化学人教版（2019）必修第一册第三章第一节 铁及其化合物（共36张ppt）
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）必修第一册第三章第一节 铁及其化合物（共36张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 12.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-03-30 15:59:13 | ||
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文档简介
(共37张PPT)
陨铁
第1节 铁及其化合物
第三章 铁 金属材料
第一课时
铁的单质、氧化物和氢氧化物
战国铁剑
打铁炉
战国铁炉
我国从很早之前就掌握了冶铁技术
一、铁
Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2
高温
2.铁在自然界的分布
陨铁
赤铁矿
磁铁矿
陨铁是铁的单质，但是铁主要以化合物的形式存在于矿石中
自然界有金属钠单质吗？
没有，钠的金属活动性强
为什么自然界有铁单质？
铁的金属活动性弱
（1）铁是银白色金属，可以被磁铁吸引
（2）铁有良好的导电性和导热性
（3）熔点1538℃、沸点2750℃、密度7.86g/cm3
3.铁的物理性质
思考与交流 ：根据上述推测和之前学习的化学知识，对比金属铁和钠的性质，填写下表
铁 钠
非金属单质（氧气，氯气）
酸（盐酸）
盐溶液(硫酸铜)
水
铁 钠
非金属单质 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 3Fe + 4O2 Fe3O4 2Na + Cl2 2NaCl
4Na + O2 = 2Na2O
2Na + O2 Na2O2
酸 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ 2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑
盐溶液 Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 2Na + CuSO4 +2H2O =
Na2SO4 + Cu(OH)2 + H2↑
水 ？ 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
4.铁的化学性质
思考1：钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入磨具之前，磨具必须进行充分的干燥处理，不得留有水。这是为什么呢？
思考2：如何设计实验验证铁能与水发生反应？
探讨：铁与水反应的可能性
【实验】铁与水蒸气的反应
现象：加热时试管内铁粉红热，生成黑色固体，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。
①试管口略向下倾斜；
②酒精灯先加热湿棉花，有水蒸气后，再移至铁粉位置；
③加热一会后再将导管插入到肥皂水中；
④结束时，先撤导管，再移酒精灯。
3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2
【思考与交流】
1. 比较钠和铁分别与水的反应，总结金属与水的反应规律
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
金属性越强，越容易与水反应，反应越剧烈
3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2
2.如何验证固体是否是四氧化三铁。
试管冷却后，利用磁铁在试管外侧吸一吸。若固体被吸引，证明固体是四氧化三铁。
这些反应中，铁的化合价变化有何异同？为什么会有这样的异同？
5.铁的用途
富含铁元素的食品
生活中的化学
铁是人体必需的微量元素中含量最多的一种（约4~5克），缺铁性贫血已成为仅次于结核病的全球患病率最高、耗资最大的公共卫生问题。
人体中的铁
二、铁的氧化物
氧化铁
四氧化三铁
氧化亚铁
氧化亚铁是一种黑色粉末，不稳定，受热会转化为四氧化三铁。
6FeO + O2 2Fe3O4
氧化铁是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作油漆、涂料等的红色颜料
四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体，俗称磁性氧化铁
1.铁的氧化物的物理性质
红砖和青砖都是生活中用到的建筑材料
两者颜色不同的原因是两者所含的铁的氧化物是不一样的，你认为红砖和青砖中分别含有什么氧化物呢？
