《鐵及其化合物》PPT
第一部分內容：素養目標
1.結合生活中的鐵制品應用,了解單質鐵、鐵的氧化物的性質及用途,培養化學服務社會的責任意識。
2.通過探究實驗,認識鐵單質與水蒸氣反應的條件,對比鈉與水的反應,加深對微觀原子結構決定物質宏觀性質的認識,培養宏觀辨識與微觀探析的能力。
3.通過實驗掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制備原理及化學性質。結合實驗現象,認識+2價鐵的強還原性。
4.依據化合價理論,結合實驗探究,掌握Fe、Fe2+、Fe3+相互轉化的途徑,強化變化觀念。
5.通過實驗探究學會Fe2+、Fe3+的檢驗方法,培養證據推理意識,提升實驗探究能力與創新意識。
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鐵及其化合物PPT，第二部分內容：課前篇自主預習
知識鋪墊
1.鐵生銹的條件是與水、空氣同時接觸。
2.光亮的鐵絲在空氣中能否燃燒?鐵絲在純氧中燃燒的現象如何?請寫出相應的化學方程式。
提示鐵絲在空氣中不能燃燒。鐵絲在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體。3Fe+2O2==Fe3O4。
3.鐵與鹽酸、CuSO4溶液發生反應的離子方程式分別為Fe+2H+=Fe2++H2↑, Fe+Cu2+=Fe2++Cu。
4.將幾滴FeCl3飽和溶液滴入沸騰的蒸餾水中,繼續加熱至液體呈紅褐色,停止加熱。所得液體即為氫氧化鐵膠體。
新知預習
一、鐵元素概述
1.自然界中的鐵:既有單質(隕鐵中的鐵單質)形態又有化合物(礦石中+2、+3價鐵的化合物)形態。
2.含量:鐵在地殼中含量居第四位,僅次于氧、硅、鋁。
3.開發利用:春秋初年我國已掌握了冶鐵技術。工業煉鐵原理(以Fe2O3為例)3CO+Fe2O3==2Fe+3CO2。
二、鐵的單質
1.物理性質
鐵有延展性、導熱性、導電性,但其導電性不如銅和鋁,鐵還能被磁鐵吸引。其熔、沸點較高,熔點:1 535 ℃、沸點:2 750 ℃。密度:7.86 g·cm-3。
2.化學性質
(1)與非金屬單質(O2、Cl2等)反應,如Fe與Cl2反應:
2Fe+3Cl2==2FeCl3。
(2)與鹽酸、稀硫酸反應:Fe+2H+=Fe2++H2↑(離子方程式)。
(3)與某些鹽反應,如Fe與CuSO4溶液反應:Fe+Cu2+=Fe2++Cu(離子方程式)。
(4)與水反應,通常鐵與冷水和熱水均不反應,但鐵可與水蒸氣反應。
三、鐵的重要化合物
1.鐵的氧化物
2.鐵的氫氧化物
3.鐵鹽、亞鐵鹽
(1)Fe3+的檢驗
(2)Fe2+和Fe3+的轉化
寫出下列反應的離子方程式:
①FeCl3溶液與鐵粉:2Fe3++Fe=3Fe2+。
②FeCl2溶液與氯水:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。
③FeCl3溶液與覆銅板:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
【微思考2】Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三種物質中,哪種物質可做氧化劑,哪種可做還原劑,哪種既可做氧化劑又可做還原劑?
