化学人教版（2019）必修第一册3.1.2铁的重要化合物（共30张ppt）
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）必修第一册3.1.2铁的重要化合物（共30张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 28.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-08-21 16:00:43 | ||
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文档简介
(共30张PPT)
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
第2课时 铁的重要化合物
铁的重要化合物
0
+3
+2
化合价
Fe
FeO
Fe2O3
Fe3O4
Fe(OH)2
Fe(OH)3
铁的化合物一般存在于矿石中，如磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、黄铁矿、褐铁矿等等，其中磁铁矿和赤铁矿中含铁量较高，达到70%以上，比较适合工业炼铁。
磁铁矿（主要成分是Fe304）
赤铁矿（主要成分是Fe2O3）
褐铁矿FeO(OH)·nH2O
黄铁矿（主要成分是FeS2）
菱铁矿（主要成分是FeCO3）
目录
铁的氧化物性质
01
铁的氢氧化物性质
02
习
学
目
标
1．根据物质的分类和实验事实，了解铁的氧化物和氢氧化物的主要性质，培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
2．能用氧化还原反应原理认识铁的化合物化学性质，同时根据实验事实探究氢氧化亚铁的制备，培养“实验探究与证据推理”的核心素养。
FeO
Fe2O3
Fe3O4
黑色粉末
用作色素，应用于瓷器制作中使釉呈现绿色
红棕色粉末
用作油漆、涂料、油墨的红色颜料
黑色晶体（具有磁性）
常用的磁性材料
NO.1
铁的氧化物性质
(1)铁元素可以形成三种氧化物——FeO 、Fe2O3和Fe3O4。观察三者的外观，并对其作出描述。
思考与讨论
推测：从分类的角度分析，三者都是金属氧化物，都能与酸反应。从价态的角度分析， FeO、 Fe3O4既有氧化性又有还原性， Fe2O3主要有氧化性。
Fe2O3
FeO
Fe3O4
(2)推测这三种氧化物化学性质的相同与不同，并说出你的推测依据？
化学名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
化学式
铁元素化合价
俗称 ——
色、态
水溶性 FeO
Fe2O3
Fe3O4
+2
+3
+2、+3
铁红
磁性氧化铁
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
均不溶于水
物理性质
1. 按性质划分，Fe2O3属于哪个类别的氧化物？
2. 按元素价态从氧化性和还原性角度分析，Fe2O3具有什么性？
Fe2O3
碱性氧化物
碱性氧化物
FeO
+3
氧化性
+2
氧化性
还原性
【思考】
3.FeO不稳定，在空气中加热会迅速被氧化，产物是什么
6FeO+O2==2Fe3O4
化学名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
稳定性
氧化物类别 与盐酸反应 （用离子方程式表示） 氧化性(被还原) 用途 ——
不稳定
稳定
稳定
均为碱性氧化物
FeO + 2H+ =Fe2+ +H2O
Fe2O3 +6H+ =2Fe3+ +3H2O
Fe3O4 +8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ +4H2O
FexOy+yCO === xFe+yCO2
△
复杂氧化物
红色油漆和涂料、炼铁原料
制录音磁带和电讯器材，打印机或复印机的墨粉
化学性质
铁的氧化物的用途
Fe2O3可作为冶炼金属的原料
Fe2O3常用于制造红色油漆和涂料
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
高温
红砖和青砖
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？
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。
红砖中含的是氧化铁，青砖中含的是四氧化三铁
青砖中含的为什么不是氧化亚铁？
C＋H2O(g)=== CO＋H2
高温
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)铁的化学性质活泼,所以铁在自然界中全部以化合态存在 ( )
(2)铁粉作食品袋内的脱氧剂时起氧化作用。 ( )
