铁的氧化物和氢氧化物课件-高一上学期化学人教版

第三章铁金属材料第2课时铁的氧化物和氢氧化物第一节铁及其化合物能认识和区别铁的氧化物、氢氧化物的物理性质；正确书写铁的氧化物、氢氧化物与酸反应的化学反应方程式能描述氢氧化铁、氢氧化亚铁制备的实验现象，并对氢氧化亚铁的制备方案进行改进。重点：铁的氧化物、氢氧化物的性质难点：氢氧化亚铁的制备和改进实验学习目标金属单质FeFeOFe3O4Fe2O3Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2+Fe3+金属氧化物碱盐金属及其化合物的研究方法4红砖和青砖都是生活中用到的建筑材料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？红砖中含的是氧化铁（Fe2O3），青砖中含的是四氧化三铁（Fe3O4）资料卡片：

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（氢气和一氧化碳），它们把氧化铁又逐渐还原成为四氧化三铁，而制得青砖。问题导学红砖青砖知多少?基本性质FeOFe2O3Fe3O4外观（色、态）俗名Fe元素化合价物质类别溶解性复杂氧化物均难溶于水，也不与水反应黑色晶体铁红黑色粉末红棕色粉末+2+3碱性氧化物+2、+3磁性氧化铁碱性氧化物一、铁的氧化物既有氧化性又有还原性既有氧化性又有还原性有氧化性Fe3O4是一种纯净物（可以看成FeO·Fe2O3

）点拨精讲思考1.按性质划分，FeO、Fe2O3属于哪个类别的氧化物？从元素价态决定性质角度分析，他们又有哪些性质？FeO

物质类型角度元素价态角度氧化性碱性氧化物FeO+2H+

=Fe2+

+H2OFeO+CO===Fe+CO2还原性6FeO+O2==2Fe3O4Fe2O3

物质类型角度

元素价态角度强氧化性碱性氧化物Fe2O3+6H+

=Fe3+

+3H2O2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2OFe2O3+3CO===2Fe+3CO2不稳定性Fe3O4

物质类型角度

元素价态角度特殊氧化物Fe3O4+8H+=

Fe2+

+2Fe3++4H2O氧化性还原性Fe3O4+4CO==3Fe+4CO2Fe3O4和硝酸反应等

Fe3O4是纯净物，而非混合物；是一种复杂的化合物“FeO·Fe2O3”分析Fe3O4可看作是+2+3a.作为冶炼金属的原料b.Fe2O3用于制红色油漆和涂料c.Fe3O4用于制录音磁带、电讯器材、复印机、打印机墨粉。铁的氧化物的用途：FexOy＋yCO===xFe＋yCO2高温1.某钢铁厂附近居民经常受到该厂产生的红棕色烟雾的困扰。据你估计该空气污染物中可能含有()A.Fe粉尘B.FeO粉尘C.Fe3O4粉尘D.Fe2O3粉尘2.下列说法正确的是()A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4B.Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3C.铁锈的主要成分是Fe2O3D.Fe3O4中铁元素有＋2价和＋3价，Fe3O4是混合物DC学以致用3、下列关于铁的氧化物说法正确的是

(

)A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,可能是来自氧化亚铁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

A

学以致用Fe(OH)2Fe(OH)3

亚铁盐FeSO4铁

盐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+水反应2.氧化物

+水反应3.可溶性盐+可溶性碱溶液反应二、铁的氢氧化物活动：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。红褐色固体白色固体二、铁的氢氧化物【实验3-1】在两支试管里分别加入少量的FeCl3和FeSO4溶液，然后滴入NaOH溶液，观察并描述发生的现象。课本P71化学方程式：Fe3＋+3OH－

=

Fe(OH)3↓FeCl3+3NaOH

=

Fe(OH)3↓

+

3NaCl产生红褐色沉淀Fe(OH)3实验现象：离子方程式：实验室制备Fe(OH)3

方法--铁盐与碱溶液反应FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4实验现象：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe2

