(共32张PPT)
铁单质、氧化物和氢氧化物
习
学
目
标
1.了解铁与某些非金属单质、酸和盐溶液的反应,及与不同的氧化剂反应时元素化合价的变化情况。
通过实验探究了解铁与水蒸气的反应,并通过铁与水蒸气反应实验原理的探究,分析可能的产物,培养科学探究的能力。
了解铁的氧化物的性质及应用。
通过氢氧化铁和氢氧化亚铁的制备实验,探究其性质。
情 境 导 入
生活中的富铁食品
必要时，我们可以根据医生建议补充一些补铁口服液。
铁从哪儿来呢？
铁在自然界中可以以游离态(陨铁)存在，但主要以化合态(+2价和+3价)存在。
含 量
铁元素在地壳中的含量排在第四位，
仅次于氧硅铝，是含量第二多的金属元素
氧硅铝铁钙
铁的存在
1、最早人工冶铁制品：春秋初年秦国的铜柄铁剑。
2、战国中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大作用。
铁的发现
甘肃灵台出土的春秋
初年秦国的铜柄铁剑
铁制家具
古代冶铁
点燃
C + O2 ==== CO2
CO2 + C ==== 2CO
高温
Fe2O3 + 3CO ==== 2Fe + 3CO2
高温
铁的性质如何？
铁的冶炼
颜色 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/
(g·cm-3) 延展性 导热性 导电性 导磁性
银白色，有金属光泽
1535
2750
7.86
良好
良好
良好
良好
铁粉
金属导电性顺序：铅<铁<铝<金<铜<银
一、铁的单质
1.铁的物理性质
阅读课本相关内容，完成下列表格
从物质的类别和化合价的角度预测铁的化学性质有哪些？
Fe
物质类型角度
元素价态角度
金属单质
强还原性
非金属单质
酸溶液
某些盐溶液
Fe3+
强氧化剂
Fe2+
弱氧化剂
S、H+、Cu2+等
Fe与S反应实验
①与O2反应
常温下，铁在潮湿的空气中易被腐蚀，生成铁锈Fe2O3·xH2O。
点燃时，剧烈燃烧、火星四射、放出大量的热、生成黑色固体。
3Fe＋2O2===Fe3O4
点燃
2.铁的化学性质
②与Cl2反应
剧烈燃烧、产生棕褐色的烟
2Fe＋3Cl2===2FeCl3
③与S反应
现象：生成黑色物质
Fe＋S===FeS
2.铁的化学性质
硝酸、浓硫酸为强氧化性酸，后续再进行学习
微提醒
注意：铁遇到冷的浓硫酸、浓硝酸时，产生钝化现象
非强氧化性酸
Fe＋CuSO4 = FeSO4＋Cu
（1）与硫酸铜溶液反应
曾青得铁则化为铜
Fe＋Cu2＋ = Fe2＋＋Cu
Fe＋2Fe3＋ = 3Fe2＋
（2）与FeCl3溶液反应
Fe＋2FeCl3= 3FeCl2
2.铁的化学性质
在一定条件下，铁作为还原剂能与某些非金属单质、酸和盐溶液反应。
铁与氧化性较弱的氧化剂（如盐酸、硫酸铜等）反应，铁原子失去2个电子生成+2价铁的化合物。
铁与氧化性较强的氧化剂（如氯气等）反应，铁原子则失去3个电子生成+3价铁的化合物。
Fe-2e-→Fe2+
Fe-3e-→Fe3+
Fe
Fe2+
Fe3+
强氧化剂
弱氧化剂
Cl2、HNO3等
S、H+、Cu2+等
练一练
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)铁具有导电、导热、延展性及被磁体吸引的特性 ( )
(2)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同 ( )
(3) 已知铁和S反应得到FeS，根据Cl2、S与铁的反应可以判断氯元素和硫元素的非金属性弱 ( )
√
×
√
材料：在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，不得留有水。
生活经验告诉我们，在常温下，铁与水是不发生反应的。根据材料，在高温下，铁可能与水发生反应。
钢水注入干燥的模具
类比钠的性质，
Fe是氢之前的金属，与水反应能不能置换出氢气？
2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑
Fe+H2O Fe(OH)3+H2↑
铁粉 FeO Fe2O3 Fe3O4 Fe(OH)2 Fe(OH)3
黑色 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 白色 红褐色
受热
不分解 不稳定，在高温下可被水蒸气或者O2氧化 6Fe2O3=4Fe3O4+O2↑ 高温下比Fe2O3稳定 受热易分解 500 ℃
分解为Fe2O3
Fe(OH)3 Fe2O3 （500℃以上分解）
Fe+H2O Fe3O4+H2↑
？
设计方案
得出结论
