3.1铁及其化合物+ppt课件-2019新人教版高中化学必修一.rar

第第1 1节节 铁及其化合物铁及其化合物第三章第三章 铁铁 金属材料金属材料人体中的铁元素铁在人体中的含量为45g，是人体必需微量元素中含量最多的一种。人体内的含铁化合物功能性铁储存铁参与氧的运输与一些酶结合缺铁会造成记忆力、免疫力、对温度适应力下降、贫血等哪些食物在富含铁？铁在自然界中的存在陨铁铁在自然界中的存在赤铁矿（Fe2O3）黄铁矿（FeS2）铁元素在地壳中的含量排在第四位，仅次于氧硅铝，是含量第二多的金属元素铁在自然界中的存在我国人工冶铁制品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铁的冶炼Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2高温 铁的物理性质光亮的银白色金属,密度较大。熔沸点较高：熔点1535，沸点2750。纯铁有良好的导电性和导热性,导电性比铜、铝差。铁能被磁铁吸引。1、观察下列化学反应方程式，铁的化合价变化有何异同？思考思考讨论讨论Fe + 2HCl2FeCl2 + H22Fe + 3Cl22FeCl3点燃Fe + CuSO4FeSO4 + Cu2Fe+3Cl22FeCl3点燃FeFeCl3化合价升高0+3FeFeCl2化合价升高0+2Fe+CuSO4FeSO4+CuFeFeSO4化合价升高0+2Fe+2HCl2FeCl2+H22、为什么有的化学方程式中铁的化合价变成+2，有的变成+3？与非氧化性酸（HCl、稀硫酸）反应：与氧化性酸（浓硫酸、硝酸）反应：常温下：浓硫酸和浓硝酸会发生钝化Fe + 2H+ =Fe2+ +H2稀硝酸：铁不足：Fe + 4HNO3= Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 铁过量：3Fe + 8HNO3= 3Fe(NO3)2 + 2NO + 4H2O 3、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？钢水注入干燥的模具提示：铁与水会反应吗？生活经验告诉我们，常温下，铁与水是不发生反应的。但在高温下，铁能与水发生反应。现象：加热时试管内铁粉红热，生成黑色固体，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。试管口略向下倾斜；酒精灯先加热湿棉花，有水蒸气后，再移至铁粉位置；加热一会后再将导管插入到肥皂水中；结束时，先撤导管，再移酒精灯。3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法不正确的是( )A、装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气B、装置B中反应的化学方程式是 2Fe+3H2O(g) = Fe2O3 + 3H2C、装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰D、点燃装置D处的气体前必须检验气体的纯度高温 B如图所示是某化学小组设计还原铁粉与水蒸气反应的实验，思考并回答下列问题：1加热烧瓶中水的目的是什么？2玻璃管中石棉绒的作用是什么？3干燥管的作用是什么？4实验开始时，是先点燃酒精灯还是先点燃酒精喷灯？为什么？金属与水反应的一般规律：1、活泼金属如K、Ca、Na与冷水剧烈反应，生成可溶性的碱和氢气。 Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H22、Mg与冷水反应缓慢，但在加热（或沸水）下反应加快。(铝与冷水很难反应，与热水反应缓慢) Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H23、Zn、Fe、Sn、Pb高温下与水蒸气反应，生成不溶性的氧化物和氢气。 3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H24、Cu、Hg、Ag、Pt、Au与水不反应。名称（俗称）氧化亚铁氧化铁（铁红） 四氧化三铁（磁性氧化铁） 化学式FeO Fe2O3 FeFe3 3O O4 4( ( FeO FeFe2 2O O3 3) ) 类别碱性氧化物碱性氧化物（特殊）氧化物色态黑色粉末红红棕色粉末 黑色晶体 溶解性均不溶于水稳定性不稳定稳定稳定铁的氧化物化学性质相同点a.