3.1.3不同价态的铁之间的转化课件-高一上学期化学人教版

第三章铁金属材料

第一节铁及其化合物

第3课时

不同价态的铁之间的转化1.认识Fe3+的氧化性和Fe2+的还原性；2.学习Fe2+、Fe3+的相互转化方法；3.理解净水剂的净水原理，学习铁盐与铜的反应，学习利用FeCl3制作铜板图案；4.体会化学与生活的密切联系，培养学习化学的兴趣。为什么在配制FeSO4溶液时，通常还要往溶液中加入铁钉或铁粉？Fe2＋易被氧化成Fe3＋，加入铁粉或铁钉发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。结论：一定条件下，Fe、Fe2＋、Fe3＋之间可以相互转化新课引入【实验3-3】：在盛有2mLFeCl3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，又发生了什么变化?【实验3-3】：在盛有2mLFeCl3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，又发生了什么变化?实验现象溶液显_______，试管中有_________，再滴加KSCN溶液，溶液___________向上层溶液中滴加新制氯水，溶液变成_____离子方程式___________________________________________________________________实验结论浅绿色黑色固体无明显变化红色2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3Fe3＋Fe2＋铁氯气3.铁盐和亚铁盐二、铁的重要化合物（1）Fe2+和Fe3+的性质①铁盐：含有Fe3＋的盐。常见物质有FeCl3、Fe2(SO4)3等②亚铁盐：含有Fe2＋的盐。常见物质有FeSO4·7H2O、FeCl2等

FeCl2溶液FeCl3溶液溶液的颜色_____色___色滴加NaOH溶液滴加KSCN溶液现象原理浅绿棕黄Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(现象：生成白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色)Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓(现象：生成红褐色沉淀)无明显现象→加入少量氯水或H2O2→溶液变红溶液变红2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-或2Fe2++2H++2H2O2=2Fe3++2H2OFe3++3SCN-=Fe(SCN)3Fe3++3SCN-=Fe(SCN)33.铁盐和亚铁盐二、铁的重要化合物（2）Fe2+和Fe3+的检验①Fe3＋的检验a.向溶液中滴入几滴KSCN溶液后，溶液变为血红色。离子反应式：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3b.向溶液中滴入几滴NaOH溶液后，生成红褐色沉淀。离子反应式：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓②Fe2＋的检验a.向溶液中滴入几滴NaOH溶液后，生成白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。

