高中化学必修一人教版（2019）第三章 第一节 第二课时 铁的氧化物课件 (共24张PPT)
文档属性
| 名称 | 高中化学必修一人教版（2019）第三章 第一节 第二课时 铁的氧化物课件 (共24张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-02-08 09:29:57 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
主讲老师：
第三章 铁 金属材料
3.1.2 铁的氧化物
第一节 铁及其化合物
学业要求 核心素养对接
1.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。 2.能利用氢氧化亚铁的性质，设计其制备方案。 3.能说明Fe2＋、Fe3＋的检验及其之间的相互转化。 4.能说明铁及其化合物的应用。 1.能利用氢氧化亚铁的性质，设计其制备方案，以培养学生科学探究与创新意识的素养水平。
2.利用Fe2＋、Fe3＋的检验及其之间的相互转化，培养学生变化观念与平衡思想的素养水平。
同学们大都见过红砖和青砖，你们是否知道它们是由同种砖胚烧制而成的？为什么用相同的材料制成的砖的颜色会不相同呢？
情景引入
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呢？
生产砖时一般用大火将砖坯里外烧透，然后熄火，使窑和砖自然冷却。此时，窑中空气流通，氧气充足，形成了一个良好的氧化气氛，使砖坯中的铁元素被氧化成 三氧化二铁。由于三氧化二铁是红色的，所以也就会呈红色。如果待砖坯烧透后，往窑中不断淋水，此时，由于窑内温度很高，水很快变成水蒸汽，将会阻止空气的流通，使窑内形成一个缺氧的环境，砖中的三氧化二铁便被还原成四氧化三铁，并存在于砖中。因而砖就会呈青灰色。
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？
氧化亚铁不稳定
1、铁的氧化物
氧化铁
四氧化三铁
氧化亚铁
三、铁的重要化合物
氧化亚铁是一种黑色粉末，不稳定，受热会转化为四氧化三铁
你能写出方程式吗？
6FeO + O2 2Fe3O4
氧化铁是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作油漆、涂料等的红色颜料
四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体，俗称磁性氧化铁
根据之前的学习，对铁的氧化物进行分类：
氧化亚铁和氧化铁属于碱性氧化物，
Fe(OH)2
Fe(OH)3
碱性氧化物的反应
与水反应生成碱
铁的氧化物都不与水反应
与酸反应生成盐和水
与酸性氧化物反应生成盐
反应较困难
FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O
Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O
Fe3O4与非氧化性酸反应，生成铁盐和亚铁盐。
不存在化合价不变的对应的碱
（2）四氧化三铁不是碱性氧化物
特别提示：关于四氧化三铁
(1)Fe3O4的组成可用FeO·Fe2O3表示，但不代表Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物，Fe3O4有固定的组成，是一种纯净物。
Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗名
色态
铁的价态
水溶性
稳定性
与非氧化性酸反应
氧化性 ——
铁红
磁性氧化铁
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
+2价
+3价
+2价、+3价
不溶
不溶
不溶
不稳定
稳定
稳定
FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O
Fe2O3 + 6H+ = Fe3+ + 3H2O
Fe3O4 + 8H+= Fe2+ + 2Fe3++4 H2O
高温时，都能与C、CO、H2反应，被还原生成Fe(炼铁原理)
1．下列关于氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁三种氧化物的说法中不正确的是( )
A．铁元素的化合价不完全相同
B．氧元素的化合价完全相同
C．氧化亚铁俗称铁红，为红棕色固体
D．铁在氧气中燃烧的产物为黑色固体
练习
C
2．下列关于铁的氧化物说法不正确的是( )
A．铁的氧化物通常状况下都是有色固体
B．四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，它与盐酸反应后的溶液
中同时存在Fe2＋和Fe3＋
C．氧化铁是铁锈的主要成分，因此氧化铁俗称为铁锈
D．工业上常使用铁的氧化物做原料冶炼铁
C
解析：选C 铁的氧化物通常状况下都是有色固体，如氧化铁是红棕色，氧化亚铁和四氧化三铁都是黑色的，A正确；四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，其中是Fe2＋、是Fe3＋，Fe3O4可看作是由FeO、Fe2O3形成的化合物，它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2＋和Fe3＋，B正确；铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，C错误；工业上常使用铁的氧化物做原料用一氧化碳冶炼铁，D正确。
3.有0.4 g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的CO2全部通入足量的澄清石灰水中，得到0.75 g 固体沉淀物。这种铁的氧化物的化学式为( )
A．FeO B．Fe2O3
C．Fe3O4 D．Fe4O5
B
