铁及其化合物 探究铁与水蒸气反应的固体产物 课件（20张）
文档属性
| 名称 | 铁及其化合物 探究铁与水蒸气反应的固体产物 课件（20张） |
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| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 42.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-12-03 20:28:52 | ||
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文档简介
(共20张PPT)
人教版 高中化学
必修第一册
人教版(2019)· 化学必修第一册
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
教学重点：
铁的氧化物性质
教学难点：
铁的氧化物性质
第二课时 探究铁和水蒸气在高温下产物
课程标准 核心素养
1.了解铁的氧化物，氢氧化物的性质，会写相关的反应方程式。2.通过实验探究了解氢氧化亚铁的制备 1.变化观念：知道铁是变价金属，铁的氧化物和氢氧化物有+2、+3的，特别是铁+2氧化物、氢氧化物有较强的还原性，也有氧化性。
2.科学探究：通过对铁的氢氧化亚铁制备的探究，分析制备的环境要求。
二、铁的氧化物
铁的化合物
Fe + H2O(g) →
高温
+
思考：通过铁与水蒸气反应的实验现象能证明和铁和水蒸气反应生成什么？
实验的现象能证明铁和水蒸气生成Fe3O4吗？
如何通过实验证明反应的产物是Fe3O4？Fe3O4从物质类别分类属于什么
铁的氧化物还有那些？
赤铁矿
① 氧化铁（ Fe2O3 )（俗称铁红）
氧化铁是铁锈的主要成分，铁锈的主要成因是铁金属在杂质碳的存在下，与环境中的水分和氧气反应（形成了原电池），金属铁便会生锈。
是一种红棕色粉末
用途： 铁红，用于油漆、油墨、橡胶等工业中，可作为催化剂，玻璃、宝石、金属的抛光剂，可用作炼铁原料。
二、铁的氧化物
铁的化合物
② 四氧化三铁（ Fe3O4 ），是一种复杂的化合物.
用途：用于医药、冶金、电子和纺织等工业，以及用作催化剂、抛光剂、油漆和陶瓷等的颜料、玻璃着色剂等。特制的磁性氧化铁可用以制造录音磁带和电信器材。
铁的化合物
③氧化亚铁（ FeO ） 黑色粉末，很不稳定，在空气中受热，会迅速被氧化成四氧化三铁。
用途：氧化亚铁可以用作色素，在化妆品和刺青墨水中都有应用。氧化亚铁也应用于瓷器制作中使釉呈浅绿色。可用作催化剂以及用于制玻璃、搪瓷、炼钢等。
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗名 － 铁红 磁性氧化铁
颜色状态
溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水
铁元素的化合价
稳定性 不稳定 稳定 稳定
类别
铁的氧化物
铁的化合物
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体(有磁性)
＋2
＋3
＋2，＋3
碱性氧化物
碱性氧化物
复杂氧化物
天然矿石（天然磁石）与硫酸不反应
铁粉通常可以做食品袋中的吸氧剂，降低食品的变质的速度。
铁的化合物
2.化学性质（1）从物质类别角度认识铁的氧化物性质
①稳定性：FeO不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成_________。
②与酸反应：FeO和Fe2O3属于______氧化物，与盐酸反应的离子方程式分别为__________________________________________。
Fe3O4
碱性
FeO＋2H＋ = Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋ = 2Fe3＋＋3H2O
四氧化三铁(Fe3O4)的化学式可写成FeO·Fe2O3，你能否写出四氧化三铁溶于盐酸的方程式和离子方程式？
思考：
Fe3O4＋8H＋ = 2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。
铁的化合物
重难辨析
(1)FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，Fe3O4不属于碱性氧化物。
(2)Fe3O4（属于纯净物、化合物，复杂的氧化物）与盐酸反应可分别看作Fe2O3、FeO与盐酸反应，然后把两个反应式相加。
