3.1.2 铁的重要化合物（教学课件）-【一线课堂】2022-2023学年高一化学同步课件+作业（人教版2019必修第一册）

走进奇妙的化学世界2022必修第一册第三章

铁金属材料第一节

铁及其化合物第2课时铁的重要化合物铁的重要化合物0

+3

+2化合价

Fe

FeO

Fe2O3

Fe3O4

Fe(OH)2

Fe(OH)3

学习

目标PART01PART02了解铁的常见氧化物的性质；

了解铁的氢氧化物的性质；第2课时铁的重要化合物一.铁的氧化物(1)铁元素可以形成三种氧化物——FeO、Fe2O3和Fe3O4。观察三者的外观，并对其作出描述。思考与讨论一.铁的氧化物推测：从分类的角度分析，三者都是金属氧化物，都能与酸反应。从价态的角度分析，FeO、Fe3O4既有氧化性又有还原性，Fe2O3主要有氧化性。Fe2O3

FeOFe3O4(2)推测这三种氧化物化学性质的相同与不同，并说出你的推测依据？化学名称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁化学式铁元素化合价俗称——色、态水溶性FeOFe2O3Fe3O4+2

+3+2、+3铁红磁性氧化铁黑色粉末红棕色粉末黑色晶体均不溶于水物理性质一.铁的氧化物【思考】1.按性质划分，Fe2O3属于哪个类别的氧化物？2.按元素价态从氧化性和还原性角度分析，Fe2O3具有什么性？Fe2O3碱性氧化物碱性氧化物FeO

+3氧化性+2氧化性还原性化学名称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁稳定性氧化物类别与盐酸反应（用离子方程式表示）氧化性(被还原)用途——不稳定稳定稳定均为碱性氧化物FeO+2H+=Fe2+

+H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2OFexOy+yCO===xFe+yCO2△复杂氧化物红色油漆和涂料、炼铁原料制录音磁带和电讯器材，打印机或复印机的墨粉化学性质一.铁的氧化物铁的氧化物的用途Fe2O3可作为冶炼金属的原料Fe2O3常用于制造红色油漆和涂料Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温红砖和青砖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？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。红砖中含的是氧化铁，青砖中含的是四氧化三铁青砖中含的为什么不是氧化亚铁？C＋H2O(g)===CO＋H2高温1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)铁的化学性质活泼,所以铁在自然界中全部以化合态存在(

)(2)铁粉作食品袋内的脱氧剂时起氧化作用。(

)(3)铁与稀硫酸反应的离子方程式:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑。(

)(4)Fe2O3俗称铁红,常用作红色油漆和涂料。(

)(5)FeO和Fe2O3都是碱性氧化物,都能与酸发生反应。(

)(6)3mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8mol电子。(

)×

√

×

×

√

√

2.下列有关铁的说法中正确的是(

)A.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2B.铁能与盐酸反应生成氯化铁和氢气C.Fe与少量Cl2反应生成FeCl2D.铜粉中混有少量铁粉,可加入足量盐酸充分反应后过滤除去D

3.铁在一定条件下与O2、水蒸气反应的相同产物是(

)A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.Fe2O3C

4.我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”:“粤中洋行有舶上铁丝.....日久起销,用刀刮其销,....所刮下之销末,名铁线粉”。这里的“铁线粉”是指()A.FeB.FeCl3C.FeOD.Fe2O3D

5.铁的常见化合价有+2价和+3价。据研究,铁在浓硝酸中发生钝化时,可生成一种化学式为Fe8O11的化合物,它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为（）A.FeO·3Fe2O3B.2FeO·3Fe2O3C.FeO·2Fe2O3D.2FeO·Fe2O3B

Fe2O3+3物质类别：氧化性Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O△Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

高温元素价态：碱性氧化物铁的氧化物性质总结FeO+2物质类别：碱性氧化物FeO+2H+Fe2++H2O元素价态：氧化性FeO

+COFe+CO2

高温还原性6FeO+O22Fe3O4△Fe3O4物质类别：氧化性元素价态：特殊氧化物Fe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2OFe3O4+4CO3Fe+4CO2