能与酸反应 FeO + 2HCl = FeCl2 + H2O Fe2O3+6 HCl = 2 FeCl3 + 3H2O Fe3O4+8 HCl = 2 FeCl3 + FeCl2 + 3H2O 说明： FeO 、Fe2O3为碱性氧化物，Fe3O4为复杂氧化物，也是最稳定的氧化物。b.具有氧化性，能被还原为铁单质。 FexOy + yCO = xFe + yCO2 FexOy xFe不同点 FeO不稳定，在空气中受热被氧化 6FeO + O2 = 2Fe3O4高温Al或H2【例】铁的常见化合价有+2价和+3价。据研究，铁在浓HNO3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()AFeO3Fe2O3B2FeO3Fe2O3CFeO2Fe2O3 D2FeOFe2O3【解析】合物Fe8O11可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物，设化学式为nFeOmFe2O3，则n + 2m =8，n + 3m =11，解得n2，m3，该化合物可以表示为2FeO3Fe2O3。【答案】B物质Fe(OH)2Fe(OH)3铁的价态+2 +3 色、态白色固体红褐色固体化学性质与非氧化性酸反应Fe(OH)2+2HCl = FeCl2+2H2OFe(OH)3+3HCl = FeCl3+ 3H2O与氧化性酸反应3Fe(OH)2+10HNO3 = 3Fe(NO3)3+ NO+8H2OFe(OH)3+3HNO3 = Fe(NO3)3+3H2O与还原性酸反应Fe(OH)2+2HI = FeI2+2H2O2Fe(OH)3+6HI = 2FeI2+ I2+6H2O铁的氢氧化物热稳定性不稳定（易被氧化为Fe(OH)3 ）不稳定：2Fe(OH)3 =Fe2O3+ 3H2O制法可溶性碱与亚铁盐溶液反应可溶性碱与铁盐溶液反应转化4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3，颜色变化：白色灰绿色红褐色易错警示1. Fe(OH)2与强氧化性酸(如稀硝酸、浓硫酸)反应时，要注意发生的是氧化还原反应，而不是复分解反应。2. Fe(OH)2在空气中加热得到的是Fe2O3：4Fe(OH)2+O2 2Fe2O3+4H2O FeCl3溶液 FeSO4溶液加入NaOH溶液红褐色沉淀 白色絮状沉淀 灰绿色 红褐色沉淀 化学方程式FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3+3NaClFeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO44Fe(OH)2+O2+2H2O =4Fe(OH)3【实验3-1】铁的氢氧化物的制备氢氧化亚铁易被氧化，如何防止其被氧化？探究：Fe(OH)2的制备Fe(OH)2被氧化的原因 反应试剂中溶有氧气配制试剂的蒸馏水要煮沸试剂与空气接触在Fe(OH)2溶液的液面上加少量苯（或植物油）胶头滴管插入液面下加入NaOH溶液改进方法改进装置操作：先滴加稀硫酸，然后收集氢气并验纯，当氢气纯净后，再滴加NaOH溶液。改进方案NaOH溶液操作：先打开止水夹，在试管出口处收集氢气并验纯，当氢气纯净后，关闭止水夹。产生的氢气使中压强增大，将生成的硫酸亚铁溶液从长导管排入中。改进方案稀H2SO4铁屑改进方案铁粉稀硫酸NaOH溶液操作：先打开活塞a，在锥形瓶出口处收集氢气并验纯，当氢气纯净后，关闭活塞a。产生的氢气使A中压强增大，将生成的硫酸亚铁溶液从长导管排入B中。铁盐和亚铁盐: Fe3+和Fe2+的鉴别（4）强氧化剂法溶液褪色：Fe2+不褪色：Fe3+加酸性高锰酸钾或溴水（5）K3Fe(CN)6溶液检验法溶液生成蓝色沉淀：Fe2+无明显现象：Fe3+K3Fe(CN)6溶液注意：若只检验Fe3，最好选用KSCN溶液。 若只检验Fe2，最好方法是加KSCN溶液无现象，再滴入氯水，溶液变红。但加入试剂顺序不能颠倒。检验Fe3是否混有Fe2，最好用酸性KMnO4溶液或溴水，不能用NaOH溶液、KSCN等。检验既含Fe3又含Fe2，分二次检验，用KSCN溶液检验Fe3，用酸性KMnO4溶液检验Fe2。（强氧化剂）FeFe2+ Fe3+ ZnAl等Cu2+H+SI2等（弱氧化剂）Cl2HNO3H2SO4(浓)等ZnFeCuS2-I-等O2HNO3Cl2H2O2KMnO4(H+) 等（强氧化剂）（还原剂）只有还原性只有氧化性既有氧化性又有还原性AlCO等铁三角铁三角的应用