红砖中含的是氧化铁，青砖中含的是四氧化三铁
为什么不是氧化亚铁？
氧化亚铁不稳定
烧制砖瓦时，向窑内添加大量的煤炭后封窑1天，从窑顶向下慢慢浇水7天，水蒸气和窑内高温的炭发生化学反应产生大量的还原气体（氢气和一氧化碳），它们把氧化铁又逐渐还原成为四氧化三铁，而制得青砖。
名称 （俗称） 氧化亚铁 氧化铁 （铁红） 四氧化三铁
（磁性氧化铁）
化学式
色态
溶解性
稳定性
化学性质
Fe3O4( FeO Fe2O3)
Fe2O3
FeO
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
均不溶于水
不稳定
稳定
稳定
FeO +2HCl=FeCl2+H2O
Fe2O3+6HCl= 2FeCl3+3H2O
Fe3O4+8HCl= 2FeCl3+FeCl2+4H2O
铁的氧化物的化学性质
离子方程式
根据之前的学习，对铁的氧化物进行分类：
氧化亚铁和氧化铁属于碱性氧化物，四氧化三铁不是碱性氧化物
碱性氧化物的反应
与水反应生成碱
铁的氧化物都不与水反应
与酸反应生成盐和水
与酸性氧化物反应生成盐
反应较困难
拓展：Fe2O3与氢碘酸HI（还原性酸）反应呢？FeO与稀硝酸（氧化性酸）反应呢？
FeCl3溶液 FeSO4溶液
加入NaOH溶液
化学方程式 Fe3++3OH— =Fe(OH)3↓
白色絮状沉淀 → 灰绿色 → 红褐色沉淀
红褐色沉淀
Fe2++2OH— =Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O =4Fe(OH)3
【实验3-1】铁的氢氧化物的制备
1. Fe(OH)2和Fe(OH)3的制备
三、铁的氢氧化物
Fe(OH)2 + 2HCl = FeCl2 + 2H2O
Fe(OH)3+ 3HCl = FeCl3 + 3H2O
2.与酸反应
2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O
Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O
Fe(OH)3+ 3H+ = Fe3++ 3H2O
3.受热分解
Fe(OH)2 Fe(OH)3
色态
水溶性
制法
加热分解 不分解
与酸反应
转化
白色固体
红褐色固体
不溶于水
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O
Fe2++2OH— =Fe(OH)2↓
Fe3++3OH— =Fe(OH)3↓
Fe(OH)2 +2H+ = Fe2+ +2H2O
Fe(OH)3+ 3H+ = Fe3++ 3H2O
小结：
讨论：如何长时间观察到白色的氢氧化亚铁沉淀
关键：排除氧气干扰
【措施】
1.在新制的FeSO4溶液中加入少量铁粉;
2. 将NaOH溶液煮沸，减少溶解在溶液中的氧气含量;
3. 将胶头滴管伸入到液面以下，减少带入空气中的氧气。
讨论：如何长时间观察到白色的氢氧化亚铁沉淀
方法一：有机层覆盖法
方法二：还原性气体保护法
拓展：Fe(OH)3与氢碘酸HI（还原性酸）反应呢？Fe(OH)2与稀硝酸（氧化性酸）反应呢？
第二课时 铁盐与亚铁盐
2Fe3+ ＋Cu = 2Fe2+ ＋ Cu2+
化学与生活：印刷电路版原理
思考：请从化合价、氧化还原角度分析，分析Fe2+ 和 Fe3+可能具备的化学性质？
Fe2＋既有氧化性又有还原性。
Fe3＋只具有氧化性。
1.Fe2＋（浅绿色）
可被强氧化剂[Cl2、KMnO4(H＋)等]氧化为Fe3＋；可被还原剂(CO、C等)还原为Fe。
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
FeO＋CO Fe＋CO2
Fe2+ + Zn == Fe + Zn2+
请尝试着写出Fe2+与H2O2(H+)、KMnO4(H+)的离子方程式。
2.Fe3＋(黄色）
可被弱还原剂(Cu等)和Fe还原为Fe2＋，被强还原剂(Al、Zn、CO等)还原为Fe。
2Fe3＋＋Fe== 3Fe2＋
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
Fe2O3＋2Al 2Fe＋Al2O3
思考：如何鉴别Fe2＋和Fe3＋？
方案二：加 NaOH溶液，生成 红褐色沉淀
方案一：观察溶液的颜色，溶液显黄色
Fe3+ + 3OH- ＝ Fe(OH)3↓（红褐色）
方案三：加 KSCN溶液，溶液显红色
Fe3＋
KSCN溶液
显红色
Fe3＋＋3SCN－ = Fe(SCN)3
Fe3+
3.鉴别
思考：如何鉴别Fe2＋和Fe3＋？
方案二：加 NaOH溶液，生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
方案一：观察溶液的颜色，溶液显浅绿色