(3)FeO、Fe3O4遇氧化性酸(如HNO3)发生氧化还原反应，＋2价的铁均被氧化成＋3价。
2.化学性质
铁的化合物
思考：从化合价的角度分析的FeO、Fe2O3、Fe3O4氧化性和还原性？
FeO
Fe2O3
处于中间价态，既有氧化性又有还原性
3FeO + 10HNO3(稀） = 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
3FeO + 2Al = 3Fe + Al2O3
高温
处于高价态，只有氧化性
Fe2O3 + 6HI = 2FeI2+ I2 + 3H2O
Fe2O3 + 2Al = 2Fe + Al2O3
高温
FeO + CO = Fe + CO2
高温
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
高温
氧化性
还原性
氧化性
氧化性：HNO3>Fe3+>I2
还原性：I->Fe2+>Cl-
2.化学性质
铁的化合物
思考：从化合价的角度分析的FeO、Fe2O3、Fe3O4氧化性和还原性？
Fe3O4
铁有+2、+3价，
FeO Fe2O3
3Fe3O4 + 28HNO3(稀） = 9Fe(NO3)3 + NO↑ + 14H2O
Fe3O4 + 8HI = 3FeI2+ I2 + 4H2O
故既有氧化性又有还原性
3Fe3O4 + 8Al = 9Fe + 4Al2O3
高温
氧化性
还原性
氧化性：HNO3>Fe3+>I2
红砖和青砖
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？
在这个过程中一定会有FeO生成，但FeO化学性质不稳定，在空气中最后还是被氧化为四氧化三铁。
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（ H2和CO ），它们把氧化铁又逐渐还原成为四氧化三铁，而制得青砖。
都是生活中用到的建筑材料，两者都含有铁的氧化物，你认为红砖和青砖中分别含有什么氧化物呢？
铁的化合物
铁与水蒸气反应产物的探究
铁的化合物
3Fe + 4H2O(g) → Fe3O4 + 4H2
高温
思考：如何通过实验证明反应的产物是Fe3O4？(假定固体是纯净物）
铁的化合物
资料卡片:
三价铁离子的检验方法：
1、Fe3+溶液显黄色；（一般不用）
2、加入硫氰化钾(KSCN)溶液，溶液显血红色；
3、加入氢氧化钠溶液有红褐色沉淀生成；
4、能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝；
5、加入亚铁氰化钾【K4(Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀；
6、苯酚溶液加入含三价铁离子的溶液显紫色。
Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3
（红色）
2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2
铁的化合物
资料卡片:
二价铁离子的检验方法：
1、Fe2+溶液显浅绿色（一般不用）
2、加入硫氰化钾溶液，无明显现象，滴加
H2O2溶液或通入Cl2后溶 液显红色；
3、加入氢氧化钠溶液，有白色沉淀生成，后迅速变为灰绿色，最后
变为红褐色；
4、加入高锰酸钾溶液，高锰酸钾褪色溶液；
5、加入铁氰化钾【K3(Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成；
2Fe2++H2O2+ 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O
5Fe2+ + MnO4- + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O
铁的化合物
FeO＋2H＋ = Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋ = 2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋ = 2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。
Fe＋2H＋ = Fe2＋＋H2↑
通过学习我们知道Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4均能盐酸和稀硫酸反应生成对于的盐，如何利用此性质设计铁与水的反应产物？