实验探究
观察并通过实验验证你的预测的准确性（铁能与水及产物）
思考与讨论
有人设计了如图所示的装置，进行还原铁粉与水蒸气反应的实验。请讨论该装置的实验原理，并根据实验现象，分析可能的生成。
①试管口略向下倾斜；
②酒精灯先加热湿棉花，有水蒸气后， 再点燃酒精灯加热还原铁粉；
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。
实验注意事项
如何验证生成的固体是四氧化三铁？
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。
【实验现象】
铁粉逐渐红热，
烧杯中产生大量的肥皂泡，
点燃气泡会发出爆鸣声，
反应后试管内固体为黑色。
2.铁的化学性质
2、用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法不正确的是( )
A．装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气
B．装置B中反应的化学方程式是2Fe＋3H2O(g) Fe2O3＋3H2
C．装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰
D．点燃装置D处的气体前必须检验气体的纯度
B
练一练
类别
化合价
单质
氧化物
盐
0
+2
+3
Fe3O4
Fe3+
Fe2+
强氧化剂
弱氧化剂
O2 H2O
Fe较强还原性
小结：铁的化学性质
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
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
FeO
Fe3O4
Fe2O3
+2、+3
二、铁的氧化物
1、铁的氧化物的物理性质
阅读课本相关内容，填写下表
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。三者都难溶于水，不与水反应。
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。
2、化学性质
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
在空气中加热生成Fe3O4
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
3.判断正误
A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,可能是来自氧化铁
B.Fe2O3是红棕色粉末,俗称磁性氧化铁,常用作红色油漆和涂料
C.Fe3O4中Fe元素的化合价有+2价和+3价,因而Fe3O4是FeO与Fe2O3
的混合物
D.FeO在空气中受热，能迅速被氧化成Fe2O3
E.Fe3O4中Fe元素的化合价有+2价和+3价,Fe3O4的组成可用
FeO·Fe2O3表示，但Fe3O4是纯净物
×
×
×
×
√
练一练
【思考】铁元素有哪些氢氧化物，该如何制取？说出你选择此法的理由。
Fe(OH)2
Fe(OH)3
从物质类别的角度
亚铁盐
铁 盐
FeSO4
FeCl3
碱
Fe(OH)2
碱
Fe(OH)3
金属的氢氧化物通常有以下几种方案：
1.单质和水反应
2.氧化物和水反应
3.可溶性盐和碱溶液反应
实验名称 氢氧化铁制备
制备原理
实验装置图
实验现象
Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓
有红褐色沉淀
Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓
白色沉淀
灰绿色
红褐色
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3
【思考与讨论】
由实验可知，白色的Fe(OH)2会被溶解在溶液中的氧气氧化。
那么，在实验室里，如何得到较纯净的Fe(OH)2呢
【分析】 Fe(OH)2会被O2氧化，因此制取Fe(OH)2的关键是防止O2的干扰，需要做到：溶液中不含O2； 生成的Fe(OH)2隔绝O2
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3
胶头滴管伸入液面以下
现配现用
加热煮沸
由于苯的液封作用，可防止生成的Fe(OH)2被氧化，因而可较长时间观察到白色的Fe(OH)2沉淀
①反应在试管底部进行
②加隔氧剂
(这是唯一一种把胶头滴管插入反应溶液的实验)
