铁的氧化物和氢氧化物 课件-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

第三章第一节铁及其化合物第2课时

铁的氧化物和氢氧化物红砖和青砖/黛瓦都是生活中用到的建筑材料。他们是由黏土中含有的铁元素经过不同工艺煅烧得到，你认为中他们分别含有什么氧化物呢？故宫红砖苏州黛瓦情景导入(一)物理性质及用途化学名称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁外观化学式铁元素化合价俗称——色、态水溶性FeO Fe2O3Fe3O4+2

+3+2、+3

铁红磁性氧化铁

黑色粉末

红棕色粉末

黑色晶体

均不溶于水用途存在矿物——瓷器显色(绿色)、刺青墨水红油漆、涂料、油墨、主要的炼铁原料磁性材料(磁铁、磁带、指南针)赤铁矿磁铁矿

Fe3O4是纯净物，而非混合物；是一种复杂的化合物(二)化学性质价态观：氧化还原反应分类观：记通性、找特性FeO

物质类型角度元素价态角度氧化性金属氧化物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金属氧化物Fe2O3+6H+

=Fe3+

+3H2OFe2O3+3CO===2Fe+3CO2氧化亚铁是一种黑色粉末，不稳定，受热会转化为四氧化三铁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+4CO2（还原剂C、CO、H2、Al）

3Fe3O4+28H++NO3-

==9Fe3++NO⬆+14H2O

Fe2O3+6H++2I-

==2Fe2++I2+3H2O3FeO+10H++NO3-

=3Fe3++NO⬆+5H2O青砖红砖资料卡片：

将用黏土制成的砖坯置于窑内，先用大火将砖坯从外向内烧透，停火，使砖和窑体慢慢冷却下来，在这个过程中，由于空气充足，砖坯中的铁元素被氧化成Fe2O3(棕红色)使砖呈现红色。【Fe2O3】【Fe3O4】思考：为什么不是氧化亚铁呢？氧化亚铁不稳定

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碳发生化学反应产生大量的还原气体(H2和CO)，它们把Fe2O3又逐渐还原成Fe3O4而制得青砖。一、铁的氧化物金属的氢氧化物通常有以下几种方案：1.单质和水反应2.氧化物和水反应3.可溶性盐和碱溶液反应亚铁盐铁

盐FeSO4FeCl3

碱Fe(OH)2碱Fe(OH)3如何制备Fe(OH)3

、Fe(OH)2?二、铁的氢氧化物【思考】铁的氢氧化物有几种？如何制取？在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。观察并描述发生的现象。【实验3-1】

Fe(OH)3

Fe(OH)2

实验操作

实验现象

二、铁的氢氧化物实验现象Fe3＋＋3OH－==Fe(OH)3↓Fe2＋＋2OH－==Fe(OH)2↓4Fe(OH)2＋O2＋2H2O==4Fe(OH)3产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀生成红褐色沉淀红褐色沉淀是什么物质？Fe(OH)3什么氧化了Fe(OH)2？氧气二、铁的氢氧化物

Fe(OH)2Fe(OH)3操作

现象离子方程式产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀生成红褐色沉淀Fe3＋＋3OH－

=Fe(OH)3↓Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2＋O2＋H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)2很不稳定，极易转化为Fe(OH)32、性质化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态溶解性与盐酸反应稳定性

制法转化现象方程式白色固体红褐色固体Fe(OH)2＋2H＋＝Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋＝Fe3＋＋3H2O

Fe2＋＋2OH−＝Fe(OH)2↓Fe3＋＋3OH−＝Fe(OH)3↓4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3难溶于水难溶于水不稳定，在空气中易被氧化(隔绝空气)白色絮状沉淀→灰绿色→红褐色Fe(OH)2是白色固体，为什么做实验时试管中几乎观察不到白色呢？4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3罪魁祸首——氧气！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）

制备氢氧化亚铁的关键：如图是制备氢氧化亚铁的改进装置，思考并回答下列问题：(1)配制NaOH和FeSO4溶液的蒸馏水要经过__________，目的是________________。(2)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__________________________________。(3)将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液液面以下，其目的是________________________________。加热煮沸赶走溶解的氧气隔绝空气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化防止滴加NaOH溶液时带入空气改进装置方案一：有机覆盖层法现配现用配制时所用蒸馏水要经过加热煮沸隔绝空气中的氧气赶走溶解的氧气防止滴加NaOH溶液时带入空气ρ苯<ρ水，不溶于水（煤油）Fe(OH)2的制备实验改进中学唯一允许胶头滴管深入液面下的实验操作。方案二：气体保护法水起到液封的作用防止空气进入装置产生H2，将装置中的空气排尽生成的Fe(OH)2处在H2的保护中Fe(OH)2的制备实验改进操作：先滴加

，然后

，当氢气纯净后，再滴加

。收集氢气并验纯NaOH溶液稀硫酸方案三：气体保护法产生H2，将装置中的空气排尽产生压强差，将装置A中产生的FeSO4溶液压入B中（A、B充满H2）（A中产生H2→压液）先开后关Fe(OH)2的制备实验改进操作：先

止水夹，在试管B出口处

，当

后，

止水夹。产生的氢气使A中压强

，将生成的硫酸亚铁溶液从长导管入

.打开收集氢气并验纯关闭增大试管B中氢气纯净小结：制备Fe(OH)2的四个关键点(1)Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配(可加入少量铁屑）。(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。例.如图所示装置可用来制取Fe(OH)2并观察其在空气中被氧化的

颜色变化。实验时必须使用铁屑、稀硫酸和NaOH溶液。(1)在试管Ⅰ中加入的试剂是_____________。(2)在试管Ⅱ中加入的试剂是___________。稀硫酸、铁屑NaOH溶液(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂，塞紧塞子后的实验步骤是_______________________________________________________________________。打开止水夹a，待试管Ⅰ中反应生成的氢气排尽装置中的空气后，再关闭止水夹a(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_________________________________________________________________。(5)实验完毕，拔去试管Ⅱ中的橡胶塞，放入一部分空气，此时试管Ⅱ中发生反应的化学方程式为________________________________。

试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)31.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Fe2O3A

2.以下有关铁的氧化物的叙述中正确的是(

)A.Fe2O3、Fe3O4都是炼铁的原料B.FeO、Fe2O3、Fe3O4都只有氧化性C.FeO、Fe2O3、Fe3O4都是不溶于水的黑色固体D.FeO在空气中加热迅速生成Fe2O3A3.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