(3)铁与稀硫酸反应的离子方程式:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑。 ( )
(4)Fe2O3俗称铁红,常用作红色油漆和涂料。 ( )
(5)FeO和Fe2O3都是碱性氧化物,都能与酸发生反应。 ( )
(6)3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8 mol电子。 ( )
×
√
×
×
√
√
练习
2.铁在一定条件下与O2、水蒸气反应的相同产物是( )
A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.Fe2O3
C
3.我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”:“粤中洋行有舶上铁丝.....日久起销,用刀刮其销,....所刮下之销末,名铁线粉”。这 里的“铁线粉”是指( )
A.Fe B.FeCl3 C. FeO D.Fe2O3
D
4.铁的常见化合价有+2价和+3价。据研究,铁在浓硝酸中发生钝化时,可生成一种化学式为Fe8O11的化合物,它可以看作由FeO和 Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为（ ）
A.FeO·3Fe2O3 B.2FeO·3Fe2O3
C.FeO·2Fe2O3 D.2FeO·Fe2O3
B
NO.2
铁的氢氧化物性质
从化合价的角度看，铁元素有哪些氢氧化物？
铁元素的氢氧化物有两种，氢氧化亚铁[Fe(OH)2 ]、
和氢氧化铁[Fe(OH)3 ]
思考与讨论
Fe(OH)2
Fe(OH)3
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色态
溶解性
稳定性
与O2反应
与酸反应
制备
白色固体
红褐色固体
难溶
难溶
不稳定，易被氧化，加热易分解
加热易分解
Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+= Fe3++3H2O
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
白色→灰绿色→红褐色
铁的氢氧化物性质
FeO、Fe2O3 为碱性氧化物，但不溶于水，如何制得 Fe(OH)3 和 Fe(OH)2 呢？
实验 3-1 制备:在两支试管里分别加入少量的FeCl3和FeSO4溶液，然后滴入NaOH溶液。观察并描述发生的现象。
—NaOH溶液
—Fe2(SO4)3溶液
生成红褐色沉淀
—NaOH溶液
—FeSO4溶液
白色
絮状沉淀
灰绿色
红褐色
【思考】
现象 离子方程式
FeCl3溶液
FeSO4溶液
生成红褐色沉淀
生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
Fe3++3OH- = Fe(OH)3 ↓
Fe2++2OH- = Fe(OH)2 ↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
实验现象及反应原理
可能原因一：
FeSO4溶液中部分Fe2+ 可能被空气中的O2氧化成Fe3+
可能原因二：
生成的Fe(OH)2沉淀极易被空气中的O2氧化成Fe(OH)3
Fe(OH)2和O2会在哪相遇？
溶液中会有一定量的O2溶解于其中
溶液混合过程中会有一定量的O2带入
思考1：为什么在FeSO4溶液中加入NaOH溶液时，生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，过一段时间后还会生成红褐色物质呢？
【思考】
如何排除干扰，制备出白色Fe(OH)2的沉淀呢？
如何除去FeSO4溶液中的Fe3+
问题1
如何除去反应物溶液中溶解的O2
问题2
如何避免在滴加反应物过程中带入O2
问题3
加铁粉
Fe+2Fe3+=3Fe2+
隔绝空气
解决
方案
加热至沸腾
【 思考 与 讨论 】
思考2：如何得到纯净的氢氧化亚铁？
尽可能创造
无氧条件
环境：
植物油液封
（隔绝O2 ）
试剂：
新制FeCl2溶液
蒸馏水煮沸后配制溶液
（除去水中溶解的O2）
【改进一】亚铁盐溶液上面加保护层
能否将苯换成CCl4？
密度：CCl4 > 水 > 苯、植物油
植物油
思考4：上述实验还能进一步改进吗？
有机覆盖层法
如图，若向盛有FeSO4溶液的试管里加入少量煤油或苯，再将吸有NaOH溶液的长滴管伸入到FeSO4溶液的液面下，挤出NaOH溶液。显然加入煤油或苯，则隔绝空气的效果会更好。
【改进二】亚铁盐溶液上面加保护气
反应生成的H2可以排净装置中的空气，H2充满了整个装置，外界空气不容易进入。
产生沉淀的操作：待反应一段时间后，关闭止水夹a，此时试管A中继续产生的H2使A中压强增大，能将A中的FeSO4溶液压入B中与NaOH反应产生Fe(OH)2。