提示Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三種物質中鐵元素的化合價分別為0、+2、+3價,根據含元素最高價的物質只能做氧化劑,含元素最低價的物質只能做還原劑,處于中間價態的物質既可做氧化劑又可做還原劑得出結論:Fe2(SO4)3可做氧化劑,Fe可做還原劑,FeSO4既可做氧化劑又可做還原劑。
自主測試
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。
(1)Fe與H2O(g)反應生成Fe2O3和H2。 ( )
(2)鐵有多種氧化物,且均為黑色固體。 ( )
(3)Fe3O4中的Fe化合價有+2和+3價,Fe3O4為混合物。 ( )
(4)Fe(OH)2和Fe(OH)3均為弱堿,均與鹽酸反應生成鹽和H2O。 ( )
(5)Fe(OH)2易被溶解在溶液中的O2氧化為Fe(OH)3。( )
(6)Fe2+遇到氧化劑Cl2、KMnO4、H2O2均被氧化為Fe3+。 ( )
(7)FeCl3溶液與Fe、Cu反應,體現了FeCl3的還原性。 ( )
(8)Fe3+遇KSCN溶液可生成紅色沉淀。 ( )
答案(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√
(7)× (8)×
2.下列關于鐵與水蒸氣反應的說法中不正確的是 ( )
A.反應中有氫氣產生
B.此反應需在高溫條件下才能發生
C.生成的鐵的化合物中鐵全部呈+3價
D.該反應中水做氧化劑
答案C
解析Fe與H2O(g)反應生成Fe3O4和H2,Fe3O4中Fe的化合價既有+2價又有+3價。
3.下列離子方程式中正確的是( )
A.鐵與鹽酸反應:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
B.氯氣與氯化亞鐵溶液反應:2FeCl2+Cl2=2FeCl3
C.氯化鐵溶液與鐵反應:Fe3++Fe=2Fe2+
D.氯化鐵溶液與氫氧化鈉溶液反應:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
答案D
解析由于鹽酸中H+的氧化性弱,故鐵與鹽酸反應時,Fe只能被氧化為Fe2+,A錯誤;B項是化學方程式,不是離子方程式,FeCl2中Cl-實際不參加反應,應刪去;C項中電荷不守恒。
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鐵及其化合物PPT，第三部分內容：課堂篇探究學習
“Fe、Fe2+、Fe3+”的三角轉化關系
問題探究
1.【實驗探究】
2.Fe(OH)3、FeCl3、FeCl2是否都可由化合反應得到?請寫出可能的化學方程式。
提示它們均可由化合反應得到,反應的化學方程式為
3.如何除去FeCl3溶液中混有的FeCl2?如何除去FeCl2溶液中混有的FeCl3?
提示通入Cl2;加入鐵粉。
深化拓展
1.“鐵三角”轉化關系
2.含鐵物質的分離與除雜
素能應用
典例1已知有以下物質相互轉化:
試回答:
(1)B的化學式為__________,D的化學式為__________。
(2)寫出由E轉變成F的化學方程式:__________。
(3)常用__________檢驗G中的陽離子,其現象為__________。
(4)向G溶液加入A的有關反應的離子方程式為__________。
答案(1)FeCl2 KCl
(2)4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
(3)KSCN溶液 棕黃色溶液變為紅色溶液
(4)2Fe3++Fe=3Fe2+
解析根據流程圖,推知D溶液為KCl溶液,H為AgCl,E為Fe(OH)2,F為Fe(OH)3,G為FeCl3,然后根據圖中物質間的轉化關系,推知A為Fe,B為FeCl2,C為KOH。
變式訓練1-1欲除去FeSO4溶液中含有的CuSO4和Fe2(SO4)3等少量雜質,應選用的試劑是( )
A.氨水 B.鋁粉
C.鐵粉 D.NaOH溶液
答案C
解析加入鐵粉后,Cu2++Fe=Cu+Fe2+,2Fe3++Fe=3Fe2+,然后將過量的鐵粉及Cu過濾即可。
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鐵及其化合物PPT，第四部分內容：隨堂檢測
1.鐵在一定條件下與O2、水蒸氣反應的共同產物是( )
A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.Fe(OH)2
答案C
解析鐵在氧氣中點燃生成Fe3O4,與H2O(g)在高溫下反應也生成Fe3O4。
2.下列有關說法不正確的是( )
A.Fe3O4為磁性氧化鐵,其中鐵的化合價為+2和+3
B.FeO、Fe2O3均為堿性氧化物,均與鹽酸反應
C.Fe(OH)2不穩定,具有較強的氧化性
D.Fe(OH)3比Fe(OH)2穩定
答案C
解析Fe(OH)2具有較強的還原性,易被氧化。
3.除去FeCl2溶液中少量的FeCl3,最好的方法是( )
A.加入氫氧化鈉溶液 B.通入氯氣
C.加入銅粉 D.加入鐵粉
答案D
解析要實現“Fe3+→Fe2+”的轉化,需要加入還原劑,且不引入新的雜質離子,最好的方法是加入足量鐵粉充分反應后過濾,發生的化學反應為2FeCl3+Fe=3FeCl2。
4.向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,無明顯變化。當再滴入幾滴新制氯水后,混合溶液變成紅色。則下列結論錯誤的是( )
A.該溶液中一定含有SCN-
B.氧化性:Fe3+>Cl2
C.Fe2+與SCN-不能形成紅色物質
D.Fe2+被氧化為Fe3+
答案B
解析溶液中的Fe2+與加入的新制氯水發生反應2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,氧化性:Fe3+<Cl2;能使含Fe3+的溶液變為紅色,說明原溶液中一定含有SCN-。因原溶液中加入含Fe2+的溶液后,無明顯變化,說明Fe2+與SCN-不能形成紅色物質。
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