高中化学第三章 铁 金属材料第一节 铁及其化合物多媒体教学ppt课件

这是一份高中化学第三章 铁 金属材料第一节 铁及其化合物多媒体教学ppt课件，共26页。PPT课件主要包含了氧化铁作外墙涂料，氧化铁的用途，随堂练习，红褐色沉淀，实验现象及反应原理，Fe2O3，物质类别，氧化性，元素价态，碱性氧化物等内容，欢迎下载使用。
(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。
分类对比，证据推理
【学习任务一】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。
(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？
黑色粉末
均不溶于水
FeO + 2H+ =Fe2+ +H2OFe2O3 +6H+ =2Fe3+ +3H2OFe3O4 +8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ +4H2O
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
Ⅰ.作为冶炼金属的原料
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
Ⅱ.氧化铁常用于制造红 色油漆和涂料
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)3 ml单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8 ml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H2 B.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FeCl2 D.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
3.铁在一定条件下与O2、水蒸气反应的相同产物是(　　) A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.Fe2O3
(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 ]
宏观辩识 实验探究
【学习任务二】铁的氢氧化物
实验：用一支试管取2 mL FeCl3溶液，用胶头滴管向其中加入少量NaOH溶液。
FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
Fe3＋+3OH－=Fe(OH)3↓
现象：产生红褐色沉淀。
金属的氢氧化物通常有以下几种方案：✭单质和水反应✭氧化物和水反应✭可溶性盐和碱溶液反应
(2)如何制备Fe(OH)3 、Fe(OH)2 ？说出你选择此法的理由
✭可溶性盐和碱溶液反应
分析：根据铁和水蒸气的反应，可知方案1不可行；根据铁的氧化物的水溶性，可知方案2不可行，因此采用方案3。
【实验3-1 】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。
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓
Fe3++3OH－=Fe(OH)3↓
Fe2＋+2OH－==Fe(OH)2↓(白色)
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？
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(红褐色)
迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
思考2：如何得到纯净的氢氧化亚铁？
思考3：为什么要将胶头滴管伸入液面以下？
提示：避免生成的氢氧化亚铁沉淀与空气接触。
分析： Fe(OH)2会被溶解在溶液中的氧气氧化，因此实验室中得到Fe(OH)2的关键是防止氧气的干扰。其中包括溶液中的氧气的干扰与空气中的氧气的干扰。
制取纯净氢氧化化亚铁的实验方法
思考4：上述实验还能进一步改进吗？
改进方案一：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：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？
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。
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。
4.在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备Fe(OH)2 。（1）在试管A里加入的试剂是 。（2）在试管B里加入的试剂是 。（3）为了制得Fe(OH)2沉淀，在试管A和B中加入试剂，塞紧塞子，打开止水夹一会儿。再夹紧止水夹之前的实验步骤是 。（4）这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是 。
铁屑、 稀H2SO4
检验试管B出口处排出的氢气的纯度,当排出的H2 纯净时，再夹紧止水夹。
试管A中反应生成的H2充满了试管A和试管B， 且外界空气不容易进入。
制备Fe(OH)2的关键是隔绝空气(O2)，可采取的措施有：(1)Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。(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。
制取纯净氢氧化化亚铁的实验方法小结：
不稳定，易被氧化，加热易分解
Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+= Fe3++3H2O
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
一、铁的氧化物性质总结
6FeO + O2 2Fe3O4
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
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
3.两者都是碱，都可以与酸反应生成盐和水
Fe(OH)3 + 3HCl = FeCl3 + 3H2O
Fe(OH)2 + 2HCl = FeCl2 + 2H2O
二、铁的氢氧化物性质总结
6.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·3Fe2O3 B.2FeO·3Fe2O3 C.FeO·2Fe2O3 D.2FeO·Fe2O3
5.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.Fe B.FeCl3 C. FeO D.Fe2O3