还原性气体保护法
【例题】下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2
白色沉淀的是_________ (填序号)。
【答案】①②③
【总结】实验室里想要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。
1.氢氧化铁：红褐色沉淀，与酸反应，受热分解
2.氢氧化亚铁：白色沉淀，易被氧化，迅速变为灰绿色，最终为红褐色
2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
3.两者都是碱，都可以与酸反应生成盐和水
Fe(OH)3 + 3HCl = FeCl3 + 3H2O
Fe(OH)2 + 2HCl = FeCl2 + 2H2O
铁的氢氧化物性质总结
总结
1.根据下列流程图回答问题。
(1)写出F的化学式: ,H的化学式: 。
(2)写出由E转变成F的化学方程式: 。
(3)向B溶液中加入A的有关离子反应方程式:
。
(4)写出A在一定条件下与水反应的化学方程式:
。
答案 (1)Fe(OH)3 AgCl
(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O === 4Fe(OH)3
(3)2H++Fe === Fe2++H2↑
(4)3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
解析 据框图转化可知,D溶液与硝酸酸化的硝酸银反应后的溶液中含有K+,白色沉淀H是AgCl,则D为KCl;又据红褐色沉淀F为Fe(OH)3,则E为Fe(OH)2,结合复分解反应的特点知B、C为FeCl2或KOH,又因为G为FeCl3,故B为FeCl2,C为KOH,A为Fe。
2.在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
思考解答下列问题：
(3)在试管Ⅰ里加入的试剂是 。
(4)在试管Ⅱ里加入的试剂是 。
(5)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂，塞紧塞子后的实验步骤是_________________________________________。
(6)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是___________
____________________________________________________。
稀H2SO4、铁屑
NaOH溶液
打开止水夹a，待Ⅰ中反应生成的氢气排净装置中的空气后，再关闭止水夹a
试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
第2课时 铁的重要化合物
铁的重要化合物
0
+3
+2
化合价
Fe
FeO
Fe2O3
Fe3O4
Fe(OH)2
Fe(OH)3
铁的化合物一般存在于矿石中，如磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、黄铁矿、褐铁矿等等，其中磁铁矿和赤铁矿中含铁量较高，达到70%以上，比较适合工业炼铁。
磁铁矿（主要成分是Fe304）
赤铁矿（主要成分是Fe2O3）
褐铁矿FeO(OH)·nH2O
黄铁矿（主要成分是FeS2）
菱铁矿（主要成分是FeCO3）
目录
铁的氧化物性质
01
铁的氢氧化物性质
02
习
学
目
标
1．根据物质的分类和实验事实，了解铁的氧化物和氢氧化物的主要性质，培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
2．能用氧化还原反应原理认识铁的化合物化学性质，同时根据实验事实探究氢氧化亚铁的制备，培养“实验探究与证据推理”的核心素养。
FeO
Fe2O3
Fe3O4
黑色粉末
用作色素，应用于瓷器制作中使釉呈现绿色
红棕色粉末
用作油漆、涂料、油墨的红色颜料
黑色晶体（具有磁性）
常用的磁性材料
NO.1
铁的氧化物性质
(1)铁元素可以形成三种氧化物——FeO 、Fe2O3和Fe3O4。观察三者的外观，并对其作出描述。
思考与讨论
推测：从分类的角度分析，三者都是金属氧化物，都能与酸反应。从价态的角度分析， FeO、 Fe3O4既有氧化性又有还原性， Fe2O3主要有氧化性。
Fe2O3
FeO
Fe3O4
(2)推测这三种氧化物化学性质的相同与不同，并说出你的推测依据？
化学名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
化学式
铁元素化合价
俗称 ——
色、态
水溶性 FeO
Fe2O3
Fe3O4
+2
+3
+2、+3
铁红
磁性氧化铁
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