提出假设：
1、黑色固体是铁粉；
2、黑色固体是氧化亚铁；
3、黑色固体是四氧化三铁；
4、……
铁的化合物
实验设计：
1、取黑色固体少许于试管中，加入盐酸或稀硫酸，观察现象；
3、取所得溶液少许于试管中，滴加入硫氰化钾(KSCN)溶液，观察实验现象；
现象：黑色固体溶解，无气体产生
4、实验结论
2、取所得溶液少许于试管中，滴加加入铁氰化钾【K3(Fe(CN)6]溶液，观察实验现象；
现象：溶液显血红色
现象：有蓝色沉淀生成；
黑色固态
得到溶液
阳离子检验
铁的化合物
铁的氧化物小结：
达标检测
铁的化合物
1．下列说法不正确的是( )
A．铁的氧化物均为黑色固体，均难溶于水
B．FeO能和盐酸生成盐和水，所以它是碱性氧化物
C．铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的Fe3O4
D．Fe3O4能和盐酸生成盐和水，所以它是碱性氧化物
2．下列关于铁的氧化物的说法错误的是( )
A．FeO不稳定，在空气中加热迅速变为Fe2O3
B．Fe2O3俗称铁红，可用作油漆的红色颜料
C．Fe3O4中Fe呈现＋2和＋3两种价态
D．Fe3O4晶体俗称磁性氧化铁，具有磁性
AD
A
达标检测
铁的化合物
3．某同学对铁的氧化物产生浓厚兴趣，查阅资料后制成以下卡片：
在空气中把铁灼烧到500 ℃就形成Fe3O4；温度再升高，可形成Fe2O3；在更高的温度下加热Fe2O3(约1 400 ℃)时，又可得到Fe3O4。
下列说法正确的是( )
A．FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体
B．反应②的温度比反应③的温度高
C．热稳定性顺序：FeO＞Fe2O3
D．四氧化三铁中铁元素的化合价复杂，
若写成氧化物的形式，则化学式可写
为FeO·Fe2O3
D
达标检测
铁的化合物
4．实验室可用如图所示装置探究一氧化碳还原氧化铁。
(1)实验开始时应先________(填序号)。
①通CO ②点燃酒精喷灯
(2)A处硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为____________________________________________。
(3)关于该实验说法正确的是__________(填序号)。
①A处硬质玻璃管中能观察到黑色固体变红
②通过B中澄清石灰水变浑浊的现象即可判断A处硬质玻璃管中反应已发生
③理论上，A处硬质玻璃管中固体减少的质量等于反应后生成气体的总质量
(4)通入足量CO完全反应后，所得固体产物与工业炼铁所得产品是否相同？________(填“是”或“否”)，原因是________________________________
_______________________________________。
①
②
该实验得到的是纯铁，而工业炼铁所得产品是含有杂质的生铁
否
Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2
高温
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第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
教学重点：
铁的氧化物性质
教学难点：
铁的氧化物性质
第二课时 探究铁和水蒸气在高温下产物
课程标准 核心素养
1.了解铁的氧化物，氢氧化物的性质，会写相关的反应方程式。2.通过实验探究了解氢氧化亚铁的制备 1.变化观念：知道铁是变价金属，铁的氧化物和氢氧化物有+2、+3的，特别是铁+2氧化物、氢氧化物有较强的还原性，也有氧化性。
2.科学探究：通过对铁的氢氧化亚铁制备的探究，分析制备的环境要求。
二、铁的氧化物
铁的化合物
Fe + H2O(g) →
高温
+
思考：通过铁与水蒸气反应的实验现象能证明和铁和水蒸气反应生成什么？
实验的现象能证明铁和水蒸气生成Fe3O4吗？
如何通过实验证明反应的产物是Fe3O4？Fe3O4从物质类别分类属于什么
铁的氧化物还有那些？
赤铁矿
① 氧化铁（ Fe2O3 )（俗称铁红）
氧化铁是铁锈的主要成分，铁锈的主要成因是铁金属在杂质碳的存在下，与环境中的水分和氧气反应（形成了原电池），金属铁便会生锈。
是一种红棕色粉末
用途： 铁红，用于油漆、油墨、橡胶等工业中，可作为催化剂，玻璃、宝石、金属的抛光剂，可用作炼铁原料。
二、铁的氧化物
铁的化合物
② 四氧化三铁（ Fe3O4 ），是一种复杂的化合物.
