2021学年第一节 铁及其化合物教课课件ppt

这是一份2021学年第一节 铁及其化合物教课课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了生活中的富铁食品，人体中的铁元素，铁在自然界中的存在，我国人工冶铁制品，铁的冶炼，铁的单质，物理性质，①与非金属反应，化学性质，②与酸反应等内容，欢迎下载使用。
⒈以单质形态存在
丹霞地貌的岩层因Fe2O3而呈红色。
2.以化合物形态存在（Fe2+、Fe3+ ）
甘肃张掖丹霞“中国最美的七大丹霞地貌”
因含Fe2O3而呈红色
在自然界中，铁主要以+2价和+3价化合物的形式存在于矿石中。
常见的铁矿石有赤铁矿(Fe2O3) 、磁铁矿(Fe3O4) 、黄铁矿(FeS2)等。
铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。
战国时期最大的铁器——长方形铁炉
我国目前发现最早的人工冶铁制品——铜柄铁剑
②导电性（不如铜、铝） 、 导热性、延展性
①银白色有金属光泽的固体，能被磁体吸引（铁粉黑色）
③熔点：1535℃，沸点：2750℃， 密度7.86 g/cm3
与弱、强、较强氧化剂反应
2、化学性质(与弱、强、较强氧化剂反应)
常温下，干燥空气中难以被氧化
常温下，潮湿空气中，生成铁锈
氧化性：F2＞O2 ＞Cl2 ＞Br2 ＞Fe3+ ＞ I2 ＞S
与非氧化性酸 Fe＋2H+= Fe2+＋H2↑
与CuSO4溶液 Fe＋Cu2+=Cu＋Fe2+
与氧化性酸 常温下，Fe遇浓H2SO4、HNO3发生钝化
与AgNO3溶液 Fe＋2Ag+=2Ag＋Fe2+
加热时，Fe与浓H2SO4，浓HNO3，稀HNO3均反应，但不产生H2
与FeCl3溶液 Fe +2Fe3+= 3Fe2+（溶液中进行）
思考：在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理。这是为什么呢？
提示：铁与水会反应吗？
实验装置设计思路：水蒸气的产生装置→水蒸气与铁粉的反应装置→气体产物检验/收集装置
设计原理：湿棉花的作用：提供反应所需的水蒸气；酒精灯的火焰用防风罩罩住，可以提高加热温度；棉花不可放在试管口；装置末端将产生的气体导入肥皂液中是为了产生肥皂泡，便于验证产物中的气体。
为什么不加“↑”符号呢？
产生大量的肥皂泡，点燃肥皂泡可听到爆鸣声，反应后试管内固体仍为黑色
铁粉与水蒸气的反应装置
湿棉花提供的水蒸气少，设计后的反应装置：
④收集并检验产生的气体
铁粉与水蒸气反应的实验装置
以下反应装置各部分的作用是什么？
2Na + 2H2O ＝ 2NaOH + H2↑
K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au
1、除去硫酸亚铁中少量硫酸铜的方法是（ ） A、加过量锌粉，再过滤，保留滤液 B、加过量铜粉，再过滤，保留滤液 C、加过量氢氧化钠溶液，再过滤，保留滤液 D、加过量铁粉，再过滤，保留滤液2、下列化合物中，不能用两种单质直接化合的是（ ） A、FeS B、FeCl3 C、Fe3O4 D、FeCl2
3、下列物质中，在一定条件下与铁反应，且铁元素的 化合价能变为+3价的是( ) A.氯化铁溶液 B.氯气 C.硫酸铜溶液 D.稀盐酸
4、下列关于铁与水反应的描述不正确的是(　　) A．红热的铁能与水蒸气反应，用排水法收集产 生的气体并点燃，能听到轻微“噗”声 B．铁与水蒸气的反应是氧化还原反应 C．常温下，Fe与H2O不反应，但在空气中O2、 H2O的共同作用下能发生氧化反应 D．铁与水蒸气反应的固体产物是黑色的FeO
5、某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验，并检验产物的性质，请回答下列问题：
(1)A装置的作用是_________， B中反应的化学方程式为 ______________________。 (2)D的作用是_________________________。
(3)E中的现象是_________________________________________。(4)A、B两个装置中应先点燃__________________处的酒精(喷)灯，点燃E处酒精灯之前应进行的操作______________________。
黑色固体变为红色，右端管壁有水珠生成
收集H2，并检验其纯度
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
第 2 课时 铁的氧化物和氢氧化物
FeO+2H+=Fe2++H2O
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
都不溶于水,也不与水反应但溶于酸
FeO+2H+ =Fe2++H2O
Fe2O3+6H+ =2Fe3++3H2O
Fe3O4 + 8 H+ =Fe2++2Fe3+ + 4H2O