如加入汽油、苯等比水轻的有机溶剂
该方法是先在装置Ⅰ中产生FeSO4溶液，并利用产生的H2排尽整个装置中的空气，待检验H2的纯度后，再关闭止水夹K，利用产生的H2把FeSO4溶液压入装置Ⅱ中与NaOH溶液进行反应。
有机层隔离法
1
还原性气体保护法
2
4、下列各图示中，能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀的是( ）
①②④
练一练
铁的氢氧化物 氢氧化铁 氢氧化亚铁
化学式
色、态
水溶性
与盐酸反应
稳定性
转化关系
Fe(OH)3
Fe(OH)2
红褐色固体
白色固体
Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O
Fe(OH)2 + 2H+ =Fe2+ + 2H2O
2Fe(OH)3 == Fe2O3 + 3H2O
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O=4Fe(OH)3
与Cl2等强氧化剂反应Fe-3e- → Fe3+
与盐酸、硫酸铜等弱氧化剂反应Fe-2e- → Fe2+
铁的氧化物和氢氧化物
铁的氧化物
铁的氢氧化物
Fe(OH)2的制备
物理性质：色、态、俗名、用途
化学性质：稳定性、与酸反应
物理性质：色、态、俗名、用途
化学性质：稳定性、与酸反应、转化
制备方法：盐铁盐+强碱
防止氧化措施
常见制取装置
1、下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是 ( )
A．工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁
B．铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4
C．工业上可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸
D．氯化铁溶液有较强氧化性，故可用作净水剂
D
2.下列说法正确的是：( )
A. 赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B. Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3
C. 铁锈的主要成分是Fe2O3
D. Fe3O4中铁元素有＋2价和＋3价，Fe3O4是混合物
C
3、在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备Fe(OH)2 。
（1）在试管A里加入的试剂是 。
（2）在试管B里加入的试剂是 。
（3）为了制得Fe(OH)2沉淀，在试管A和B中加入
试剂，塞紧塞子，打开止水夹一会儿。再夹紧止水夹
之前的实验步骤是______________________________
_________________________________________。
（4）这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是________
。
铁屑、稀H2SO4
NaOH溶液
检验试管B出口处排出的氢气的纯度,当排出的H2 纯净时，再夹紧止水夹。
试管A中反应生成的H2充满了试管A和试管B， 且外界空气不容易进入。(共26张PPT)
常见的合金及应用
习
学
目
标
认识合金的组成及特性，深入了解常见铁合金、铝合金、新型合金的组成及用途。
结合生活中铝制品的使用，认识氧化膜对铝制品的保护作用，通过实验探究认识铝、氧化铝的两性。
情 境 导 入
实际生活中常用的金属材料通常都是合金，很少使用纯金属。
导热性
延展性
导电性
金属材料：指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。
为什么合金应用如此广泛？
1、大多数金属为银白色（铜：紫红色，金：黄色）固体（汞：液体）。
2、有金属光泽
3、具有导电性、导热性和延展性
合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。
合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素
并非简单混合而成，若熔沸点相差大则不能熔合成合金
具有金属光泽、良好的导电性、导热性和延展性等
合金定义
硬度大、熔点低、密度小、耐磨、耐腐蚀等。
合金的硬度一般比组成它的纯金属大
多数合金的熔点低于组成它的成分金属
合金的物理性质通常不同于它的成分金属！
合金性能
合金的化学性质通常相同于它的成分金属！
