第三章 实验活动2 铁及其化合物的性质--人教版高中化学必修第一册教学课件(共18张PPT)
文档属性
| 名称 | 第三章 实验活动2 铁及其化合物的性质--人教版高中化学必修第一册教学课件(共18张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 18.7MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-05-06 11:07:12 | ||
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文档简介
(共18张PPT)
铁及其化合物的性质
第三单元 实验活动2
化学
学习目标
1.通过宏观的实验现象辨识铁单质、铁盐和亚铁盐的性质。
2.应用氧化还原反应知识，基于实验证据建构以铁为例的变价元素的物质间的转化关系。
重点、难点：
实验操作、铁及其化合物的性质。
学习重难点
导入新课
我们已经掌握了铁及其化合物的理论知识，今天我们走进实验室，用实验的方法去感受化学科学之美。
一、铁及其化合物的性质
（1） 铁单质的还原性：与硫酸铜溶液反应，铁丝表面会有红色物质（铜）析出，溶液的蓝色变浅，说明铁能将硫酸铜溶液中的铜离子置换出来，生成硫酸亚铁和铜，证明铁具有还原性。
（2） 铁离子的氧化性：与铜片反应，铜片被腐蚀，溶液由棕黄色（氯化铁溶液的颜色）变为蓝绿色，这是因为铁离子将铜氧化为铜离子，自身被还原为亚铁离子。
（3）亚铁离子的氧化性和还原性
（4）铁的氢氧化物的制备及性质
（5）铁离子的检验：向待测溶液中滴加硫氰化钾溶液，若溶液迅速变成红色，则证明溶液中含有铁离子。
1.上面的实验视频主要讲了什么？
一、铁及其化合物的性质
课堂探究
2.实验注意事项
(1)本实验涉及药品较多，在使用胶头滴管时要注意每次使用前先用蒸馏水充分洗涤，避免药品之间的相互污染。
(2)铁与硫酸铜溶液的反应实验中，可将铁丝绕成螺旋状，先用稀盐酸处理以除去表面的氧化物，硫酸铜溶液浓度不宜过大。
(3)将铁丝、铜片、锌片等固体放入试管时，应先将试管横放，放入固体，再将试管慢慢竖起，使固体物质滑落至试管底部。金属应先打磨，且在实验后回收。
(4)FeSO4溶液和FeCl2溶液应现用现配，为防止Fe2+被氧化，可加入少量铁粉。
一、铁及其化合物的性质
课堂探究
课堂探究
FeCl3稀溶液和FeCl2溶液可用KSCN溶液证明该实验中Fe2+和Fe3+的转化。
二、铁离子的检验
课堂探究
1.如何检验氯化亚铁溶液是否变质
氯化亚铁（FeCl2）溶液变质是因为其中的亚铁离子（Fe2 +）被氧化成铁离子（Fe3+）。所以检验氯化亚铁溶液是否变质，主要是检验溶液中是否存在铁离子。取少量制备的晶体，溶于水后滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化，如果溶液变红，则说明变质。
二、铁离子的检验
(1)FeCl3稀溶液可通过将FeCl3晶体溶于浓盐酸后稀释得到。
(2)向FeCl3稀溶液中加入铁粉，轻轻振荡试管后应先充分静置，再向上层清 液中加入几滴KSCN溶液。
(3)硫氰化钾溶液的浓度要合适，太稀可能使现象不明显。
(4)取样量要适当，保证能观察到明显现象。
(5) 鉴别时要在洁净的试管等容器中进行，避免杂质干扰。
(6) 观察现象要仔细，因为只要有少量铁离子就会出现红色。
课堂探究
2.注意事项
二、铁离子的检验
从原料分析入手，铁屑的主要成分是Fe和Fe2O3，怎么向FeSO4的转化？怎么检验产物？
三、问题和讨论
1.废铁屑→酸浸→结晶(蒸发浓缩、降温结晶)→过滤→硫酸亚铁晶体。
2.取少量制备的晶体，溶于水后滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化，如果溶液变红，则说明变质。
课堂探究
某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2
白色沉淀。请回答：
(1)仪器1的名称____________________。
装置5的作用_____________________________。
(2)实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入4中__________________________________。
(3)装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因____________________________。
滴液漏斗(分液漏斗)
液封，防止空气进入装置4
在装置2、3之间添加控制开关
装置4内的空气没有排尽
课堂练习
【练习1】
【解析】
典型例题
该装置制备Fe(OH)2白色沉淀的思路是在排尽空气的气氛中，先将铁屑和稀硫酸反应得到FeSO4，再利用气体产生的气压把FeSO4溶液压至装置4中与NaOH反应，得到Fe(OH)2，注意所需试剂也需要加热除掉溶解的氧气。
(1)观察仪器1特征可知是分液漏斗或者滴液漏斗，该反应需要置于无氧环境，注意这里跟防倒吸无关，可知装置5的作用是液封，防止空气进入装置4。
(2)实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。如此操作，不行的原因在于装置3产生的H2从左侧导管逸出，没有足够的压强不能将FeSO4溶液挤出，因而在装置2、3之间添加控制开关即可。
(3)灰绿色沉淀产生的原因是Fe(OH)2被空气氧化，原因为装置4中空气没有完全排尽。
