铁及其化合物课件2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

3.1.1铁及其化合物铁元素（Fe）原子序数：26位置：第四周期第Ⅷ族原子结构：价态：+2、+3、+6含量：O＞Si＞Al＞Fe＞Ca存在形式：游离态、化合态赤铁矿(Fe2O3)

磁铁矿

(Fe3O4)黄铁矿(FeS2)

菱铁矿

(FeCO3)游离态化合态陨铁

Fe铁元素生理功能：构成血红蛋白，参与氧气运输，维持正常的造血功能。实验室里的含铁试剂绿矾(FeSO4·7H2O)明矾(KAl(SO4)2·12H2O)蓝矾/胆矾CuSO4·5H2O)FeCl2溶液FeCl3溶液Fe(OH)2沉淀→Fe(OH)3沉淀一、铁的单质（1）物理性质银白色金属，粉末为黑色，工业上称为“黑色金属”(Fe、Cr、Mn)，能导电，但其导电性不如铜和铝，能被磁铁吸引，熔点高，密度较大。（2）预测·化学性质类别金属单质与O2等非金属单质反应与酸反应与盐反应与水（蒸汽）反应化合价还原性①与非金属单质反应（2）化学性质【现象：剧烈燃烧、火星四射、放出大量的热、生成黑色固体】+3+2/+3+2【现象：棕褐色烟】【氧化性：Cl2＞S】②与酸反应Fe＋2HCl

=

FeCl2＋H2↑+2Fe做还原剂，化合价上升；遇弱氧化剂→+2，遇强氧化剂→+3遇到盐酸、稀硫酸等非氧化性酸，生成+2价铁盐若遇到HNO3、浓硫酸等强氧化性酸，则生成+3价铁盐③与盐反应Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu+2湿法炼铜：曾青得铁则化为铜Fe＋2Fe3+=3Fe2+加Fe粉保存FeCl2溶液④与水蒸气反应（与冷水不反应）实验装置操作及现象实验结论用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，反应后试管内固体仍为黑色红热的铁能与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2产生水蒸气，与铁粉反应思考为什么放一团湿棉花？思考：在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或者是钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥，为什么？避免高温下铁与水反应，生成Fe3O4。(1)反应开始时，应先点燃___处的酒精灯，其目的是___________________________，若点燃顺序反了，可能有什么后果？【例1】利用如图装置也可以实现Fe与水蒸气的反应b产生水蒸气，用水蒸气排装置内的空气答案：①Fe与O2生成了Fe3O4，无法与水蒸气反应；②Fe与水蒸气反应生成H2，在高温下与空气中的O2反应可能发生爆炸。(2)此装置如何检验Fe与水蒸气反应生成的气体产物？答案：用小试管收集一试管气体，点燃，听到轻微噗声，证明生成了H2。（3）铁的冶炼高炉炼铁Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2高温（4）铁的用途铁合金P78食品中还原铁粉，防止食物被氧化二、铁的氧化物FeO（氧化亚铁）Fe2O3（氧化铁/三氧化二铁）Fe3O4（四氧化三铁）物理性质Fe价态实物图片颜色、状态俗名/存在矿物/用途水溶性+2+3

黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁红磁性氧化铁均不溶于水赤铁矿磁铁矿瓷器显色、刺青墨水、青砖红油漆、涂料、炼铁原料、红砖磁铁、磁带、颜料FeO（氧化亚铁）Fe2O3（氧化铁/三氧化二铁）Fe3O4（四氧化三铁）化学性质非氧化性酸(HCl)氧化性酸(稀HNO3)类别稳定性FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O6FeO+O2

=2Fe3O4∆稳定稳定金属氧化物金属氧化物复杂氧化物例1：判断题1、Fe3O4可以写作FeO·Fe2O3，因此Fe3O4是混合物（）2、FeO在空气中不稳定，加热条件下易被氧气氧化生成Fe2O3（）3、FeO常用于瓷器制作，使釉面呈现浅绿色（）4、FeO不溶于水，但Fe2O3可以溶于水（）例2：关于FeO、Fe2O3、Fe3O4

下列说法不正确的是（）A、氧元素的化合价完全相同B、铁元素的化合价不完全相同C、氧化亚铁俗称铁红，为红棕色固体D、铁与水蒸汽反应生成的固体产物是黑色的CD三、铁的氢氧化物（1）物理性质（2）化学性质Fe(OH)2Fe(OH)3物理性质颜色水溶性白色红褐色均难溶于水②受热分解：①与酸反应：Fe(OH)2

+2H+

=Fe2+

+2H2OFe(OH)3

+3H+

=Fe3++3H2O2Fe(OH)3Fe2O3

+3H2O∆Fe(OH)3（氢氧化铁）Fe(OH)2（氢氧化亚铁）Fe(OH)2在空气中加热得到Fe2O3可溶性（亚）铁盐+碱思考：如何制备Fe(OH)2与Fe(OH)3？1、Fe与H2O反应？2、Fe与NaOH反应？3、FeO/Fe2O3与H2O反应？4、FeO/Fe2O3与NaOH反应？Fe(OH)2与Fe(OH)3的制备Fe2++2OH-