[解析] 可设这种铁的氧化物的化学式为FexOy，则发生的反应为FexOy＋yCO === xFe＋yCO2，Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O。从而得到FexOy与CaCO3的关系式为
FexOy ～ yCaCO3
56x＋16y 100y
0．4 g 0.75 g
＝，解得x∶y＝2∶3，故这种铁的氧化物的化学式为Fe2O3。
[答案] B
高温
4．铁是人类目前使用最多的金属，可以形成多种氧化物。某实验小组欲利用氢气还原法测定某铁的氧化物(FexOy)的组成，根据实验内容回答下列问题：
(1)按各部分仪器在该实验中的作用分析：装置E中盛放的 药品是 ，
作用是______________________________
蒸馏水(或NaOH溶液)
除去H2中混有的HCl
(2)实验装置用上面所列仪器组成，按氢气流向的连接顺序是(填入接口字母)a→_____________________________________________________________。
(3)实验前，将该铁的氧化物放在坩埚内低温烘焙，这样做的目的是________________________________________________________________，
若缺少此步骤，会导致x∶y________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
ihgfde(ed)bc(cb)j
除去样品中的水蒸气，防止U形管产生额外的增重
偏小
(4)称取烘焙后样品3.04 g，与氢气充分反应后生成水0.9 g，则该样品的组成为 。
Fe4O5(或2FeO·Fe2O3)
5．已知铁粉与水蒸气在不同温度下反应，所得黑色固体产物的成分不同，某化学小组的同学为测定该固体产物的组成，称取168 mg纯铁粉，按下列步骤进行实验：
①如图所示连接好装置，检查气密性，装入药品；
②打开K，加热某装置，一段时间后，再加热另一装置；
③反应完成后，关闭K，停止加热，冷却后读取收集到的气体的体积。
回答下列问题：
(1)实验中先点燃______处的酒精灯，该操作在将D中的导管伸入量筒中准备收集气体之________ (填“前”或“后”)。
(2)写出下列实验操作的目的：
①将铁粉和石棉绒混合均匀 。
②
关闭K_____________________________________________________________
_ _
A
后
增大铁粉与水蒸气的接触面积，以便充分反应
防止冷却时，装置内的压强下降过快将空气吸入装置，影响H2体积的测定
(3)判断铁粉与水蒸气反应已经完成的现象是__________________________。
(4)有同学认为用D装置测量气体的体积时，伸入量筒中的导管应适当加长，该同学的理由是：
(5)用改进后的正确装置进行实验，收集到气体的体积为67.2 mL(已换算成标准状况)，则固体产物的组成为________。
量筒内液面不再发生变化
若导管太短，冷却时，气体不能回流，导致气体体积偏大；若导管太长，导管不易插入量筒中，也不易从量筒中取出
FeO
总结：
铁的氧化物
化学课堂欢迎你
其他内容 且听下回分解
主讲老师：
第三章 铁 金属材料
3.1.2 铁的氧化物
第一节 铁及其化合物
学业要求 核心素养对接
1.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。 2.能利用氢氧化亚铁的性质，设计其制备方案。 3.能说明Fe2＋、Fe3＋的检验及其之间的相互转化。 4.能说明铁及其化合物的应用。 1.能利用氢氧化亚铁的性质，设计其制备方案，以培养学生科学探究与创新意识的素养水平。
2.利用Fe2＋、Fe3＋的检验及其之间的相互转化，培养学生变化观念与平衡思想的素养水平。
同学们大都见过红砖和青砖，你们是否知道它们是由同种砖胚烧制而成的？为什么用相同的材料制成的砖的颜色会不相同呢？
情景引入
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呢？
生产砖时一般用大火将砖坯里外烧透，然后熄火，使窑和砖自然冷却。此时，窑中空气流通，氧气充足，形成了一个良好的氧化气氛，使砖坯中的铁元素被氧化成 三氧化二铁。由于三氧化二铁是红色的，所以也就会呈红色。如果待砖坯烧透后，往窑中不断淋水，此时，由于窑内温度很高，水很快变成水蒸汽，将会阻止空气的流通，使窑内形成一个缺氧的环境，砖中的三氧化二铁便被还原成四氧化三铁，并存在于砖中。因而砖就会呈青灰色。
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？
氧化亚铁不稳定
1、铁的氧化物
氧化铁
四氧化三铁
氧化亚铁
三、铁的重要化合物
氧化亚铁是一种黑色粉末，不稳定，受热会转化为四氧化三铁
你能写出方程式吗？
6FeO + O2 2Fe3O4
氧化铁是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作油漆、涂料等的红色颜料
四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体，俗称磁性氧化铁
根据之前的学习，对铁的氧化物进行分类：
氧化亚铁和氧化铁属于碱性氧化物，
Fe(OH)2
Fe(OH)3
碱性氧化物的反应
与水反应生成碱
铁的氧化物都不与水反应
与酸反应生成盐和水
与酸性氧化物反应生成盐
反应较困难
FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O
Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O
Fe3O4与非氧化性酸反应，生成铁盐和亚铁盐。
不存在化合价不变的对应的碱
（2）四氧化三铁不是碱性氧化物
特别提示：关于四氧化三铁