②向溶液中滴入几滴KSCN溶液后，无明显现象。向其中加入少量氯水或H2O2后，溶液变为血红色。离子反应式：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-或2Fe2++2H++2H2O2=2Fe3++2H2OFe3++3SCN-=Fe(SCN)3离子反应式：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)33.铁盐和亚铁盐二、铁的重要化合物（2）Fe2+和Fe3+的检验铁是人体必需的微量元素。食用富含铁元素的食品，可以补充人体所需的铁元素。如何通过化学实验的方法检验食品中的铁元素呢？（师说P76-77,教材p76)菠菜蛋黄瘦肉二、铁的重要化合物研究与实践2检验食品中的铁元素【研究目的】铁是人体必需的微量元素。食用富含铁元素的食品，可以补充人体所需的铁元素。通过化学实验的方法检验食品中的铁元素，体验实验研究的一般过程和化学知识在实际中的应用。【阅读材料】一、铁元素在人体中的作用成年人体内含有4～5g铁，根据其在体内的功能状态可分为功能性铁和储存铁两部分。功能性铁存在于血红蛋白、肌红蛋白和一些酶中，约占体内总铁量的70%。其余30%为储存铁，主要储存在肝、脾和骨髓中。铁是合成血红蛋白的主要原料之一。血红蛋白的主要功能是把新鲜氧气运送到各组织。铁缺乏时不能合成足够的血红蛋白，造成缺铁性贫血。铁还是体内参与氧化还原反应的一些酶和电子传递体的组成部分，如过氧化氢酶和细胞色素都含有铁。二、人体铁元素的来源动物内脏(特别是肝脏)、血液、鱼类、肉类都是富含血红素铁的食品。深绿叶蔬菜所含铁虽不是血红素铁，但摄入量多，所以仍是我国人民膳食铁的重要来源二、铁的重要化合物研究与实践2检验食品中的铁元素三、常用的Fe3＋的检验方法1．硫氰化物鉴别法取溶液各少量，滴入可溶性硫氰化物(如KSCN、NaSCN等)溶液，变红色的是铁离子溶液，因为生成了显红色的络合物。2．碱鉴别法加入氢氧化钠、氨水或氢氧化钾等碱性溶液后，有红褐色沉淀生成，并检测开始沉淀和沉淀完全时的pH，发现从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH(常温下)为2.7～3.7的是铁离子。3．亚铁氰化钾溶液法(黄血盐溶液)铁离子在酸性溶液中与亚铁氰化钾溶液生成蓝色沉淀，称为普鲁士蓝。【实验用品】(1)量筒、天平、研钵、烧杯、剪刀、漏斗、玻璃棒、试管、胶头滴管、滤纸。(2)菠菜、蒸馏水、稀硝酸、KSCN溶液。【实验步骤】1．取新鲜的菠菜10g，将菠菜剪碎后放在研钵中研磨，然后倒入烧杯中，加入30mL蒸馏水，搅拌。将上述浊液过滤，得到的滤液作为试验样品。2．取少许试验样品加入试管中，然后加入少量稀硝酸(稀硝酸具有氧化性)，再滴加几滴KSCN溶液，振荡，观察到溶液________。结论：菠菜中________铁元素。变红色含有【师说·助学】

(1)在实验过程中由于菠菜汁有颜色，所以对于实验现象的观察有一定的影响，想一想可以怎么改进这个实验。(2)实验中加入稀硝酸的目的是什么？答案：(1)可以先将菠菜高温灼烧成灰，再溶解、过滤进行实验。(2)将菠菜汁里的铁元素变成三价铁离子，从而进行检验。3.铁盐和亚铁盐二、铁的重要化合物（3）“铁三角”①FeFe2+（加氧化剂）

（ⅰ）稀盐酸、稀硫酸：

（ⅱ）CuSO4溶液：

（ⅲ）硫单质：（ⅳ）与I2：Fe+2H+=Fe2++H2↑Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+I2FeI2Fe+SFeS3.铁盐和亚铁盐二、铁的重要化合物（3）“铁三角”②Fe

Fe3+（加强氧化剂）

（ⅰ）Cl2：

（ⅱ）Br2：

（ⅲ）稀硝酸：（ⅳ）浓硝酸：

Fe+6HNO3（浓）

Fe(NO3)3+NO2↑+3H2O2Fe+3Br22FeBr3（ⅴ）浓硫酸：Fe+4HNO3（稀）=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O

2Fe+6H2SO4（浓）

Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O2Fe+3Cl22FeCl33.铁盐和亚铁盐二、铁的重要化合物（3）“铁三角”③Fe2+Fe3+（加氧化剂）

（ⅰ）KMnO4溶液：

（ⅱ）稀硝酸：

（ⅲ）氯水：（ⅳ）H2O2溶液：（ⅴ）K2Cr2O7溶液：5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-2Fe2++2H++2H2O2=2Fe3++2H2O6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O（ⅵ）O2：4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O3.铁盐和亚铁盐二、铁的重要化合物（3）“铁三角”④Fe2+Fe（加还原剂）

（ⅰ）Al：

（ⅱ）Mg：

（ⅲ）Zn：3Fe2++2Al=3Fe+2Al3+Fe2++Mg=Fe+Mg2+Fe2++Zn=Fe+Zn2+3.铁盐和亚铁盐二、铁的重要化合物（3）“铁三角”⑤