（可看作FeO·Fe2O3）
非碱性氧化物/复合氧化物
FexOy+yCO ==xFe+yCO2
三、铁的氢氧化物 P67实验3-1
被溶解在溶液中的氧气氧化
1. Fe(OH)3和Fe(OH)2的制备
Fe3＋＋3OH-=Fe(OH)3↓
Fe2+＋2OH-=Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O =4Fe(OH)3
由实验3-1知，白色Fe(OH)2会被溶解在溶液中的氧气氧化，那么实验室里如何得到Fe(OH)2呢？
应防止氧气的干扰（包括溶液中的氧气的干扰与空气中的氧气的干扰）
探究：Fe(OH)2的制备
配制试剂的蒸馏水要煮沸
①在Fe(OH)2溶液的液面上加少量苯/植物油/煤油（隔绝氧气）
②胶头滴管插入液面下滴加
操作：先滴加 ，然后 ，当氢气纯净后，再滴加 。
Fe(OH)2的制备 改进方案二
在容器内充满H2等还原性气体
操作：先 止水夹，在试管Ⅱ出口处 ，当 后， 止水夹。产生的氢气使Ⅰ中压强 ，将生成的硫酸亚铁溶液从长导管排入 .
Fe(OH)2的制备 改进方案三
操作：先 活塞a，在锥形瓶出口处 ，当 后， 活塞a。产生的氢气使A中压强 ，将生成的硫酸亚铁溶液从长导管排入 .
Fe(OH)2的制备 改进方案四
1．用下列装置不能达到实验目的的是( )
A．用甲图装置可鉴别纯碱与小苏打B．用乙图装置制备Fe(OH)2C．用丙图装置能证明Cl2与烧碱溶液反应D．用丁图装置制取氯气
2. 用下面两种方法可以制得白色Fe(OH)2沉淀。方法一：用FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备Fe(OH)2。（1）除去蒸馏水中溶解的O2常采用 的方法。（2）生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面以下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是 。
避免生成的Fe(OH)2与氧气接触被氧化
方法二：在如图所示装置中，用不含O2的NaOH溶液、铁屑和Fe(OH)2沉淀。（3）在试管Ⅰ中加入的试剂是 。（4）在试管Ⅱ中加入的试剂是 。（5）为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是___________________________________________________________（6）这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_______________________________________。
检验试管Ⅱ出口处的H2纯度，当排出
H2纯净时，再夹紧止水夹
装置中充满了H2，且外界空气不易进入
Fe2++2OH- =Fe(OH)2↓
Fe3++3OH- =Fe(OH)3↓
第 3 课时 铁盐与亚铁盐
怎样鉴别Fe2+和Fe3+溶液？
在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeCl2溶液，然后 各滴入KSCN溶液。观察并记录现象。
FeCl2 FeCl3
Fe3+的重要检验方法
原理：Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3（ 红色 ）
(1) 怎样鉴别Fe2+和Fe3+溶液？
白色沉淀迅速变灰绿色，最后呈红褐色
鉴别Fe2+和Fe3+
在盛有2mL FeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，振荡试管。充分反应后，滴入几滴KSCN溶液，观察并记录现象。
把上清液倒入另一支试管中，再滴入几滴氯水，又发生了什么变化？
2. Fe2+ 和 Fe3+ 的相互转化
溶液由棕黄色变为浅绿色
Fe2+ 和 Fe3+ 的相互转化
2Fe3+ + Fe ＝ 3Fe2+
2Fe2+ + Cl2——2Fe3+ + 2Cl-
Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3（ 红色 ）
（2）Fe2+ 和 Fe3+ 的相互转化
Fe2+ Fe3+
强氧化剂：O2、 Cl2、Br2、浓H2SO4、H2O2、HNO3、KMnO4（H+）等
总结：Fe2+ 和 Fe3+ 的相互转化
弱还原剂：Zn、Fe、Cu、S2-、I- 、SO2等
实验室里FeSO4溶液试剂瓶底部的黑色固体物质，可能是什么物质？为什么要加这种黑色粉末？
黑色粉末为铁粉，目的是将Fe3+还原为Fe2+ ,防止FeSO4溶液变质。
四、铁盐和亚铁盐 P70
2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2+
思考：为使使用后的“腐蚀液”能得到充分利用，如何处理使用后的“腐蚀液”?