(1)Fe3O4的组成可用FeO·Fe2O3表示，但不代表Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物，Fe3O4有固定的组成，是一种纯净物。
Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗名
色态
铁的价态
水溶性
稳定性
与非氧化性酸反应
氧化性 ——
铁红
磁性氧化铁
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
+2价
+3价
+2价、+3价
不溶
不溶
不溶
不稳定
稳定
稳定
FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O
Fe2O3 + 6H+ = Fe3+ + 3H2O
Fe3O4 + 8H+= Fe2+ + 2Fe3++4 H2O
高温时，都能与C、CO、H2反应，被还原生成Fe(炼铁原理)
1．下列关于氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁三种氧化物的说法中不正确的是( )
A．铁元素的化合价不完全相同
B．氧元素的化合价完全相同
C．氧化亚铁俗称铁红，为红棕色固体
D．铁在氧气中燃烧的产物为黑色固体
练习
C
2．下列关于铁的氧化物说法不正确的是( )
A．铁的氧化物通常状况下都是有色固体
B．四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，它与盐酸反应后的溶液
中同时存在Fe2＋和Fe3＋
C．氧化铁是铁锈的主要成分，因此氧化铁俗称为铁锈
D．工业上常使用铁的氧化物做原料冶炼铁
C
解析：选C 铁的氧化物通常状况下都是有色固体，如氧化铁是红棕色，氧化亚铁和四氧化三铁都是黑色的，A正确；四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，其中是Fe2＋、是Fe3＋，Fe3O4可看作是由FeO、Fe2O3形成的化合物，它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2＋和Fe3＋，B正确；铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，C错误；工业上常使用铁的氧化物做原料用一氧化碳冶炼铁，D正确。
3.有0.4 g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的CO2全部通入足量的澄清石灰水中，得到0.75 g 固体沉淀物。这种铁的氧化物的化学式为( )
A．FeO B．Fe2O3
C．Fe3O4 D．Fe4O5
B
[解析] 可设这种铁的氧化物的化学式为FexOy，则发生的反应为FexOy＋yCO === xFe＋yCO2，Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O。从而得到FexOy与CaCO3的关系式为
FexOy ～ yCaCO3
56x＋16y 100y
0．4 g 0.75 g
＝，解得x∶y＝2∶3，故这种铁的氧化物的化学式为Fe2O3。
[答案] B
高温
4．铁是人类目前使用最多的金属，可以形成多种氧化物。某实验小组欲利用氢气还原法测定某铁的氧化物(FexOy)的组成，根据实验内容回答下列问题：
(1)按各部分仪器在该实验中的作用分析：装置E中盛放的 药品是 ，
作用是______________________________
蒸馏水(或NaOH溶液)
除去H2中混有的HCl
(2)实验装置用上面所列仪器组成，按氢气流向的连接顺序是(填入接口字母)a→_____________________________________________________________。
(3)实验前，将该铁的氧化物放在坩埚内低温烘焙，这样做的目的是________________________________________________________________，
若缺少此步骤，会导致x∶y________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
ihgfde(ed)bc(cb)j
除去样品中的水蒸气，防止U形管产生额外的增重
偏小
(4)称取烘焙后样品3.04 g，与氢气充分反应后生成水0.9 g，则该样品的组成为 。
Fe4O5(或2FeO·Fe2O3)
5．已知铁粉与水蒸气在不同温度下反应，所得黑色固体产物的成分不同，某化学小组的同学为测定该固体产物的组成，称取168 mg纯铁粉，按下列步骤进行实验：
①如图所示连接好装置，检查气密性，装入药品；
②打开K，加热某装置，一段时间后，再加热另一装置；
③反应完成后，关闭K，停止加热，冷却后读取收集到的气体的体积。
回答下列问题：
(1)实验中先点燃______处的酒精灯，该操作在将D中的导管伸入量筒中准备收集气体之________ (填“前”或“后”)。
(2)写出下列实验操作的目的：
①将铁粉和石棉绒混合均匀 。
②
关闭K_____________________________________________________________
_ _
A
后
增大铁粉与水蒸气的接触面积，以便充分反应
防止冷却时，装置内的压强下降过快将空气吸入装置，影响H2体积的测定
(3)判断铁粉与水蒸气反应已经完成的现象是__________________________。
(4)有同学认为用D装置测量气体的体积时，伸入量筒中的导管应适当加长，该同学的理由是：
(5)用改进后的正确装置进行实验，收集到气体的体积为67.2 mL(已换算成标准状况)，则固体产物的组成为________。
量筒内液面不再发生变化
若导管太短，冷却时，气体不能回流，导致气体体积偏大；若导管太长，导管不易插入量筒中，也不易从量筒中取出
FeO
总结：
铁的氧化物
化学课堂欢迎你
其他内容 且听下回分解