Fe3+Fe2+（加还原剂）

（ⅰ）KI溶液：

（ⅱ）Na2S溶液：

（ⅲ）SO2：（ⅳ）H2S溶液：（ⅴ）Fe粉：2Fe3++2I-=2Fe2++I22Fe2++S2-=2Fe2++S↓2Fe2++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+2Fe2++H2S=2Fe2++S↓+2H+2Fe3++Fe=3Fe2+（ⅵ）Cu粉：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+3.铁盐和亚铁盐二、铁的重要化合物（3）“铁三角”⑥Fe3+

Fe（加强还原剂）

（ⅰ）Al：

（ⅱ）Mg：

（ⅲ）Zn：（ⅳ）CO：Fe3++Al=Fe+Al3+2Fe3++3Mg=2Fe+3Mg2+2Fe3++3Zn=2Fe+3Zn2+Fe2O3+3CO2Fe+3CO2（高炉炼铁）【问题和讨论1】以铁屑为原料，如何制备硫酸亚铁晶体？思考：铁屑的主要成分有什么？Fe

和Fe2O3(少量)【问题和讨论1】Fe2O3H2SO4H

SO2 4Fe3+Fe、Cu、KIFe2++3 -+2 -0 -铁元素化合价FeIIII单质盐物质类别【问题和讨论1】铁屑酸浸稀硫酸结晶过滤硫酸亚铁晶体以铁屑为原料，如何制备硫酸亚铁晶体？Fe+

H2SO4FeSO4+

H2↑Fe2(SO4)3+

3H2OFe2O3+3H2SO4Fe+

Fe2(SO4)33FeSO4【问题和讨论2】你能设计实验证明补血剂中含有亚铁离子吗?(已知：这种补血剂的主要成分为硫酸亚铁、叶酸等)Fe2+(亚铁盐）KSCN检验Fe3+(铁盐）氯水或H2O2溶液+3 -+2 -0 -铁元素化合价FeIIII单质盐物质类别血红色溶液【问题和讨论2】设计实验证明补血剂中含有Fe2+离子【问题和讨论2】补血剂药片过滤碾碎，用水溶解

滤液(Fe2+)KSCN溶液血红色溶液(Fe3+)溶液 氯水或H2O2溶不变红色 氧化剂3.铁盐和亚铁盐二、铁的重要化合物（4）除杂FeCl2溶液(FeCl3)：FeCl3溶液(FeCl2)：CuCl2溶液(FeCl3)：MgCl2溶液(FeCl3)：复习Cl2(HCl)：CO2(HCl)：Cl2或CO2(H2O)：Na2CO3(NaHCO3)：NaHCO3(Na2CO3)：加入足量的铁粉，过滤加入适量的氯水加入足量的铜粉，过滤加入足量的Mg，过滤(拓展)饱和食盐水饱和碳酸氢钠溶液浓硫酸加热固体通CO2

4.铁盐的用途二、铁的重要化合物（1）净水作用

向混有少量泥沙的浑浊水中加入少量Fe2(SO4)3,Fe3+会与水反应生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体有吸附性，可以吸附水中的不溶性杂质并沉降，从而起到净水作用。

原理：Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+4.铁盐的用途二、铁的重要化合物（2）腐蚀覆铜板

工业中常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，将覆铜板上不需要的铜腐蚀。

原理：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2

或2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

实验操作：取一小块覆铜板，用油性笔在覆铜板上画好设计好的图案，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。

实验现象：油性笔覆盖的部分不被腐蚀，洗净后板上留下设计的图案。【对点训练】1．为除去FeCl2溶液中含有的少量的FeCl3杂质，可选用的最佳药品是(

)A．滴入KSCN溶液 B．通入氯气C．加入铜粉 D．加入铁粉D2.有NaCl、FeCl3、FeCl2、MgCl2四种溶液，用一种试剂就可把它们鉴别开来，这种试剂是(

)A.盐酸 B.烧碱溶液C.硫氰酸钾溶液 D.硝酸银溶液B3.下列离子的检验方法合理的是(

)A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明原溶液中不含Fe2＋B.向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2