合金的结构对性能的影响
纯金属
合金
微观结构
所有原子的大小和形状都是相同的
原子的大小和形状不完全相同
原子的排列十分规整
有规则的层状排列被改变
硬度较小
硬度较大
易滑动
不易滑动
宏观性质
易错警示
认识合金的常见误区
（1）合金是混合物，但其组成是均匀的。而且有些合金具有固定熔点。在商朝(距今3000多年前)青铜(铜-锡合金)工艺就已非常发达。
（2）误认为合金都是由金属构成的。事实上，凡是在金属中加热熔合某些金属或非金属而得到的具有金属特性的物质都是合金；尽管合金的许多性能都优于纯金属，但并不是说其所有性能都比纯金属要好，要根据实际需要，灵活选择使用纯金属或合金。
（3）以为金属材料都是由金属单质制成的。实际上，很多金属材料都是合金，合金具有较纯金属更广阔的应用范围。
（4）合金不一定是固态，如用作原子反应堆导热剂的钠—钾合金，常温下为液态。
1、根据下表中四种金属的熔点、沸点：
其中不能形成合金的是( )
①Cu与Na ②Fe与Cu ③Fe与Na ④Al与Na
A．①② B．①③ C．①④ D．②④
金属
Na
Cu
Al
Fe
熔点/℃
97.8
1 083
660
1 535
沸点/℃
883
2 567
2 467
2 750
B
练一练
一、铁合金
铁合金
主要由碳元素和铁元素，以及少量其他元素融合而成的合金
生铁
钢
含C量为2%到4.3%
含C量为0.3%到2%
性能：硬度大，抗压性好，性脆
性能：良好的延展性，机械能好，可以锻扎和铸造
碳素钢
合金钢
低碳钢
中碳钢
高碳钢
韧性、焊接性好，强度低
强度高，韧性、加工性好
硬而脆，热处理后弹性好
在碳素钢里加入一种或者多种合金元素，使钢的组织结构发生变化（元素种类多，性能差异大）
不锈钢
（含碳0.03％～0.3％ ）
（含碳0.3％～0.6％ ）
（含碳0.6％～2％ ）
（特种钢）
含碳量越高，韧性越差，硬度越大
用量最大，用途最广的合金
1.铁合金分类及性能
2、合金钢（特种钢）
在碳素钢中加入铬、锰、钨、硅等合金元素，使其具有特殊性能
不锈钢是最常见的合金钢，其合金元素是Cr和Ni
不锈钢外观呈微灰色或银白色。结构紧密，不易氧化生成氧化铁，故有不锈之称。不锈钢是能抵抗酸、碱、盐等腐蚀作用的合金钢的总称。在合金中以铬为主，有的还加入镍钼、钛等元素，以提高抗腐蚀性能。常见的铬不锈钢其含铬量在12%以上，镍铬不锈钢含铬为18%，含镍为8%，镍铬不锈钢的抗蚀性能较铬不锈钢更好。
合金钢的常见用途
名称 主要合金元素 主要特性 主要用途
不锈钢 铬、镍 比较稳定，不易生锈，具有很强的抗腐蚀能力 医疗器材、厨房用具和餐具、地铁列车的车体材质等
超级钢 Mn、C、Al、V 强度很大，能够实现钢板的轻薄化 汽车、航空和航天等领域
锰钢 锰 韧性好，硬度大 钢轨、轴承、钢模、挖掘机铲斗、坦克装甲
硅钢 硅 导磁性好 变压器、发电机和电动机中的铁芯
钨钢 钨 耐高温、硬度大 刀具
(1)合金一定是不同金属熔合而成的具有金属特性的化合物( )
(2)生铁的熔点比纯铁低，但机械强度和硬度比纯铁高( )
(3)青铜比纯铜的硬度低( )
(4)生铁中的铁与纯铁的化学性质不同( )
(5)地震灾区重建要使用大量钢材，钢材是合金( )
练一练
2.判断正误
二、铝和铝合金：
铝元素在地壳中的含量排在第三位，是含量最多的金属元素
铝原子的结构
Al－3e-=Al3+
还原性
铝在金属活动顺序表中的位置
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg …
铝属于活泼金属
常温下，铝和氧气反应
4Al+3O2=2Al2O3
铝是活泼金属，能够和氧气反应，但铝制品在生活中却广泛运用。同样是活泼金属，钠也能和氧气反应，但为什么钠不能在空气中存放，而铝却可以长时间存放呢？
铝氧化生成的氧化铝会附着在铝片表面，形成一层致密的氧化铝薄膜
氧化铝薄膜性质比较稳定，有较好的耐磨、耐腐蚀性，阻止内部金属与空气发生反应，从而可以保护内部的金属
加热铝箔
实验现象：
实验结论：
铝箔熔化，表面失去光泽，熔化的铝并不滴落，好象有一层膜兜着
因为铝表面有一层氧化膜保护了铝。构成膜的氧化铝(Al2O3)的熔点很高，没有熔化，包在外面使熔化的液态铝不会滴落下来。
活泼的金属在空气中易与氧气反应，产生有一层氧化物。有的氧化膜疏松，不能保护内层金属，如铁和钠等。有的氧化物致密，可以保护内层金属不被继续氧化，如镁和铝等。
资料卡
铝制品的表面处理
在空气中，铝的表面自然形成的氧化膜很薄，耐磨性和抗蚀性还不够强。为了使铝制品适应于不同的用途，常采用化学方法对铝的表面进行处理，如增加膜的厚度，对氧化膜进行着色等。例如，化学氧化（用铬酸做氧化剂）可以使氧化膜产生美丽的颜色。市场上有不少铝制品是经过这种方法处理的。