用途：用于医药、冶金、电子和纺织等工业，以及用作催化剂、抛光剂、油漆和陶瓷等的颜料、玻璃着色剂等。特制的磁性氧化铁可用以制造录音磁带和电信器材。
铁的化合物
③氧化亚铁（ FeO ） 黑色粉末，很不稳定，在空气中受热，会迅速被氧化成四氧化三铁。
用途：氧化亚铁可以用作色素，在化妆品和刺青墨水中都有应用。氧化亚铁也应用于瓷器制作中使釉呈浅绿色。可用作催化剂以及用于制玻璃、搪瓷、炼钢等。
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗名 － 铁红 磁性氧化铁
颜色状态
溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水
铁元素的化合价
稳定性 不稳定 稳定 稳定
类别
铁的氧化物
铁的化合物
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体(有磁性)
＋2
＋3
＋2，＋3
碱性氧化物
碱性氧化物
复杂氧化物
天然矿石（天然磁石）与硫酸不反应
铁粉通常可以做食品袋中的吸氧剂，降低食品的变质的速度。
铁的化合物
2.化学性质（1）从物质类别角度认识铁的氧化物性质
①稳定性：FeO不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成_________。
②与酸反应：FeO和Fe2O3属于______氧化物，与盐酸反应的离子方程式分别为__________________________________________。
Fe3O4
碱性
FeO＋2H＋ = Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋ = 2Fe3＋＋3H2O
四氧化三铁(Fe3O4)的化学式可写成FeO·Fe2O3，你能否写出四氧化三铁溶于盐酸的方程式和离子方程式？
思考：
Fe3O4＋8H＋ = 2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。
铁的化合物
重难辨析
(1)FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，Fe3O4不属于碱性氧化物。
(2)Fe3O4（属于纯净物、化合物，复杂的氧化物）与盐酸反应可分别看作Fe2O3、FeO与盐酸反应，然后把两个反应式相加。
(3)FeO、Fe3O4遇氧化性酸(如HNO3)发生氧化还原反应，＋2价的铁均被氧化成＋3价。
2.化学性质
铁的化合物
思考：从化合价的角度分析的FeO、Fe2O3、Fe3O4氧化性和还原性？
FeO
Fe2O3
处于中间价态，既有氧化性又有还原性
3FeO + 10HNO3(稀） = 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
3FeO + 2Al = 3Fe + Al2O3
高温
处于高价态，只有氧化性
Fe2O3 + 6HI = 2FeI2+ I2 + 3H2O
Fe2O3 + 2Al = 2Fe + Al2O3
高温
FeO + CO = Fe + CO2
高温
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
高温
氧化性
还原性
氧化性
氧化性：HNO3>Fe3+>I2
还原性：I->Fe2+>Cl-
2.化学性质
铁的化合物
思考：从化合价的角度分析的FeO、Fe2O3、Fe3O4氧化性和还原性？
Fe3O4
铁有+2、+3价，
FeO Fe2O3
3Fe3O4 + 28HNO3(稀） = 9Fe(NO3)3 + NO↑ + 14H2O
Fe3O4 + 8HI = 3FeI2+ I2 + 4H2O
故既有氧化性又有还原性
3Fe3O4 + 8Al = 9Fe + 4Al2O3
高温
氧化性
还原性
氧化性：HNO3>Fe3+>I2
红砖和青砖
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？
在这个过程中一定会有FeO生成，但FeO化学性质不稳定，在空气中最后还是被氧化为四氧化三铁。
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（ H2和CO ），它们把氧化铁又逐渐还原成为四氧化三铁，而制得青砖。
都是生活中用到的建筑材料，两者都含有铁的氧化物，你认为红砖和青砖中分别含有什么氧化物呢？
铁的化合物
铁与水蒸气反应产物的探究
铁的化合物
3Fe + 4H2O(g) → Fe3O4 + 4H2
高温
思考：如何通过实验证明反应的产物是Fe3O4？(假定固体是纯净物）
铁的化合物
资料卡片:
三价铁离子的检验方法：
1、Fe3+溶液显黄色；（一般不用）
2、加入硫氰化钾(KSCN)溶液，溶液显血红色；
3、加入氢氧化钠溶液有红褐色沉淀生成；
4、能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝；
