使砖冷却，结果砖就变成了青砖。淋水结果是，水在窑内高温环境下，快速变为水蒸气，使窑内压强增大，阻止了空气进入，在窑内形成了一个缺氧环境，这些水蒸气还与窑内炽热碳起反应，产生大量还原性气体CO和H2，将砖体内Fe2O3转化为FeO或Fe3O4，因为它们都是黑色，所以烧出来就是青砖。第13页 玉石中氧化亚铁经氧化而成三价铁，玉石中氧化亚铁经氧化而成三价铁，颜色变成红棕色，尤其是裂缝部位或颜色变成红棕色，尤其是裂缝部位或有空隙部位，还有暴露在外截面部分有空隙部位，还有暴露在外截面部分也轻易氧化而成红棕色。也轻易氧化而成红棕色。第14页二、铁氢氧化物铁氢氧化物有两种：有两种：Fe(OH)3、Fe(OH)2 怎样制备怎样制备Fe(OH)3、Fe(OH)2？铁两种氢氧化物能够分别由相对应铁两种氢氧化物能够分别由相对应可溶性可溶性盐盐和和碱溶液碱溶液反应制得。反应制得。第15页二、铁氢氧化物二、铁氢氧化物1.1.氢氧化铁和氢氧化亚铁制备氢氧化铁和氢氧化亚铁制备【试验【试验3-93-9】红褐红褐红褐红褐白白灰绿灰绿灰绿灰绿红褐红褐红褐红褐Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O =4Fe(OH)3 Fe33OH-=Fe(OH)3 试验操作试验操作 试验现象试验现象 离子方程式离子方程式 试管中有试管中有色色沉淀生成沉淀生成 试管中先生成试管中先生成色色絮状絮状沉淀，快速变成沉淀，快速变成色色,最终变成最终变成色色 点击点击第16页试管试管1：Fe(OH)3红褐色红褐色试管试管2：Fe(OH)2转变为转变为Fe(OH)3过程过程 白色沉淀白色沉淀灰绿色灰绿色红褐色红褐色第17页nFe(OH)2在空气中在空气中极易被氧化极易被氧化，试验室怎样采试验室怎样采 取办法来制取白色取办法来制取白色Fe(OH)2 沉淀呢？沉淀呢？关键点：关键点：隔绝空气隔绝空气（防止氢氧化亚铁与氧气相接触）防止氢氧化亚铁与氧气相接触）第18页、把滴管插入溶液深处滴加氢氧化钠溶 液 （溶液深处溶解氧气较少）、用煮沸蒸馏水配制FeSO4、NaOH溶液 （煮沸能够使溶解O2被赶出）、配好FeSO4溶液上面滴加几滴植物油隔绝空气第19页1.Fe(OH)2在空气中加热能得到在空气中加热能得到FeO吗？吗？不能。不能。Fe(OH)Fe(OH)2 2在空气中被氧化，最终得在空气中被氧化，最终得FeFe2 2O O3 32 2能否经过化合反应制得能否经过化合反应制得Fe(OH)3?能。能。Fe(OH)2和和O2、H2O反应即反应即可。可。Fe2必须新制且放入必须新制且放入Fe粉以防粉以防Fe2被氧化被氧化除去溶液中溶解除去溶液中溶解O2，即加热，即加热煮沸煮沸NaOH溶液；溶液；必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。3.3.制备制备Fe(OH)2时，需注意哪些问题？时，需注意哪些问题？学与思学与思第20页铁氢氧化物化学性质：铁氢氧化物化学性质：Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2O；Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O；2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O；与酸反应离子方程式与酸反应离子方程式第21页Fe(OH)2Fe(OH)3颜色颜色 溶解性溶解性 稳定性稳定性与酸反应与酸反应 制备制备 转化转化 不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水白色白色在空气中易在空气中易被氧化被氧化Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2OFe22OH-=Fe(OH)2 Fe33OH-=Fe(OH)34Fe(OH)2O22H2O =4Fe(OH)3 红褐色红褐色铁氢氧化物铁氢氧化物2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O第22页1.Fe1.Fe3+3+检验检验【试验【试验3-103-10】棕黄棕黄棕黄棕黄不变不变红红试验操作试验操作 现象现象 结论与应用结论与应用 溶液颜色由溶液颜色由 色变成色变成色色 溶液颜色溶液颜色 三、铁盐和亚铁盐三、铁盐和亚铁盐显示反应：显示反应：原理：原理：Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3（没有沉淀，一个络合（没有沉淀，一个络合物）物）能够利用该反能够利用该反应检验应检验Fe3+存在存在点击点击第23页1.颜色：颜色：Fe 2+Fe3+.Fe2+和和Fe3+判别方法判别方法浅绿色浅绿色黄色黄色2.KSCN法：滴入法：滴入KSCN溶液，呈溶液，呈_色溶液色溶液 中含有中含有Fe3+血红血红3.碱液法：分别加入碱液（或氨水），生成碱液法：分别加入碱液（或氨水），生成 。色沉淀溶液中含有色沉淀溶液中含有Fe3+，先生成，先生成 色沉淀，色沉淀，又快速转变为又快速转变为 色，最终变为色，最终变为 溶液溶液 中含有中含有Fe2+红褐红褐白白灰绿灰绿红褐红褐色色第24页溶液溶液先变成先变成 色，色，加加KSCN溶液溶液 .浅绿浅绿不变色不变色红红 步步骤骤(1)步步骤骤(2)试验操作试验操作 试验现象试验现象 溶液变成溶液变成 色色 离子方程离子方程式式 科学探究科学探究2.Fe2+和和Fe3+转化转化点击点击点击点击第25页怎样怎样检验检验FeFe2+2+、FeFe3+3+存在？