加适量Fe粉回收铜，加入氯水等强氧化剂实现FeCl3溶液的再生
Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三种物质中，哪种物质可做氧化剂，哪种可做还原剂，哪种既可作氧化剂又可做还原剂？
观察三种物质中Fe元素的化合价。Fe：0价；FeSO4：+2价；Fe2(SO4)3：+3价Fe可以升失氧化作还原剂；Fe2(SO4)3可以降得还原作氧化剂；FeSO4既可以作氧化剂又可以做还原剂。
弱氧化剂：H+、Cu2+、S、I2等
强氧化剂：Cl2、Br2、HNO3等
Zn、H2、Al、C等
Cl2、Br2、O2、H2O2、HNO3、KMnO4、ClO-等
Fe → Fe2+ ← Fe3+
当人体贫血时，需要及时补铁。补铁药品主要是二价铁盐，如何达到 2~3年的保质期？
薄膜防止Fe2+被氧化
“维C和Fe搭档效果会更好”
维生素C能抑制Fe2+的氧化.
氧化物、碱性氧化物、金属氧化物
可能具有氧化性，能与还原性的物质反应
应该可以由铁与氧气反应得到
量大，应该可以用作炼铁颜色是红色，性质稳定，可制颜料可转化为Fe2+
1、下列4种铁的化合物溶于稀盐酸后，滴加KSCN溶液没有颜色变化，再加氯水呈红色的是（ ） A. Fe3O4 B. Fe2O3 C. FeCl3 D. FeSO4
2、为了防止试剂变质，配制FeSO4溶液时，除了在试剂瓶中加入少量H2SO4外，还要加入（ ） A. 加入Cu B. 通入Cl2 C. 加入Fe 粉 D. 加入KSCN
3、为了检验某FeCl2溶液是否变质，可向溶液中加入 （　　） A．NaOH溶液 B．铁片 C．KSCN溶液 D．石蕊溶液
4、将铁片放入下列溶液中，溶液的质量减少的是（　　） A、稀H2SO4 B、FeSO4溶液 C、CuSO4溶液 D、稀HCl
2、除去括号中的杂质,应选用的试剂分别为
1)FeCl2溶液(FeCl3)   ；2) FeCl3溶液(FeCl2) ；3)FeCl2溶液 (CuCl2) 。
3.下列离子的检验方法合理的是（ ）A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2+B.向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2+C.向某溶液中加入NaOH溶液，得红棕色沉淀，说明溶液中含有Fe3+D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2+，不含有Mg2+
4.某地有“天明的晚黑的早，洗脸快不如脸脏的快”一说，这是因为该地从早到晚一直处于红棕色的烟中，附近居民深受其害，试推测该地空气污染物中可能含有（　　）A.煤炭粉尘 B.Al2O3粉尘 C.Fe3O4粉尘 D.Fe2O3粉尘
用价类二维图来表示铁及其化合物的相互转化关系。课后请对铁及其化合物的价类二维图（下图）中的物质转化关系进行总结。
单质 氧化物 氢氧化物 盐
氧化亚铁：是一种黑色粉末，不稳定，在空气里受热迅速被氧化成四氧化三铁氧化铁：是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用做红色油漆和涂料，赤铁矿的主要成分四氧化三铁：是一种具有磁性的黑色晶体，俗称磁性氧化铁
①铁具有延展性和导热性。②铁能导电，但其导电性不如铜和铝。③铁能被磁体吸引。④铁的熔点是：1535℃；沸点是2750℃；密度是7.86g/cm3。
氢氧化亚铁：白色固体Fe2++2OH-——Fe(OH)2↓氢氧化铁：红褐色粉末或胶体Fe3++3OH-——Fe(OH)3↓
含有Fe3+的溶液遇到硫氰化钾溶液时变成红色，我们通常利用这一反应检验Fe3+的存在。