Fe2+ + 2OH- ＝ Fe(OH)2↓（白色）
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
方案三：加 KSCN溶液，无变化，加入新制氯水（过氧化氢等）后，溶液显红色
Fe2+
Fe2＋
KSCN溶液
显红色
无变化
Cl2/H2O2等
4.铁三角
陨铁
第1节 铁及其化合物
第三章 铁 金属材料
第一课时
铁的单质、氧化物和氢氧化物
战国铁剑
打铁炉
战国铁炉
我国从很早之前就掌握了冶铁技术
一、铁
Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2
高温
2.铁在自然界的分布
陨铁
赤铁矿
磁铁矿
陨铁是铁的单质，但是铁主要以化合物的形式存在于矿石中
自然界有金属钠单质吗？
没有，钠的金属活动性强
为什么自然界有铁单质？
铁的金属活动性弱
（1）铁是银白色金属，可以被磁铁吸引
（2）铁有良好的导电性和导热性
（3）熔点1538℃、沸点2750℃、密度7.86g/cm3
3.铁的物理性质
思考与交流 ：根据上述推测和之前学习的化学知识，对比金属铁和钠的性质，填写下表
铁 钠
非金属单质（氧气，氯气）
酸（盐酸）
盐溶液(硫酸铜)
水
铁 钠
非金属单质 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 3Fe + 4O2 Fe3O4 2Na + Cl2 2NaCl
4Na + O2 = 2Na2O
2Na + O2 Na2O2
酸 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ 2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑
盐溶液 Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 2Na + CuSO4 +2H2O =
Na2SO4 + Cu(OH)2 + H2↑
水 ？ 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
4.铁的化学性质
思考1：钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入磨具之前，磨具必须进行充分的干燥处理，不得留有水。这是为什么呢？
思考2：如何设计实验验证铁能与水发生反应？
探讨：铁与水反应的可能性
【实验】铁与水蒸气的反应
现象：加热时试管内铁粉红热，生成黑色固体，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。
①试管口略向下倾斜；
②酒精灯先加热湿棉花，有水蒸气后，再移至铁粉位置；
③加热一会后再将导管插入到肥皂水中；
④结束时，先撤导管，再移酒精灯。
3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2
【思考与交流】
1. 比较钠和铁分别与水的反应，总结金属与水的反应规律
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
金属性越强，越容易与水反应，反应越剧烈
3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2
2.如何验证固体是否是四氧化三铁。
试管冷却后，利用磁铁在试管外侧吸一吸。若固体被吸引，证明固体是四氧化三铁。
这些反应中，铁的化合价变化有何异同？为什么会有这样的异同？
5.铁的用途
富含铁元素的食品
生活中的化学
铁是人体必需的微量元素中含量最多的一种（约4~5克），缺铁性贫血已成为仅次于结核病的全球患病率最高、耗资最大的公共卫生问题。
人体中的铁
二、铁的氧化物
氧化铁
四氧化三铁
氧化亚铁
氧化亚铁是一种黑色粉末，不稳定，受热会转化为四氧化三铁。
6FeO + O2 2Fe3O4
氧化铁是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作油漆、涂料等的红色颜料
四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体，俗称磁性氧化铁
1.铁的氧化物的物理性质
红砖和青砖都是生活中用到的建筑材料
两者颜色不同的原因是两者所含的铁的氧化物是不一样的，你认为红砖和青砖中分别含有什么氧化物呢？
红砖中含的是氧化铁，青砖中含的是四氧化三铁
为什么不是氧化亚铁？
氧化亚铁不稳定
烧制砖瓦时，向窑内添加大量的煤炭后封窑1天，从窑顶向下慢慢浇水7天，水蒸气和窑内高温的炭发生化学反应产生大量的还原气体（氢气和一氧化碳），它们把氧化铁又逐渐还原成为四氧化三铁，而制得青砖。
名称 （俗称） 氧化亚铁 氧化铁 （铁红） 四氧化三铁