均不溶于水
物理性质
1. 按性质划分，Fe2O3属于哪个类别的氧化物？
2. 按元素价态从氧化性和还原性角度分析，Fe2O3具有什么性？
Fe2O3
碱性氧化物
碱性氧化物
FeO
+3
氧化性
+2
氧化性
还原性
【思考】
3.FeO不稳定，在空气中加热会迅速被氧化，产物是什么
6FeO+O2==2Fe3O4
化学名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
稳定性
氧化物类别 与盐酸反应 （用离子方程式表示） 氧化性(被还原) 用途 ——
不稳定
稳定
稳定
均为碱性氧化物
FeO + 2H+ =Fe2+ +H2O
Fe2O3 +6H+ =2Fe3+ +3H2O
Fe3O4 +8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ +4H2O
FexOy+yCO === xFe+yCO2
△
复杂氧化物
红色油漆和涂料、炼铁原料
制录音磁带和电讯器材，打印机或复印机的墨粉
化学性质
铁的氧化物的用途
Fe2O3可作为冶炼金属的原料
Fe2O3常用于制造红色油漆和涂料
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
高温
红砖和青砖
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？
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。
红砖中含的是氧化铁，青砖中含的是四氧化三铁
青砖中含的为什么不是氧化亚铁？
C＋H2O(g)=== CO＋H2
高温
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)铁的化学性质活泼,所以铁在自然界中全部以化合态存在 ( )
(2)铁粉作食品袋内的脱氧剂时起氧化作用。 ( )
(3)铁与稀硫酸反应的离子方程式:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑。 ( )
(4)Fe2O3俗称铁红,常用作红色油漆和涂料。 ( )
(5)FeO和Fe2O3都是碱性氧化物,都能与酸发生反应。 ( )
(6)3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8 mol电子。 ( )
×
√
×
×
√
√
练习
2.铁在一定条件下与O2、水蒸气反应的相同产物是( )
A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.Fe2O3
C
3.我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”:“粤中洋行有舶上铁丝.....日久起销,用刀刮其销,....所刮下之销末,名铁线粉”。这 里的“铁线粉”是指( )
A.Fe B.FeCl3 C. FeO D.Fe2O3
D
4.铁的常见化合价有+2价和+3价。据研究,铁在浓硝酸中发生钝化时,可生成一种化学式为Fe8O11的化合物,它可以看作由FeO和 Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为（ ）
A.FeO·3Fe2O3 B.2FeO·3Fe2O3
C.FeO·2Fe2O3 D.2FeO·Fe2O3
B
NO.2
铁的氢氧化物性质
从化合价的角度看，铁元素有哪些氢氧化物？
铁元素的氢氧化物有两种，氢氧化亚铁[Fe(OH)2 ]、
和氢氧化铁[Fe(OH)3 ]
思考与讨论
Fe(OH)2
Fe(OH)3
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色态
溶解性
稳定性
与O2反应
与酸反应
制备
白色固体
红褐色固体
难溶
难溶
不稳定，易被氧化，加热易分解
加热易分解
Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+= Fe3++3H2O
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
白色→灰绿色→红褐色
铁的氢氧化物性质
FeO、Fe2O3 为碱性氧化物，但不溶于水，如何制得 Fe(OH)3 和 Fe(OH)2 呢？
实验 3-1 制备:在两支试管里分别加入少量的FeCl3和FeSO4溶液，然后滴入NaOH溶液。观察并描述发生的现象。
—NaOH溶液
—Fe2(SO4)3溶液
生成红褐色沉淀
—NaOH溶液
—FeSO4溶液
白色
絮状沉淀
灰绿色
红褐色
【思考】
现象 离子方程式
FeCl3溶液
FeSO4溶液
生成红褐色沉淀
生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