课堂练习
如下图所示装置，可用以制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。下列说法不正确的是( )
A.实验前，应事先煮沸溶液除去溶解的氧气
B.装置 Ⅰ 可制取FeSO4溶液并排尽装置内空气
C.止水夹在实验过程中应该先关后开
D.取下装置 Ⅱ 的橡胶塞可观察沉淀颜色变化
C
【练习2】
课堂练习
【解析】
A项，溶液中会溶解少量的氧气，氧气能氧化氢氧化亚铁，所以实验前，应事先煮沸溶液除去溶解的氧气；B项，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，氢气能排尽装置中的空气，所以装置Ⅰ可制取FeSO4溶液并排尽装置内空气；C项，止水夹开始时打开，产生的氢气将装置中的空气排尽，再关闭止水夹，Ⅰ中压强增大，硫酸亚铁溶液被压入Ⅱ中；D项，氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁，取下装置Ⅱ的橡胶塞空气进入试管，氢氧化亚铁被氧气氧化，可观察沉淀颜色变化。
课堂练习
有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方法以验证其反应实质。实验时，往100 mL的大试管中先加40 mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡胶塞，通过长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面上升至橡胶塞，并夹紧弹簧夹(如图所示)。仔细观察，回答下列问题：
(1)大试管的下层溶液中出现的现象为 。
产生白色絮状沉淀
(2)装置中长颈漏斗内液面________(填“下降”或“上升”)。
上升
(3)写出钠与FeSO4溶液反应的化学方程式：
________________________________________________________________ 。
2Na＋FeSO4＋2H2O===Fe(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑
【练习3】
课堂练习
【解析】
(1)由于金属Na的密度比H2O的小，比煤油的大，故钠粒应位于两种液体的交界处，Na与FeSO4溶液接触的部分与H2O发生反应生成NaOH和H2，NaOH与FeSO4发生反应生成白色絮状沉淀Fe(OH)2，因隔绝了空气，制得的白色Fe(OH)2可以保存较长时间。
(2)由于大试管内产生H2，大试管内压强增大，把大试管内的液体压入长颈漏斗中，故长颈漏斗内的液面上升。
(3)反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2NaOH＋FeSO4===Fe(OH)2↓＋Na2SO4，将两个化学方程式相加得2Na＋FeSO4＋2H2O===Fe(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。
课堂小结
谢谢大家
铁及其化合物的性质
第三单元 实验活动2
化学
学习目标
1.通过宏观的实验现象辨识铁单质、铁盐和亚铁盐的性质。
2.应用氧化还原反应知识，基于实验证据建构以铁为例的变价元素的物质间的转化关系。
重点、难点：
实验操作、铁及其化合物的性质。
学习重难点
导入新课
我们已经掌握了铁及其化合物的理论知识，今天我们走进实验室，用实验的方法去感受化学科学之美。
一、铁及其化合物的性质
（1） 铁单质的还原性：与硫酸铜溶液反应，铁丝表面会有红色物质（铜）析出，溶液的蓝色变浅，说明铁能将硫酸铜溶液中的铜离子置换出来，生成硫酸亚铁和铜，证明铁具有还原性。
（2） 铁离子的氧化性：与铜片反应，铜片被腐蚀，溶液由棕黄色（氯化铁溶液的颜色）变为蓝绿色，这是因为铁离子将铜氧化为铜离子，自身被还原为亚铁离子。
（3）亚铁离子的氧化性和还原性
（4）铁的氢氧化物的制备及性质
（5）铁离子的检验：向待测溶液中滴加硫氰化钾溶液，若溶液迅速变成红色，则证明溶液中含有铁离子。
1.上面的实验视频主要讲了什么？
一、铁及其化合物的性质
课堂探究
2.实验注意事项
(1)本实验涉及药品较多，在使用胶头滴管时要注意每次使用前先用蒸馏水充分洗涤，避免药品之间的相互污染。
(2)铁与硫酸铜溶液的反应实验中，可将铁丝绕成螺旋状，先用稀盐酸处理以除去表面的氧化物，硫酸铜溶液浓度不宜过大。
(3)将铁丝、铜片、锌片等固体放入试管时，应先将试管横放，放入固体，再将试管慢慢竖起，使固体物质滑落至试管底部。金属应先打磨，且在实验后回收。
(4)FeSO4溶液和FeCl2溶液应现用现配，为防止Fe2+被氧化，可加入少量铁粉。
一、铁及其化合物的性质
课堂探究
课堂探究
FeCl3稀溶液和FeCl2溶液可用KSCN溶液证明该实验中Fe2+和Fe3+的转化。
二、铁离子的检验
课堂探究
1.如何检验氯化亚铁溶液是否变质
氯化亚铁（FeCl2）溶液变质是因为其中的亚铁离子（Fe2 +）被氧化成铁离子（Fe3+）。所以检验氯化亚铁溶液是否变质，主要是检验溶液中是否存在铁离子。取少量制备的晶体，溶于水后滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化，如果溶液变红，则说明变质。
二、铁离子的检验
(1)FeCl3稀溶液可通过将FeCl3晶体溶于浓盐酸后稀释得到。
(2)向FeCl3稀溶液中加入铁粉，轻轻振荡试管后应先充分静置，再向上层清 液中加入几滴KSCN溶液。