5、加入亚铁氰化钾【K4(Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀；
6、苯酚溶液加入含三价铁离子的溶液显紫色。
Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3
（红色）
2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2
铁的化合物
资料卡片:
二价铁离子的检验方法：
1、Fe2+溶液显浅绿色（一般不用）
2、加入硫氰化钾溶液，无明显现象，滴加
H2O2溶液或通入Cl2后溶 液显红色；
3、加入氢氧化钠溶液，有白色沉淀生成，后迅速变为灰绿色，最后
变为红褐色；
4、加入高锰酸钾溶液，高锰酸钾褪色溶液；
5、加入铁氰化钾【K3(Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成；
2Fe2++H2O2+ 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O
5Fe2+ + MnO4- + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O
铁的化合物
FeO＋2H＋ = Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋ = 2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋ = 2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。
Fe＋2H＋ = Fe2＋＋H2↑
通过学习我们知道Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4均能盐酸和稀硫酸反应生成对于的盐，如何利用此性质设计铁与水的反应产物？
提出假设：
1、黑色固体是铁粉；
2、黑色固体是氧化亚铁；
3、黑色固体是四氧化三铁；
4、……
铁的化合物
实验设计：
1、取黑色固体少许于试管中，加入盐酸或稀硫酸，观察现象；
3、取所得溶液少许于试管中，滴加入硫氰化钾(KSCN)溶液，观察实验现象；
现象：黑色固体溶解，无气体产生
4、实验结论
2、取所得溶液少许于试管中，滴加加入铁氰化钾【K3(Fe(CN)6]溶液，观察实验现象；
现象：溶液显血红色
现象：有蓝色沉淀生成；
黑色固态
得到溶液
阳离子检验
铁的化合物
铁的氧化物小结：
达标检测
铁的化合物
1．下列说法不正确的是( )
A．铁的氧化物均为黑色固体，均难溶于水
B．FeO能和盐酸生成盐和水，所以它是碱性氧化物
C．铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的Fe3O4
D．Fe3O4能和盐酸生成盐和水，所以它是碱性氧化物
2．下列关于铁的氧化物的说法错误的是( )
A．FeO不稳定，在空气中加热迅速变为Fe2O3
B．Fe2O3俗称铁红，可用作油漆的红色颜料
C．Fe3O4中Fe呈现＋2和＋3两种价态
D．Fe3O4晶体俗称磁性氧化铁，具有磁性
AD
A
达标检测
铁的化合物
3．某同学对铁的氧化物产生浓厚兴趣，查阅资料后制成以下卡片：
在空气中把铁灼烧到500 ℃就形成Fe3O4；温度再升高，可形成Fe2O3；在更高的温度下加热Fe2O3(约1 400 ℃)时，又可得到Fe3O4。
下列说法正确的是( )
A．FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体
B．反应②的温度比反应③的温度高
C．热稳定性顺序：FeO＞Fe2O3
D．四氧化三铁中铁元素的化合价复杂，
若写成氧化物的形式，则化学式可写
为FeO·Fe2O3
D
达标检测
铁的化合物
4．实验室可用如图所示装置探究一氧化碳还原氧化铁。
(1)实验开始时应先________(填序号)。
①通CO ②点燃酒精喷灯
(2)A处硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为____________________________________________。
(3)关于该实验说法正确的是__________(填序号)。
①A处硬质玻璃管中能观察到黑色固体变红
②通过B中澄清石灰水变浑浊的现象即可判断A处硬质玻璃管中反应已发生
③理论上，A处硬质玻璃管中固体减少的质量等于反应后生成气体的总质量
(4)通入足量CO完全反应后，所得固体产物与工业炼铁所得产品是否相同？________(填“是”或“否”)，原因是________________________________
_______________________________________。
①
②
该实验得到的是纯铁，而工业炼铁所得产品是含有杂质的生铁
否
Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2
高温