Fe(OH)2Fe3++3OH-

Fe(OH)3（3）制备实验：用一支试管取2mLFeCl3、FeSO4溶液，用胶头滴管分别向其中加入少量NaOH溶液。FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaClFe3＋+3OH－=Fe(OH)3↓(红褐色沉淀)①Fe(OH)3制备方程式：②Fe(OH)2制备方程式：FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4Fe2

+2OH

=Fe(OH)2

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(红褐色沉淀)③Fe(OH)2→Fe(OH)3(白色沉淀)思考：制备过程中，如何防止Fe(OH)2被O2氧化？隔绝氧气空气中的O2溶液中的O2用煮沸除氧的蒸馏水配制溶液隔绝氧气（用N2、H2保护气）1、Fe(OH)2与Fe(OH)3在空气中加热分解，最终生成相同的产物（）2、FeO与H2O反应生成Fe(OH)2，Fe2O3与H2O反应生成Fe(OH)3（）3、Fe(OH)2是一种白色固体，在空气中易被氧化（）

O2一、判断题1.下列有关铁的化合物的说法不正确的是()A.Fe(OH)2不稳定，具有较强的氧化性B.FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，均可与盐酸反应C.Fe(OH)3可通过化合反应得到，Fe(OH)2则不能D.Fe3O4为磁性氧化铁，其中铁的化合价为＋2和＋3A2.有关铁的化合物的说法中，错误的是()A.Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色B.由图示操作可制取Fe(OH)2C.Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应A3.铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述白色沉淀和残渣分别是()A.Fe(OH)3；Fe2O3

B.Fe(OH)2；Fe2O3C.Fe(OH)2；Fe(OH)3、Fe3O4

D.Fe2O3；Fe(OH)3B四、铁盐和亚铁盐1.Fe2+、Fe3+的检验:(1)观察颜色：Fe2+的溶液呈浅绿色、Fe3+的溶液呈棕黄色(2)加碱沉淀法：Fe3+→Fe(OH)3红褐色沉淀Fe2+→Fe(OH)2→Fe(OH)3白色沉淀→灰绿色→红褐色(3)显色法：Fe3

：滴加KSCN溶液(硫氰化钾)呈红色Fe3

+3SCN

⇌Fe(SCN)3(红色，弱电解质，不是沉淀)特效、灵敏Fe2

：无现象①Fe2

加KSCN溶液加氯水/H2O2溶液变红②利用Fe2+还原性加酸性KMnO4:KMnO4溶液紫色褪去(当溶液中有Cl-时，不用此方法)③加K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液:产生蓝色沉淀特效、灵敏一、判断题1.向某溶液中滴入KSCN溶液变为红色，可判断该溶液中只含有Fe3+(

)2.向某溶液中先加入氯水,后滴入KSCN溶液变为红色，可判断该溶液中含有Fe2+(

)

二、思考题1.实验室有一瓶久置的FeSO4溶液，如何判断该溶液是否变质？2.如何在Fe3+存在时检验Fe2+？答：取少量溶液于管中，滴入KSCN，观察有无红色生成答：取少量待测液于试管中，滴加酸性KMnO4，若酸性KMnO4褪色，说明原溶液中含有Fe2+。思考：已知下列溶液可能含有Fe2+或Fe3+一种，也可能为Fe2+、Fe3+的混合溶液，如何检验其中含有的金属离子？KSCN溶液不变红溶液变红有Fe3+无Fe3+氯水溶液变红有Fe2+溶液不变红无Fe2+酸性KMnO4KMnO4褪色有Fe2+KMnO4不褪色无Fe2+2.Fe2+、Fe3+的性质及相互转化:Fe3+主要体现氧化性，Fe2+主要体现还原性Fe＋2Fe＋3①O2；②Cl2；③H2O2；④HNO3；⑤KMnO4(H+)⑥Fe；⑦Cu；⑧S2-；⑨H2S；⑩SO32-；⑪I-①4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O②2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-③2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O(H2O2绿色氧化剂)④3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O⑤5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O(验证Fe2+)⑥2Fe3++Fe=3Fe2+(配制Fe2+溶液加铁粉防氧化；除Fe2+中Fe3+；化合反应制FeCl2)⑦2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+(印刷电路板；可证明氧化性Fe3+＞Cu2+）⑧2Fe3++S2-=2Fe2++S↓(S2-少量)2Fe3++3S2-=2FeS↓+S↓(S2-足量),FeS难溶于水易溶于酸

黑色沉淀

淡黄色沉淀⑨2Fe3++H2S

=2Fe2++S↓+2H+⑩2Fe3++SO32-+H