《铁的单质-铁的氧化物和氢氧化物》课件

《铁的单质铁的氧化物和氢氧化物》素养目标学法指导1.结合生活中的铁制品应用，了解单质铁、铁的氧化物的性质及用途，培养化学服务社会的责任意识2.通过探究实验，认识铁单质与水蒸气反应的条件，加深对微观原子结构决定物质宏观性质的认识，培养宏观辨识与微观探析的能力3.通过实验掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。结合实验现象，认识＋2价铁的强还原性1.知道铁作为还原剂与某些非金属单质、酸和盐溶液反应时，铁与氧化性较弱的氧化剂反应，生成＋2价铁的化合物；铁与氧化性较强的氧化剂反应时，生成＋3价铁的化合物2.通过对铁与水蒸气反应实验原理的探究，分析可能的生成物3.通过氢氧化铁和氢氧化亚铁的制取实验，探究其性质知识导图课前·

新知导学1．铁元素概述(1)自然界中的铁：既有单质(_________中的铁单质)形态又有化合物(矿石中＋2、＋3价铁的化合物)形态。(2)含量：铁在地壳中含量居第______位，仅次于_____________。(3)铁开发利用：春秋初年我国已掌握了冶铁技术。工业炼铁原理(以Fe2O3为例)________________________________。铁的单质陨石四氧、硅、铝2．铁的物理性质铁有__________、__________性、导电性，但其导电性不如__________，铁还能被__________吸引。其熔沸点较高，熔点：1535℃、沸点：2750℃，密度：7.86g·cm－3。延展性导热铜和铝磁铁3．铁的化学性质(1)与非金属、酸、盐的反应。(2)与水反应。爆鸣H2

(1)金属铁通过哪些类型的反应可直接生成Fe3O4?(2)还原铁粉与水蒸气反应的装置中湿棉花的作用是什么？

下列关于铁与水蒸气反应的说法中不正确的是(

)A．反应中有氢气产生B．此反应需在加热条件下才能发生C．生成的铁的化合物中铁全部呈＋3价D．该反应中水作氧化剂【答案】C【解析】Fe与H2O(g)反应生成Fe3O4，Fe的化合价为＋2、＋3。1．物理性质铁的氧化物氧化物FeOFe2O3Fe3O4颜色状态______________________________铁的价态______________________________溶解性都不溶于水黑色粉末红棕色粉末黑色晶体＋2＋3＋2、＋32．化学性质(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________________________________________________________。3．用途Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，赤铁矿的主要成分是____________，是炼铁原料，也可作外墙涂料。Fe3O4

碱性FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋Fe2O3

＋3H2O【答案】Fe3O4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，则Fe3O4溶于盐酸的离子方程式为Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。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离子方程式？

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，故Fe3O4是混合物【答案】C【解析】赤铁矿、铁锈的主要成分均是Fe2O3，A错误，C正确；Fe2O3为碱性氧化物，但不与水反应，B错误；Fe3O4为化合物，不是混合物，D错误。1．物理性质铁的氢氧化物内容Fe(OH)2Fe(OH)3颜色状态____________固体______________固体溶解性________________溶于水白色红褐色难2．制备实验内容Fe(OH)2Fe(OH)3现象产生__________絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为________________________离子方程式Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓；Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓实验结论Fe(OH)3与Fe(OH)2分别可用相应的可溶性盐与可溶性碱反应制得_________________________________白色红褐色生成红褐色沉淀4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

3．化学性质内容Fe(OH)2Fe(OH)3稳定性不稳定，易被O2氧化，受热易分解，但产物复杂不稳定，受热易分解，化学方程式为__________________________与盐酸反应的离子方程式_______________________________________________________________

Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O在向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液的实验中，往往将吸有NaOH溶液的滴管下端伸入FeSO4溶液中，再挤出NaOH溶液，采用这样操作的目的是什么？【答案】减少NaOH溶液与空气的接触，使所制得的Fe(OH)2能较长时间保持白色。

在空气中氢氧化亚铁白色沉淀可转化为红褐色沉淀。关于该反应的下列叙述中不正确的是(

)A．生成物为氢氧化铁 B．该反应是化合反应C．该反应是氧化还原反应 D．氢氧化亚铁作氧化剂【答案】D【解析】氢氧化亚铁易与氧气、水反应生成氢氧化铁，该反应既是化合反应，又是氧化还原反应，氢氧化亚铁是还原剂，氧气是氧化剂。课堂·

素养初培

任务Fe(OH)3和Fe(OH)2的实验室制备方法素养探源核心素养考查途径变化观念与平衡思想科学探究与创新意识通过对防氧化措施的实施，考查制取较纯净Fe(OH)2的方法，延伸考查防氧、防水、防光照等的实验措施，如用煤油保存金属钠、用棕色试剂瓶保存新制氯水等[情境导入]在两支试管里分别加入少量的FeCl3和新制FeSO4溶液，然后滴入NaOH溶液，观察并记录现象。(1)两支试管中有什么现象？久置于空气中又有什么现象？【答案】甲中生成红褐色沉淀，久置不变色；乙中生成白色沉淀，久置沉淀变成灰绿色，最终变为红褐色。(2)在制备Fe(OH)2时，为什么要用新制的FeSO4溶液并将吸有NaOH溶液的胶头滴管尖嘴插入液面以下？【答案】用新制的FeSO4溶液是为了防止Fe2＋被氧化成Fe3＋；滴管尖嘴插入液面以下是为了防止生成的Fe(OH)2与O2接触而被氧化。(3)在实验中，若想长时间观察到生成的白色Fe(OH)2沉淀，除使用新制FeSO4溶液外，还应创造一个怎样的反应环境？【答案】因为Fe(OH)2易被氧化而发生颜色变化，故应尽可能创造无氧环境以防止Fe(OH)2被氧化，如在溶液上层铺一层植物油。[深化理解]1．制备Fe(OH)2的防氧化措施(1)Fe2＋必须是新制的，并放入Fe粉，以防Fe2＋被氧化成Fe3＋。(2)除去溶液中溶解的O2，其方法是加热煮沸NaOH溶液。(3)长胶头滴管末端插入试管内的液面以下。(4)在FeSO4溶液液面上加植物油或苯进行液封。(5)在容器内充满H2等气体，保证无O2环境。2．实验装置的改进[典例精练]

在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备Fe(OH)2沉淀。(1)在试管Ⅰ中加入的试剂是__________________。(2)在试管Ⅱ中加入的试剂是__________________。(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子，后续的实验步骤是___________________________。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，理由是___________________________________________________________。【答案】(1)稀硫酸、铁屑(2)NaOH溶液(3)检验试管Ⅱ出口处排出氢气的纯度，当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹(4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和Ⅱ，且外界空气不容易进入【解析】该制备方法的原理是利用稀硫酸和铁屑产生氢气，先赶尽装置中的空气。确定空气赶尽后，再夹紧止水夹，通过H2产生的压强将试管Ⅰ中产生的FeSO4溶液压入试管Ⅱ的NaOH溶液中，从而使产生的白色Fe(OH)2沉淀在H2的还原性气氛中得以较长时间保持。

下列各图示中能较长时间看到