【实验】
在一支试管中加入5mL盐酸，再向试管中放入一小块铝片。观察现象。过一段时间后，将点燃的木条放在试管口，你观察到什么现象？
铝和盐酸反应
实验现象
实验结论
刚开始没有气泡，一段时间后，铝片逐渐溶解，有气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有__________声
爆鸣
铝和铝表面的氧化膜（氧化铝）都能与酸反应
Al2O3＋6H＋==2Al3＋＋3H2O 2Al＋6H＋==2Al3＋＋3H2↑
在两支试管中分别加入少量的NaOH溶液，然后向其中一支试管中放入一小块铝片，向另一支试管中放入用砂纸仔细打磨过(除去表面的氧化膜)的一小块铝片。观察现象。过一段时间后，将点燃的本条分别放在两支试管口，你观察到什么现象？
【实验】
铝和氢氧化钠反应
实验现象
实验结论
铝和铝表面的氧化膜（氧化铝）都能与碱反应。
放入打磨过铝片的试管中立即产生气泡；而放入未打磨的铝片的试管中开始没有气泡，一段时间后才产生气泡。将燃着的木条分别放在两支试管口，均发出爆鸣声（说明均有H2生成）。
2Al＋2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
Al2O3＋2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]
Al2O3＋2OH-＋3H2O=2[Al(OH)4]-
2Al+2OH-＋6H2O=2[Al(OH)4]- ＋3H2↑
（4）铝与碱反应
（1）铝与非金属单质反应
4Al + 3O2 == 2Al2O3
4Al + 3O2 == 2Al2O3
点燃
2Al + 3Cl2 == 2AlCl3
点燃
2Al + 3S == Al2S3
△
（2）铝与酸反应
2Al+6H+ == 2Al3++3H2↑
（3）铝与盐反应
2Al+3Cu2+ == 3Cu+2Al3+
2Al～3H2
铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中会钝化
2Al+2OH- ＋6H2O= 2[Al(OH)4]- ＋3H2↑
1.铝和氧化铝的性质
3.在铝制易拉罐中收集满CO2气体，然后在其中倒入10mL浓NaOH溶液，并迅速用胶带将易拉罐口封住，能够观察到的实验现象是易拉罐突然变瘪了，可经过一段时间之后，又可以观察到易拉罐又鼓起来了。试解释产生这个现象的原因
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
C
练一练
为什么生活中很少见到以纯铝为材料的制品？
纯铝的硬度和强度都比较小，不适合作为生产生活中的材料使用，使用较多的是具有不同组成和性质的铝合金。
硬铝中含Cu 4%、Mg 0.5%、Mn 0.5%、Si 0.7%，它密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。
2.铝合金
除了传统的合金材料以外，随着科技的发展，人们合成了很多具有特殊性能的新型合金
1、储氢材料
一种新型合金，一定条件下能吸收氢气，一定条件下能放出氢气，循环寿命性能优异，并可被用于大型电池，尤其是电动车辆、混合动力电动车辆、高功率应用等等。
Ti-Fe合金和La-Ni合金等
三、新型合金
2、钛合金
钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。
中国巡航导弹射
3、耐热合金
合金在高温下还具有高强度和良好的抗氧化性，因而还可用于热处理工业，制造各种结构件
4、形状记忆合金
人造卫星的天线
发射人造卫星之前，将抛物面天线折叠起来装进卫星体内，火箭升空把人造卫星送到预定轨道后，只需加温，折叠的卫星天线因具有"记忆"功能而自然展开，恢复抛物面形状。
用途广泛的稀土金属
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
在金属元素中，有一类性质相似，并在自然界共生在一起的稀土元素，他们是元素周期表中原子序数从57~71（从镧至镥，称为镧系元素）的15种元素以及钪和钇，共17种元素。稀土元素在科技、生产中有广泛的用途，被誉为新材料的宝库。
稀土金属既可单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因而，稀土元素又被称为“冶金工业的维生素”。例如，在钢中加入稀土元素，可以增加钢的塑性、韧性、耐磨性、耐热性、耐腐蚀性和抗氧化性等。