Fe3++3OH- = Fe(OH)3 ↓
Fe2++2OH- = Fe(OH)2 ↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
实验现象及反应原理
可能原因一：
FeSO4溶液中部分Fe2+ 可能被空气中的O2氧化成Fe3+
可能原因二：
生成的Fe(OH)2沉淀极易被空气中的O2氧化成Fe(OH)3
Fe(OH)2和O2会在哪相遇？
溶液中会有一定量的O2溶解于其中
溶液混合过程中会有一定量的O2带入
思考1：为什么在FeSO4溶液中加入NaOH溶液时，生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，过一段时间后还会生成红褐色物质呢？
【思考】
如何排除干扰，制备出白色Fe(OH)2的沉淀呢？
如何除去FeSO4溶液中的Fe3+
问题1
如何除去反应物溶液中溶解的O2
问题2
如何避免在滴加反应物过程中带入O2
问题3
加铁粉
Fe+2Fe3+=3Fe2+
隔绝空气
解决
方案
加热至沸腾
【 思考 与 讨论 】
思考2：如何得到纯净的氢氧化亚铁？
尽可能创造
无氧条件
环境：
植物油液封
（隔绝O2 ）
试剂：
新制FeCl2溶液
蒸馏水煮沸后配制溶液
（除去水中溶解的O2）
【改进一】亚铁盐溶液上面加保护层
能否将苯换成CCl4？
密度：CCl4 > 水 > 苯、植物油
植物油
思考4：上述实验还能进一步改进吗？
有机覆盖层法
如图，若向盛有FeSO4溶液的试管里加入少量煤油或苯，再将吸有NaOH溶液的长滴管伸入到FeSO4溶液的液面下，挤出NaOH溶液。显然加入煤油或苯，则隔绝空气的效果会更好。
【改进二】亚铁盐溶液上面加保护气
反应生成的H2可以排净装置中的空气，H2充满了整个装置，外界空气不容易进入。
产生沉淀的操作：待反应一段时间后，关闭止水夹a，此时试管A中继续产生的H2使A中压强增大，能将A中的FeSO4溶液压入B中与NaOH反应产生Fe(OH)2。
还原性气体保护法
【例题】下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2
白色沉淀的是_________ (填序号)。
【答案】①②③
【总结】实验室里想要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。
1.氢氧化铁：红褐色沉淀，与酸反应，受热分解
2.氢氧化亚铁：白色沉淀，易被氧化，迅速变为灰绿色，最终为红褐色
2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
3.两者都是碱，都可以与酸反应生成盐和水
Fe(OH)3 + 3HCl = FeCl3 + 3H2O
Fe(OH)2 + 2HCl = FeCl2 + 2H2O
铁的氢氧化物性质总结
总结
1.根据下列流程图回答问题。
(1)写出F的化学式: ,H的化学式: 。
(2)写出由E转变成F的化学方程式: 。
(3)向B溶液中加入A的有关离子反应方程式:
。
(4)写出A在一定条件下与水反应的化学方程式:
。
答案 (1)Fe(OH)3 AgCl
(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O === 4Fe(OH)3
(3)2H++Fe === Fe2++H2↑
(4)3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
解析 据框图转化可知,D溶液与硝酸酸化的硝酸银反应后的溶液中含有K+,白色沉淀H是AgCl,则D为KCl;又据红褐色沉淀F为Fe(OH)3,则E为Fe(OH)2,结合复分解反应的特点知B、C为FeCl2或KOH,又因为G为FeCl3,故B为FeCl2,C为KOH,A为Fe。
2.在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
思考解答下列问题：
(3)在试管Ⅰ里加入的试剂是 。
(4)在试管Ⅱ里加入的试剂是 。
(5)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂，塞紧塞子后的实验步骤是_________________________________________。
(6)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是___________
____________________________________________________。
稀H2SO4、铁屑
NaOH溶液
打开止水夹a，待Ⅰ中反应生成的氢气排净装置中的空气后，再关闭止水夹a
试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入