人教版（2019）必修第一册 3.1 铁及其化合物 课件（共17张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）必修第一册 3.1 铁及其化合物 课件（共17张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-15 23:01:26 | ||
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文档简介
(共17张PPT)
铁及其化合物
问题一
胶状液体,它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。
磁流体中能被磁铁吸引的物质是什么？
磁性黑色固体颗粒
(<10nm)
纯净物
分散到
油酸
（C17H33COOH）
磁流体
搅拌
任务一：设计实验方案验证磁性固体的成分是否为Fe3O4
取少许磁性固体颗粒
稀硫酸
分离
含Fe2+ 、Fe3+ 的溶液
检验Fe2+ 、Fe3+有哪些方法？
问题二
1.直接观色
浅绿色
棕黄色
FeSO4溶液 FeCl3溶液
检验方法 Fe2+ Fe3+
NaOH溶液
白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色
红褐色沉淀
KSCN溶液
无现象（若再加入Cl2 或H2O2溶液呈血红色）
溶液呈血红色
KMnO4溶液
紫色褪去
无现象
2.化学方法
K3[Fe(CN)6]
K4[Fe(CN)6]
蓝色沉淀
不变色
不变色
蓝色沉淀
含Fe2+ 、Fe3+ 的溶液
KSCN溶液
溶液呈血红色证明有Fe3+
K3[Fe(CN)6]
生成蓝色沉淀证明有Fe2+
Fe2+ 、Fe3+的混合溶液中如何检验Fe2+ 及Fe3+？
问题三
任务二：如何制备这种磁性固体(Fe3O4)？
3Fe + 4H2O(g)====Fe3O4 + 4H2
高温
问题四：若以铁为原料如何制得？
点燃
3Fe+2O2 ==== Fe3O4
？
任务二：如何制备这种磁性固体(Fe3O4)？
Δ
6FeO+O2 ==== 2Fe3O4
？
问题五：若以FeO为原料如何制得？
任务二：如何制备这种磁性固体(Fe3O4)？
3Fe2O3+H2 === 2Fe3O4 +H2O
高温
问题六：若以Fe2O3为原料如何制得？
3Fe2O3+CO ===2Fe3O4 +CO2
高温
？
还原剂
任务二：如何制备这种磁性固体(Fe3O4)？
问题七.若以Fe2+或Fe3+盐为原料呢？
+2
+3
0
单质
氧化物
盐
铁盐Fe3+
亚铁盐 Fe2+
Fe
Fe2O3
Fe3O4
FeO
氧化剂
还原剂
在只含有Fe2+的溶液中加入一定量的碱(如NaOH溶液)使其转化成氢氧化亚铁;再加入一定量的氧化剂（如O2）在碱性条件下使其氧化，最终得到磁性的Fe3O4纳米颗粒。
——朱脉勇等.四氧化三铁纳米材料的制备与应用[J]Progress in Chemistry,2017,29(11):1366-1394
用离子方程式表示制备的反应原理:
Fe2++2OH- =Fe(OH)2↓ ， 6Fe(OH)2+O2= 2Fe3O4+6H2O
任务二：如何制备这种磁性固体(Fe3O4)？
问题八.若以Fe2+和Fe3+盐为原料呢？
在N2或Ar的氛围下，Fe2+和Fe3+的溶液，按1:2充分混合均匀后，加过量的碱溶液（如氨水等），在一定的pH、温度以及高速搅拌下反应。
——朱脉勇等.四氧化三铁纳米材料的制备与应用[J]Progress in Chemistry,2017,29(11):1366-1394
用离子方程式表示制备的反应原理:
2Fe3++Fe2++8NH3·H2O =Fe3O4↓+8NH4++4H2O
【资料】高铁酸钾（K2FeO4）纯品为暗紫色有光泽粉末；K2FeO4氧化性极强，低温下，在强碱性溶液中稳定，是一类新型、高效、无毒、无二次污染的水处理剂。
K2FeO4
问题九:(1)K2FeO4在“价态--类别”二维图的什么位置
（2）K2FeO4用做高效水处理剂，既能杀菌消毒，又能沉降水中悬浮物，其原因是 。
请完成高铁酸钾溶于水反应产生Fe(OH)3胶体的化学方程式：
FeO42－+ H2O = + OH－+
Fe(OH)3(胶体)
O2↑
4
10
4
8
3
K2FeO4具有强氧化性，故能杀菌消毒，其还原产物Fe3+可生成Fe(OH)3胶体，吸附水中悬浮物。
（3）工业上用湿法制备高铁酸钾（K2FeO4）的流程如图所示：
2Fe3++3ClO－+10OH－=2FeO42－+3Cl－+5H2O
上述氧化过程中，发生反应的离子方程式是：
任务三：若以Fe3+为原料如何制得K2FeO4
问十：需加入怎样的试剂？
Cl－被FeO42－氧化，消耗产品使产率降低
（4）若以FeCl3 6H2O代替Fe(NO3)3 9H2O作铁源，K2FeO4的产率和纯度都会降低。不同铁源制备产品的纯度、产率如下表所示。一个原因是在反应温度和强碱环境下NaCl溶解度NaNO3比大，使得NaCl结晶去率较低；另一个可能原因是 。
反应产物
小结：物质制备设计的一般思路
原料的选择
实验原理的选择与确定