因此，稀土金属广泛应用在冶金、石油化工、材料工业（电子材料、荧光材料、发光材料、永磁材料、超导材料、染色材料、纳米材料、引火合金和催化剂等）、医药及农业等领域。
我国是稀土资源大国。到目前为止，我国的稀土储量、稀土产量、稀土用量和稀土出口量均居世界第一位。我国化学家徐光宪院士与其研究团队在稀土元素的分离及应用中做出了重要贡献。
随着稀土资源的不断开采，如何合理利用和保护我国的稀土资源，实现可持续发展战略，已经引起政府和社会各界的关注。
科学·技术·社会
铝和铝合金
新型合金:储氢合金,记忆合金等
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2
Al2O3+2NaOH=2Na[Al(OH)4]+H2O
金属材料
1、下列有关铁和铁合金的说法错误的是( )
A．生铁比铁软 B．铁有良好的导热性
C．钢是铁的合金 D．铁在潮湿的空气中容易生锈
A
2、下列关于铝单质的叙述中，正确的是（ ）
A．铝和NaOH溶液反应：Al＋2OH-＋2H2O=[Al(OH)4]-＋H2↑
B．铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定
C．不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应
D．用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，
熔化后的液态铝会滴落下来，是因为金属铝的熔点较低
C
3、下列说法正确的是（ ）
A．合金一般由多种元素组成，属于化合物
B．常温下，铝制品耐腐蚀是因为铝不活泼
C．新型储氢合金因具有较大空隙，通过物理吸附大量H2而广泛用
于新能源汽车行业
D．合金中加入其他元素原子后，使原子层之间的相对滑动变得困
难，导致合金的硬度变大
D(共25张PPT)
铁盐和亚铁盐
习
学
目
标
能列举、描述、辨识铁及其重要化合物的重要物理性质、化学性质及实验现象。
能利用氢氧化亚铁的性质，设计其制备方案。
能说明Fe2＋、Fe3＋的检验及其之间的相互转化。
能说明铁及其化合物的应用。
情 境 导 入
为何要密封保存？为何搭配维C效果更好？
【思考】
【功能主治】用于缺铁性贫血症，预防及治疗用。
【贮藏】密封、遮光，在干燥处保存。
Fe2+很不稳定，很容易被空气中的O2或其他氧化剂氧化成Fe3+。
维生素C为还原剂，具有还原性，防止Fe2+被氧化。
补铁剂露置在空气中，如何检验其是否被氧化？
FeSO4
FeCl2
Fe2(SO4)3
FeCl3
FeCl3溶液
Fe2(SO4)3溶液
FeSO4溶液
FeCl2溶液
一、铁盐与亚铁盐的检验
1、常见的铁盐与亚铁盐的检验
2、Fe3+、Fe2+的检验
在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeCl2溶液，各滴入几滴KSCN溶液，观察并记录现象。
滴入KSCN溶液时现象 原理
FeCl3溶液
FeCl2溶液 ——
滴入
KSCN溶液
滴入
KSCN溶液
溶液变为红色
溶液无明显变化
Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3
(红色)
硫氰化铁，配合物在离子方程式中不可拆
可用KSCN溶液检验Fe3+
2、Fe3+、Fe2+的的检验
鉴别方法 Fe3+ Fe2+
方法一
观察溶液颜色
浅绿色
棕黄色
滴加NaOH溶液
产生红褐色的沉淀
生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
方法二
加入KSCN溶液
无明显现象
溶液呈血红色
方法三
Fe3＋＋3SCN- = Fe(SCN)3
思考与讨论：请列举已学过的能检验Fe3+、Fe2+的方法
鉴别方法 现象
Fe3+
Fe2+
亚铁氰化钾
(K4[Fe(CN)6]) 溶液
生成蓝色沉淀
3[Fe(CN)6]4- + 4Fe3+ = Fe4[Fe(CN)6]3↓
苯酚
（C6H5OH）溶液
滴加苯酚溶液，溶液变成紫色
铁氰化钾
(K3[Fe(CN)6] )溶液
生成蓝色沉淀
2[Fe(CN)6]3- + 3Fe2+ = Fe3[Fe(CN)6]2↓
3、Fe3+与Fe2+的相互转化
在盛有2mL FeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，振荡试管充分反应后，滴入几滴KSCN溶液，观察并记录现象。把上层清液倒入另一支试管中，再滴入几滴氯水，又发生什么变化？
FeCl3溶液
加入过量铁粉
滴入KSCN溶液
取上层清液滴入氯水
溶液由棕黄色变为浅绿色