（磁性氧化铁）
化学式
色态
溶解性
稳定性
化学性质
Fe3O4( FeO Fe2O3)
Fe2O3
FeO
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
均不溶于水
不稳定
稳定
稳定
FeO +2HCl=FeCl2+H2O
Fe2O3+6HCl= 2FeCl3+3H2O
Fe3O4+8HCl= 2FeCl3+FeCl2+4H2O
铁的氧化物的化学性质
离子方程式
根据之前的学习，对铁的氧化物进行分类：
氧化亚铁和氧化铁属于碱性氧化物，四氧化三铁不是碱性氧化物
碱性氧化物的反应
与水反应生成碱
铁的氧化物都不与水反应
与酸反应生成盐和水
与酸性氧化物反应生成盐
反应较困难
拓展：Fe2O3与氢碘酸HI（还原性酸）反应呢？FeO与稀硝酸（氧化性酸）反应呢？
FeCl3溶液 FeSO4溶液
加入NaOH溶液
化学方程式 Fe3++3OH— =Fe(OH)3↓
白色絮状沉淀 → 灰绿色 → 红褐色沉淀
红褐色沉淀
Fe2++2OH— =Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O =4Fe(OH)3
【实验3-1】铁的氢氧化物的制备
1. Fe(OH)2和Fe(OH)3的制备
三、铁的氢氧化物
Fe(OH)2 + 2HCl = FeCl2 + 2H2O
Fe(OH)3+ 3HCl = FeCl3 + 3H2O
2.与酸反应
2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O
Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O
Fe(OH)3+ 3H+ = Fe3++ 3H2O
3.受热分解
Fe(OH)2 Fe(OH)3
色态
水溶性
制法
加热分解 不分解
与酸反应
转化
白色固体
红褐色固体
不溶于水
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O
Fe2++2OH— =Fe(OH)2↓
Fe3++3OH— =Fe(OH)3↓
Fe(OH)2 +2H+ = Fe2+ +2H2O
Fe(OH)3+ 3H+ = Fe3++ 3H2O
小结：
讨论：如何长时间观察到白色的氢氧化亚铁沉淀
关键：排除氧气干扰
【措施】
1.在新制的FeSO4溶液中加入少量铁粉;
2. 将NaOH溶液煮沸，减少溶解在溶液中的氧气含量;
3. 将胶头滴管伸入到液面以下，减少带入空气中的氧气。
讨论：如何长时间观察到白色的氢氧化亚铁沉淀
方法一：有机层覆盖法
方法二：还原性气体保护法
拓展：Fe(OH)3与氢碘酸HI（还原性酸）反应呢？Fe(OH)2与稀硝酸（氧化性酸）反应呢？
第二课时 铁盐与亚铁盐
2Fe3+ ＋Cu = 2Fe2+ ＋ Cu2+
化学与生活：印刷电路版原理
思考：请从化合价、氧化还原角度分析，分析Fe2+ 和 Fe3+可能具备的化学性质？
Fe2＋既有氧化性又有还原性。
Fe3＋只具有氧化性。
1.Fe2＋（浅绿色）
可被强氧化剂[Cl2、KMnO4(H＋)等]氧化为Fe3＋；可被还原剂(CO、C等)还原为Fe。
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
FeO＋CO Fe＋CO2
Fe2+ + Zn == Fe + Zn2+
请尝试着写出Fe2+与H2O2(H+)、KMnO4(H+)的离子方程式。
2.Fe3＋(黄色）
可被弱还原剂(Cu等)和Fe还原为Fe2＋，被强还原剂(Al、Zn、CO等)还原为Fe。
2Fe3＋＋Fe== 3Fe2＋
Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
Fe2O3＋2Al 2Fe＋Al2O3
思考：如何鉴别Fe2＋和Fe3＋？
方案二：加 NaOH溶液，生成 红褐色沉淀
方案一：观察溶液的颜色，溶液显黄色
Fe3+ + 3OH- ＝ Fe(OH)3↓（红褐色）
方案三：加 KSCN溶液，溶液显红色
Fe3＋
KSCN溶液
显红色
Fe3＋＋3SCN－ = Fe(SCN)3
Fe3+
3.鉴别
思考：如何鉴别Fe2＋和Fe3＋？
方案二：加 NaOH溶液，生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
方案一：观察溶液的颜色，溶液显浅绿色
Fe2+ + 2OH- ＝ Fe(OH)2↓（白色）
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
方案三：加 KSCN溶液，无变化，加入新制氯水（过氧化氢等）后，溶液显红色
Fe2+
Fe2＋
KSCN溶液
显红色
无变化
Cl2/H2O2等
4.铁三角