高温铁的氧化物性质总结(1)从化合价的角度看，铁元素有哪些氢氧化物？铁元素的氢氧化物有两种，氢氧化亚铁[Fe(OH)2]、和氢氧化铁[Fe(OH)3]思考与讨论二.铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3

【思考】FeO、Fe2O3

为碱性氧化物，但不溶于水，如何制得Fe(OH)3和Fe(OH)2呢？

实验3-1制备: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。—NaOH溶液—Fe2(SO4)3溶液生成红褐色沉淀—NaOH溶液—FeSO4溶液

白色絮状沉淀灰绿色红褐色现象离子方程式FeCl3溶液FeSO4溶液生成红褐色沉淀生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3实验现象及反应原理可能原因一：FeSO4溶液中部分Fe2+可能被空气中的O2氧化成Fe3+可能原因二：生成的Fe(OH)2沉淀极易被空气中的O2氧化成Fe(OH)3Fe(OH)2和O2会在哪相遇？溶液中会有一定量的O2溶解于其中溶液混合过程中会有一定量的O2带入【思考】思考1：为什么在FeSO4溶液中加入NaOH溶液时，生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，过一段时间后还会生成红褐色物质呢？如何排除干扰，制备出白色Fe(OH)2的沉淀呢？如何除去FeSO4溶液中的Fe3+问题1如何除去反应物溶液中溶解的O2?问题2如何避免在滴加反应物过程中带入O2问题3加铁粉Fe+2Fe3+=3Fe2+

隔绝空气解决方案加热至沸腾

【思考与讨论】思考2：如何得到纯净的氢氧化亚铁？尽可能创造无氧条件环境：植物油液封（隔绝O2）试剂：新制FeCl2溶液蒸馏水煮沸后配制溶液（除去水中溶解的O2）

思考4：上述实验还能进一步改进吗？改进方案一：有机覆盖层法如图，若向盛有FeSO4溶液的试管里加入少量煤油或苯，再将吸有NaOH溶液的长滴管伸入到FeSO4溶液的液面下，挤出NaOH溶液。显然加入煤油或苯，则隔绝空气的效果会更好。改进方案二：还原性气体保护法下图为实验方案改进，请讨论图①的防氧化原理。图②的防氧化原理和图①类似，如何操作才能达到目的？打开止水夹a,检验试管B出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时，夹紧止水夹a。提示：铁粉和硫酸反应得到H2，装置充满了H2，生成的Fe(OH)2没有与O2接触。【例题】下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是_________(填序号)。【答案】①②③【总结】实验室里想要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态溶解性稳定性与O2反应与酸反应制备白色固体红褐色固体难溶难溶不稳定，易被氧化，加热易分解加热易分解Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3

Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓白色→灰绿色→红褐色铁的氢氧化物性质1.氢氧化铁：红褐色沉淀，与酸反应，受热分解2.氢氧化亚铁：白色沉淀，易被氧化，迅速变为灰绿色，最终为红褐色2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)33.两者都是碱，都可以与酸反应生成盐和水Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2OFe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O铁的氢氧化物性质总结总结1.根据下列流程图回答问题。

(1)写出F的化学式:

,H的化学式:

。

(2)写出由E转变成F的化学方程式:

。

(3)向B溶液中加入A的有关离子反应方程式:

。

(4)写出A在一定条件下与水反应的化学方程式:

。

答案

(1)Fe(OH)3

AgCl(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(3)2H++Fe===Fe2++H2↑(4)3Fe+4H2O(g)

Fe3O4+4H2解析

据框图转化可知,D溶液与硝酸酸化的硝酸银反应后的溶液中含有K+,白色沉淀H是AgCl,则D为KCl;又据红褐色沉淀F为Fe(OH)3,则E为Fe(OH)2,结合复分解反应的特点知B、C为FeCl2或KOH,又因为G为FeCl3,故B为FeCl2,C为KOH,A为Fe。2.在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。思考解答下列问题：(3)在试管Ⅰ里加入的试剂是

。(4)在试管Ⅱ里加入的试剂是

。(5)为了制得白色Fe(O