无明显现象
溶液呈红色
2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋
2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl-
Fe3＋＋3SCN- =Fe(SCN)3
Fe2+ Fe3+
氧化剂
还原剂
（氧化剂具有氧化性）
（还原剂具有还原性）
氧化剂：O2、 Cl2、H2O2、HNO3、KMnO4 等
还原剂：Zn、Fe、Cu、S2-、I-等
3、Fe3+与Fe2+的相互转化
1.还有什么方法可以检验Fe2+？
2.如何在Fe3+存在时检验Fe2+？
先加KSCN溶液，再加氯水。
现象预测：开始溶液不变红色，加几滴氯水后溶液变红色。
KMnO4酸性溶液褪色，说明原溶液中含有Fe2+
取两只试管，分别加入少量溶液
溶液变为红色，说明原溶液中含有Fe3+
一只试管滴加KSCN溶液
一只试管滴加
酸性KMnO4溶液
思考与讨论
3. 通过下表中的实验及现象，分析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？
序号 实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论
① 在FeCl2溶液中加入锌片 溶液由
浅绿色变为无色
② 向FeCl2溶液中加入氯水 溶液由
浅绿色变为棕黄色
③ 在FeCl3溶液中加入铁粉 铁粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为浅绿色
Fe2+ + Zn = Fe + Zn2+
2Fe2+ +Cl2=2Fe3++2Cl-
2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
Fe2+有氧化性
Fe2+有还原性
Fe3+有氧化性
铁有还原性
思考与讨论
1.下列各试剂中，不能用来鉴别FeSO4和Fe2(SO4)3的是：( )
A.NaOH溶液 B.酸性KMnO4溶液
C.BaCl2溶液 D.KSCN溶液
C
练一练
Fe只有还原性，可以被氧化剂氧化为Fe2＋、Fe3＋。
(1)Fe被弱氧化剂(如I2、S、Fe3+、H+、Cu2+、Ag+)氧化为Fe2＋
Fe＋Cu2＋ = Cu＋Fe2＋
Fe＋2Fe3＋ = 3Fe2＋
Fe＋2H＋ = H2＋Fe2＋
Fe＋S = FeS
Δ
一、Fe 、Fe2＋和Fe3＋三者之间的相互转化关系
1、Fe的还原性
(2)Fe被强氧化剂(如Cl2、Br2、浓H2SO4、稀硝酸(足量)等)氧化为Fe3＋
2Fe+3Cl2 = 2FeCl3
△
Fe＋NO3-＋4H＋ = Fe3＋＋NO↑＋2H2O
2、Fe2＋的氧化性和还原性
Fe2＋处于中间价态，既有氧化性又有还原性。
(2)Fe2＋被还原剂(如C、CO、Al、Zn等)还原为Fe。
Zn＋Fe2＋ = Zn2＋＋Fe
(1)Fe2＋被强氧化剂(如O2、Cl2、Br2、H2O2、HNO3、KMnO4(H+))氧化为Fe3＋。
2Fe2＋＋Cl2 = 2Fe3＋＋2Cl－
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋ = 2Fe3＋＋2H2O
5Fe2＋＋MnO4-＋8H＋ = 5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
3Fe2＋＋4H＋＋NO3－ = 3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
3、Fe3＋的氧化性
Fe3＋具有较强氧化性，可被还原为Fe2＋或Fe。
2Fe3＋＋Cu = 2Fe2＋＋Cu2＋
2Fe3＋＋H2S = 2Fe2＋＋S↓＋2H＋
2Fe3＋＋2I－ = I2＋2Fe2＋
Fe2O3＋2Al 2Fe＋Al2O3
高温
Fe2+
Fe3+
Fe
只有还原性
既有氧化性,又有还原性
只有氧化性
强氧化剂：Cl2、H2O2、O2、HNO3、浓H2SO4、KMnO4（H+）
还原剂：Fe、Zn、Cu、H2S、KI等
Cl2、HNO3、浓H2SO4等
（强氧化剂）
Al 、CO等
Cu2+、H+、S、I2等
（较弱氧化剂）
Zn、Al等
4、铁三角
【思考】回答下面的问题：
除去FeCl2溶液中FeCl3的最佳方法是？写出离子方程式。
除去FeCl3溶液中FeCl2的最佳方法是？写出离子方程式。
除去FeSO4溶液中含有少量的CuSO4杂质。写出离子方程式。