+2OH

=Fe(OH)2

首先生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变成红褐色化学方程式：离子方程式：实验室制备Fe(OH)2方法——亚铁盐与碱溶液反应现象解释：Fe(OH)2

Fe(OH)3

制法色、态溶解性稳定性与酸反应

转化2Fe(OH)3

══

Fe2O3

+

3H2OΔFe(OH)2+2H+══Fe2++2H2OFe(OH)3

+

3H+══Fe3+

+

3H2O4Fe(OH)2

+

O2

+2H2O

══4Fe(OH)3

Fe2+

+

2OH-══Fe(OH)2↓Fe3+

+

3OH-══Fe(OH)3↓

(隔绝空气)白色固体红褐色固体难溶于水难溶于水极易被空气中的O2氧化受热易分解4Fe(OH)2

+

O2

+2H2O

══4Fe(OH)3(白色絮状→灰绿→红褐)总结：铁的氢氧化物的性质【思考讨论】：由实验3-1可知，白色的Fe(OH)2会被溶解在溶液中的O2氧化。那么在实验室如何得到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O24Fe(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【思考】还有没有其他改进方案？

除去溶液中溶解的O2Fe(OH)2的制备实验改进有机层覆盖法在FeSO4溶液表面覆盖一层苯(一种有机溶剂，难溶于水，密度比水小)的作用是

______________________________________。隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2

被氧化✭

液封(有机物：苯、植物油、煤油、汽油等)中学唯一允许胶头滴管深入液面下的实验操作溶液加热煮沸现配现用操作及现象：①先打开弹簧夹K，试管A中产生H2②收集试管B出口处的气体，并验纯，当检验到H2纯净时，夹紧弹簧夹。③利用产生的H2把A中的FeSO4溶液压入B中与NaOH溶液进行反应，B中产生白色沉淀。(产生的氢气可以排除装置中的空气)Fe(OH)2的制备实验改进还原性气体保护法实验操作：先滴加

，然后

，当氢气纯净后，再滴加

。收集氢气并验纯NaOH溶液稀硫酸水Fe(OH)2的制备实验改进还原性气体保护法铁粉稀硫酸NaOH溶液实验操作：先

活塞a，在锥形瓶出口处

，当

后，

活塞a。产生的氢气使A中压强

，将生成的硫酸亚铁溶液从长导管排入

。打开收集氢气并验纯关闭增大B中氢气纯净Fe(OH)2的制备实验改进还原性气体保护法(1)Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。(2)为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸，尽可能除去O2。(3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。(4)为防止Fe2＋被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气。小结：制备Fe(OH)2的四个关键点铁及其化合物的“价−类”二维图+3+20Fe元素价态单质

氧化物盐碱物质类别

FeFeOFe2O3Fe3O4Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2+Fe3+氧化还原观分类观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：亚铁盐+强碱防止氧化措施常见制取装置当堂检测1.下列各图中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是()H2氛围液封隔绝空气AA.①②④

B.①②③

C.①②

D.②③④2、某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的Fe(OH)2，其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是()A.蒸馏烧瓶中反应的离子方程式是2Fe＋6H＋===3Fe2＋＋3H2↑B.实验开始时应先关闭止水夹a、打开b，再向烧瓶中加入稀盐酸C.反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀D.反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，则Fe(OH)2可较长时间存在D3.下列关于氢氧化铁和氢氧化亚铁的叙述正确的是(

)。A.向FeCl2溶液中加入NaOH溶液即可制得纯净的Fe(OH)2B.Fe(OH)2在空气中加热,可得到FeOC.隔绝空气的条件下,向FeCl2溶液中加入Na2O2后得到红褐色沉淀Fe(OH)3D.Fe2O3不能与水反应生成Fe(OH)3,所以不能通过化合反应得到Fe(OH)3C(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是___________。(3)为制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，塞紧塞子后的实验步骤是__________________________________________________________________________________________。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_________________________________________________________