(3)硫氰化钾溶液的浓度要合适，太稀可能使现象不明显。
(4)取样量要适当，保证能观察到明显现象。
(5) 鉴别时要在洁净的试管等容器中进行，避免杂质干扰。
(6) 观察现象要仔细，因为只要有少量铁离子就会出现红色。
课堂探究
2.注意事项
二、铁离子的检验
从原料分析入手，铁屑的主要成分是Fe和Fe2O3，怎么向FeSO4的转化？怎么检验产物？
三、问题和讨论
1.废铁屑→酸浸→结晶(蒸发浓缩、降温结晶)→过滤→硫酸亚铁晶体。
2.取少量制备的晶体，溶于水后滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化，如果溶液变红，则说明变质。
课堂探究
某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2
白色沉淀。请回答：
(1)仪器1的名称____________________。
装置5的作用_____________________________。
(2)实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入4中__________________________________。
(3)装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因____________________________。
滴液漏斗(分液漏斗)
液封，防止空气进入装置4
在装置2、3之间添加控制开关
装置4内的空气没有排尽
课堂练习
【练习1】
【解析】
典型例题
该装置制备Fe(OH)2白色沉淀的思路是在排尽空气的气氛中，先将铁屑和稀硫酸反应得到FeSO4，再利用气体产生的气压把FeSO4溶液压至装置4中与NaOH反应，得到Fe(OH)2，注意所需试剂也需要加热除掉溶解的氧气。
(1)观察仪器1特征可知是分液漏斗或者滴液漏斗，该反应需要置于无氧环境，注意这里跟防倒吸无关，可知装置5的作用是液封，防止空气进入装置4。
(2)实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。如此操作，不行的原因在于装置3产生的H2从左侧导管逸出，没有足够的压强不能将FeSO4溶液挤出，因而在装置2、3之间添加控制开关即可。
(3)灰绿色沉淀产生的原因是Fe(OH)2被空气氧化，原因为装置4中空气没有完全排尽。
课堂练习
如下图所示装置，可用以制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。下列说法不正确的是( )
A.实验前，应事先煮沸溶液除去溶解的氧气
B.装置 Ⅰ 可制取FeSO4溶液并排尽装置内空气
C.止水夹在实验过程中应该先关后开
D.取下装置 Ⅱ 的橡胶塞可观察沉淀颜色变化
C
【练习2】
课堂练习
【解析】
A项，溶液中会溶解少量的氧气，氧气能氧化氢氧化亚铁，所以实验前，应事先煮沸溶液除去溶解的氧气；B项，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，氢气能排尽装置中的空气，所以装置Ⅰ可制取FeSO4溶液并排尽装置内空气；C项，止水夹开始时打开，产生的氢气将装置中的空气排尽，再关闭止水夹，Ⅰ中压强增大，硫酸亚铁溶液被压入Ⅱ中；D项，氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁，取下装置Ⅱ的橡胶塞空气进入试管，氢氧化亚铁被氧气氧化，可观察沉淀颜色变化。
课堂练习
有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方法以验证其反应实质。实验时，往100 mL的大试管中先加40 mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡胶塞，通过长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面上升至橡胶塞，并夹紧弹簧夹(如图所示)。仔细观察，回答下列问题：
(1)大试管的下层溶液中出现的现象为 。
产生白色絮状沉淀
(2)装置中长颈漏斗内液面________(填“下降”或“上升”)。
上升
(3)写出钠与FeSO4溶液反应的化学方程式：
________________________________________________________________ 。
2Na＋FeSO4＋2H2O===Fe(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑
【练习3】
课堂练习
【解析】
(1)由于金属Na的密度比H2O的小，比煤油的大，故钠粒应位于两种液体的交界处，Na与FeSO4溶液接触的部分与H2O发生反应生成NaOH和H2，NaOH与FeSO4发生反应生成白色絮状沉淀Fe(OH)2，因隔绝了空气，制得的白色Fe(OH)2可以保存较长时间。
(2)由于大试管内产生H2，大试管内压强增大，把大试管内的液体压入长颈漏斗中，故长颈漏斗内的液面上升。
(3)反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2NaOH＋FeSO4===Fe(OH)2↓＋Na2SO4，将两个化学方程式相加得2Na＋FeSO4＋2H2O===Fe(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。
课堂小结
谢谢大家