存在？第26页检验检验Fe2+存在存在向溶液中滴加向溶液中滴加NaOH溶液，先生成白色沉淀，快速溶液，先生成白色沉淀，快速变成变成灰绿色灰绿色，最终变为，最终变为红褐色红褐色第27页检验检验Fe3+存在存在第28页氧化性还原性还原性氧化性FeFe2+Fe3+弱氧化剂弱氧化剂H H+、CuCu2+2+、FeFe3+3+、S S、I I2 2还原剂还原剂C CO O、H H2 2强氧强氧化剂化剂Cl2、Br2、KMnO4 H H2 2O O2 2、HNO3还还原原剂剂Fe、Zn、Cu、SO2、H2S、KI 还原剂还原剂C C、COCO、AlAl强氧化剂强氧化剂O O2 2、ClCl2 2、BrBr2 2、HNOHNO3 3 还原剂还原剂C C、COCO、AlAl第29页 铁及其化合物性质：铁及其化合物性质：Fe隔绝空气加热隔绝空气加热Fe3O4FeOFe2O3 FeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3FeCl3第30页3Fe2O2 =Fe3O4点燃点燃2Fe O2=FeO点燃点燃FeO2HClFeCl2+H2OFe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2OFeCl2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaClFe+2HCl=FeCl2 +H22Fe3O2 =Fe2O3第31页 Fe2O36HCl2FeCl3 3H2OFeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaClFe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O2Fe3Cl2 =2FeCl3(棕黄色烟棕黄色烟)点燃点燃第32页 2FeCl2+Cl2=2FeCl32FeCl3+Fe=3FeCl24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)2=Fe O+H2O隔氧隔氧第33页【小结】：常见阳离子检验：【小结】：常见阳离子检验：离子离子加入试剂或操作 试验现象 K+Na+Ca2+Mg2+Al3+用铂丝用铂丝用铂丝用铂丝蘸取蘸取蘸取蘸取含该离子溶液含该离子溶液含该离子溶液含该离子溶液在无色火焰灼烧在无色火焰灼烧在无色火焰灼烧在无色火焰灼烧 透过蓝色钴玻璃，透过蓝色钴玻璃，透过蓝色钴玻璃，透过蓝色钴玻璃，火火火火焰呈紫色焰呈紫色焰呈紫色焰呈紫色 用铂丝用铂丝用铂丝用铂丝蘸取蘸取蘸取蘸取含该离子溶液含该离子溶液含该离子溶液含该离子溶液在无色火焰灼烧在无色火焰灼烧在无色火焰灼烧在无色火焰灼烧 火焰呈黄色火焰呈黄色火焰呈黄色火焰呈黄色 NaNa2 2COCO3 3溶液溶液溶液溶液 产生白色沉淀产生白色沉淀产生白色沉淀产生白色沉淀 NaOHNaOH溶液溶液溶液溶液 滴加滴加滴加滴加NaOHNaOH溶液至溶液至溶液至溶液至过量过量过量过量 产生白色沉淀产生白色沉淀产生白色沉淀产生白色沉淀 先产生白色沉淀，先产生白色沉淀，先产生白色沉淀，先产生白色沉淀，后消失后消失后消失后消失 第34页Fe3+Fe2+NaOHNaOH溶液；溶液；溶液；溶液；KSCNKSCN溶液溶液溶液溶液 红褐色沉淀；红褐色沉淀；红褐色沉淀；红褐色沉淀；溶液变成红色溶液变成红色溶液变成红色溶液变成红色NaOHNaOH溶液溶液溶液溶液 白色沉淀白色沉淀白色沉淀白色沉淀快速变成灰绿快速变成灰绿快速变成灰绿快速变成灰绿色色色色红褐色红褐色红褐色红褐色 KSCNKSCN溶液和氯水溶液和氯水溶液和氯水溶液和氯水 先无显著改变，后溶先无显著改变，后溶先无显著改变，后溶先无显著改变，后溶液变成红色液变成红色液变成红色液变成红色 离子离子加入试剂或操作 试验现象 第35页练习练习1、以下、以下4 4种铁化合物溶于稀盐酸后，滴加种铁化合物溶于稀盐酸后，滴加KSCN溶液没溶液没有颜色改变，再加氯水呈红色是（有颜色改变，再加氯水呈红色是（）A.FeO B.Fe2O3 C.FeCl3 D.FeSO42、为了预防试剂变质，配制、为了预防试剂变质，配制FeSO4溶液时，除了在试剂瓶中加入少许溶液时，除了在试剂瓶中加入少许H2SO4外，外，还要加入（还要加入（）A.加入加入Cu B.通入通入Cl2 C.加入加入Fe 粉粉 D.加入加入KSCNA、DC第36页3 3只用一个试剂就可将只用一个试剂就可将AgNOAgNO3 3、KSCNKSCN、稀、稀H H2 2SOSO4 4、NaOHNaOH四四种无色溶液区分开，这种试剂是（种无色溶液区分开，这种试剂是（）A ABaClBaCl2 2溶液溶液 B BFeClFeCl2 2溶液溶液 C CFeClFeCl3 3溶液溶液 D DFe(NOFe(NO3 3)3 3溶液溶液4证实某溶液只含有Fe2+而不含Fe3+试验方法是（）A、先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色B、先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色C、滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿，最终显红褐色D、只需滴加KSCN溶液CBC第37页