向FeCl2溶液中加入稍过量的Fe，振荡，2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋
向FeCl3溶液中加入稍过量的氯水，2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl-
向FeCl3溶液中加入稍过量的Fe，过滤。Fe + Cu2+ == Fe2+ + Cu
2.下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是：( )
①过量的Fe与Cl2反应 ②Fe与过量稀硫酸反应
③FeCl2溶液中通入少量Cl2 ④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
A.只有① B.①③
C.①②③ D.全部
B
练一练
电子工业中常用覆铜板（以绝缘板为基材，一面或两面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料）为基础材料制作印刷电路板，印刷电路板广泛用于电视机、计算机、手机等电子产品中。
【背景】
利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，将覆铜板上不需要的铜腐蚀。即把预先设计好的电路在覆铜板上用蜡或不透水的物料覆盖，以保护不被腐蚀；然后，把覆铜板放到FeCl3溶液中。
Cu + 2Fe3+ = 2Fe2+ + Cu2+
【原理】
取一小块覆铜板，用油性笔在覆铜板上画上设计好的图案，然后浸入盛有FeCl3溶液的小烧杯中。过一段时间后，取出覆铜板并用水清洗干净。观察实验现象，并展示制作的图案。
【实验操作】
【实验现象】
2FeCl 3 ＋ Cu ＝ 2FeCl 2 ＋ CuCl 2
FeCl 3腐蚀覆铜板，如何从腐蚀液中回收Cu和FeCl3
CuCl 2
FeCl 2
FeCl 3
腐蚀液
过滤
过滤
Cl2/H2O2
FeCl 3
思考与讨论
为使使用后的“腐蚀液”能得到充分利用，如何处理使用后的“腐蚀液”？
Cu Fe
FeCl 2
盐酸
Fe
Cu
FeCl 2
3．制印刷电路板时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为
2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2。向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁
粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是（ ）
A．烧杯中有铜、无铁 B．烧杯中有铁、无铜
C．烧杯中铁、铜都有 D．烧杯中铁、铜都无
B
练一练
铁盐和亚铁盐的检验
铁盐和亚铁盐的转化
①物理方法：观察颜色
②化合方法：
a.NaOH溶液—Fe2+\Fe3+
沉淀颜色不同
b.KMO4溶液—Fe2+还原性
c.KSCN溶液—Fe3+特性
①Fe2+既具有氧化性（与活泼金属如Al还原成Fe）又具有还原性（与强氧化剂如H2O2氧化成Fe3+）
②Fe3+主要体现氧化性（与强还原剂如Fe\Cu\I-等还原成Fe2+。
选项 甲组 乙组
A 新制氯水、 KSCN溶液 NaOH溶液
B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液
C KOH溶液 溴水
D 溴水 酸性KMnO4溶液
1.选择合适试剂完成甲、乙两组实验。下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是（ ）
甲组：检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+；
乙组：检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+
B
2.对实验Ⅰ～Ⅳ的实验现象判断正确的是:( )
A.实验Ⅰ：产生红褐色沉淀
B.实验Ⅱ：溶液变红色
C.实验Ⅲ：试管中溶液变浅黄色
D.实验Ⅳ：试管中先出现白色沉淀，迅速变灰绿色，最后变为红褐色
D
3、从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下:
则下列说法正确的是( )
A. 试剂a是铁、试剂b是稀硫酸
B. 操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同
C. 试剂c是氯气，相应的反应为：2Fe2＋＋Cl2 =2Fe3＋＋2Cl-
D. 用酸性KMnO4溶液可检验溶液中是否还有Fe2+
C