反应条件的选择与控制
选择与组装
仪器或装置
反应过程
反应物
+2
+3
0
价态
单质
氧化物
氢氧化物
盐
Fe
铁盐Fe3+
亚铁盐 Fe2+
Fe2O3
Fe3O4
FeO
Fe(OH)3
Fe(OH)2
H+
H+
OH-
OH-
氧化剂
还原剂
铁及其化合物
问题一
胶状液体,它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。
磁流体中能被磁铁吸引的物质是什么？
磁性黑色固体颗粒
(<10nm)
纯净物
分散到
油酸
（C17H33COOH）
磁流体
搅拌
任务一：设计实验方案验证磁性固体的成分是否为Fe3O4
取少许磁性固体颗粒
稀硫酸
分离
含Fe2+ 、Fe3+ 的溶液
检验Fe2+ 、Fe3+有哪些方法？
问题二
1.直接观色
浅绿色
棕黄色
FeSO4溶液 FeCl3溶液
检验方法 Fe2+ Fe3+
NaOH溶液
白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色
红褐色沉淀
KSCN溶液
无现象（若再加入Cl2 或H2O2溶液呈血红色）
溶液呈血红色
KMnO4溶液
紫色褪去
无现象
2.化学方法
K3[Fe(CN)6]
K4[Fe(CN)6]
蓝色沉淀
不变色
不变色
蓝色沉淀
含Fe2+ 、Fe3+ 的溶液
KSCN溶液
溶液呈血红色证明有Fe3+
K3[Fe(CN)6]
生成蓝色沉淀证明有Fe2+
Fe2+ 、Fe3+的混合溶液中如何检验Fe2+ 及Fe3+？
问题三
任务二：如何制备这种磁性固体(Fe3O4)？
3Fe + 4H2O(g)====Fe3O4 + 4H2
高温
问题四：若以铁为原料如何制得？
点燃
3Fe+2O2 ==== Fe3O4
？
任务二：如何制备这种磁性固体(Fe3O4)？
Δ
6FeO+O2 ==== 2Fe3O4
？
问题五：若以FeO为原料如何制得？
任务二：如何制备这种磁性固体(Fe3O4)？
3Fe2O3+H2 === 2Fe3O4 +H2O
高温
问题六：若以Fe2O3为原料如何制得？
3Fe2O3+CO ===2Fe3O4 +CO2
高温
？
还原剂
任务二：如何制备这种磁性固体(Fe3O4)？
问题七.若以Fe2+或Fe3+盐为原料呢？
+2
+3
0
单质
氧化物
盐
铁盐Fe3+
亚铁盐 Fe2+
Fe
Fe2O3
Fe3O4
FeO
氧化剂
还原剂
在只含有Fe2+的溶液中加入一定量的碱(如NaOH溶液)使其转化成氢氧化亚铁;再加入一定量的氧化剂（如O2）在碱性条件下使其氧化，最终得到磁性的Fe3O4纳米颗粒。
——朱脉勇等.四氧化三铁纳米材料的制备与应用[J]Progress in Chemistry,2017,29(11):1366-1394
用离子方程式表示制备的反应原理:
Fe2++2OH- =Fe(OH)2↓ ， 6Fe(OH)2+O2= 2Fe3O4+6H2O
任务二：如何制备这种磁性固体(Fe3O4)？
问题八.若以Fe2+和Fe3+盐为原料呢？
在N2或Ar的氛围下，Fe2+和Fe3+的溶液，按1:2充分混合均匀后，加过量的碱溶液（如氨水等），在一定的pH、温度以及高速搅拌下反应。
——朱脉勇等.四氧化三铁纳米材料的制备与应用[J]Progress in Chemistry,2017,29(11):1366-1394
用离子方程式表示制备的反应原理:
2Fe3++Fe2++8NH3·H2O =Fe3O4↓+8NH4++4H2O
【资料】高铁酸钾（K2FeO4）纯品为暗紫色有光泽粉末；K2FeO4氧化性极强，低温下，在强碱性溶液中稳定，是一类新型、高效、无毒、无二次污染的水处理剂。
K2FeO4
问题九:(1)K2FeO4在“价态--类别”二维图的什么位置
（2）K2FeO4用做高效水处理剂，既能杀菌消毒，又能沉降水中悬浮物，其原因是 。
请完成高铁酸钾溶于水反应产生Fe(OH)3胶体的化学方程式：
FeO42－+ H2O = + OH－+
Fe(OH)3(胶体)
O2↑
4
10
4
8
3
K2FeO4具有强氧化性，故能杀菌消毒，其还原产物Fe3+可生成Fe(OH)3胶体，吸附水中悬浮物。
（3）工业上用湿法制备高铁酸钾（K2FeO4）的流程如图所示：
2Fe3++3ClO－+10OH－=2FeO42－+3Cl－+5H2O
上述氧化过程中，发生反应的离子方程式是：
任务三：若以Fe3+为原料如何制得K2FeO4
问十：需加入怎样的试剂？
Cl－被FeO42－氧化，消耗产品使产率降低
（4）若以FeCl3 6H2O代替Fe(NO3)3 9H2O作铁源，K2FeO4的产率和纯度都会降低。不同铁源制备产品的纯度、产率如下表所示。一个原因是在反应温度和强碱环境下NaCl溶解度NaNO3比大，使得NaCl结晶去率较低；另一个可能原因是 。
反应产物
小结：物质制备设计的一般思路
原料的选择
实验原理的选择与确定
反应条件的选择与控制
选择与组装
仪器或装置
反应过程
反应物
+2
+3
0
价态
单质
氧化物
氢氧化物
盐
Fe
铁盐Fe3+
亚铁盐 Fe2+
Fe2O3
Fe3O4
FeO
Fe(OH)3
Fe(OH)2
H+
H+
OH-
OH-
氧化剂
还原剂