1、第三章 铁 金属材料第一节 铁及其化合物第二课时 铁的重要化合物了解铁的了解铁的氧化物氧化物、氢氧化物氢氧化物的的制备制备、性性质质及及应用应用。12通过通过实验探究实验探究了解了解铁与水蒸气铁与水蒸气的反应。的反应。3通过实验探究了解通过实验探究了解铁盐铁盐和和亚铁盐亚铁盐的的性质性质、应用应用及及检验检验。科学探究：科学探究：通过实验探究铁及其重要化合通过实验探究铁及其重要化合物的物的制备制备、性质性质及其及其转化转化，并得出科学的，并得出科学的结论。结论。12变化观念：变化观念：理解铁及其重要化合物的理解铁及其重要化合物的化学化学性质性质。3证据推理：证据推理：具有证据意识，能基于证据对
2、具有证据意识，能基于证据对铁的化合物的性质、物质组成、结构及其铁的化合物的性质、物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实或证伪。证实或证伪。化学式化学式FeO Fe2O3Fe3O4色、态色、态俗名俗名铁的价态铁的价态水溶性水溶性稳定性稳定性与非氧化性酸与非氧化性酸反应反应氧化物类别氧化物类别氧化性氧化性铁红铁红磁性氧化铁磁性氧化铁红棕色粉末红棕色粉末黑色晶体黑色晶体黑色粉末黑色粉末+2+2+2+2、+3+3不溶不溶不溶不溶不溶不溶+3+3不稳定不稳定稳定稳定稳定稳定FeO + 2H+ = Fe2+ + H2OFe2O3 + 6H+ = 2F
3、e3+ + 3H2OFe3O4 + 8H+= Fe2+ + 2Fe3+4 H2O高温时，都能与高温时，都能与C、CO、H2反应，被还原生成反应，被还原生成Fe碱性氧化物碱性氧化物碱性氧化物碱性氧化物复杂氧化物复杂氧化物作为冶炼金属的原料作为冶炼金属的原料Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO22. Fe2O3 用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料。用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料。3. Fe3O4用于用于电磁领域（电磁领域（制录音磁带和电讯器材制录音磁带和电讯器材）。 铁有两种氢氧化物，可以分别由相对应的铁有两种氢氧化物，可以分别由相对应的可溶性盐可溶性盐与与碱溶碱溶液液反应制得。反应制得
4、。【实验实验3-13-1】在两支试管中分别加入少量的在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和溶液和FeSO4溶液，溶液，然后各滴入然后各滴入NaOH溶液。观察并描述发生的现象。溶液。观察并描述发生的现象。FeCl3溶液溶液FeSO4溶液溶液加入加入NaOH溶液溶液离子方程式离子方程式生成红褐色沉淀生成红褐色沉淀白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色成红褐色Fe3+3OH- = Fe(OH)3 Fe2+2OH- = Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3应用：可利用以上原理检验应用：可利用以上原理检验Fe3+ 或或 Fe2+离子的存在。
5、离子的存在。上述实验在制备上述实验在制备Fe(OH)2过程中，胶头滴管的使用是否正确？这样过程中，胶头滴管的使用是否正确？这样操作的目的是什么？怎样才能使制得的操作的目的是什么？怎样才能使制得的Fe(OH)2较长时间存在？较长时间存在？成功的关键：溶液中不含O2等氧化性物质；制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。使用新配制的使用新配制的FeSO4溶液和溶液和NaOH溶液。溶液。把把NaOH溶液或溶液或配制溶液用的蒸馏水事先加热煮沸一下。配制溶液用的蒸馏水事先加热煮沸一下。如果在试管中如果在试管中FeSO4溶液液面上预先注入一层植物油，则生溶液液面上预先注入一层植物油，则
6、生 成的成的Fe(OH)2保存的时间会更长一些。保存的时间会更长一些。改进实验装置改进实验装置弹簧夹弹簧夹Fe和稀硫酸和稀硫酸NaOH溶液溶液化学式化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3色态色态溶解性溶解性制备制备与与O2反应反应稳定性稳定性与酸反应与酸反应白色固体白色固体红褐色固体红褐色固体难溶难溶难溶难溶Fe3+3OH- =Fe(OH)3 Fe2+2OH- =Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2= 4Fe(OH)3 白色白色灰绿色灰绿色红褐色红褐色Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O不稳定，易被空气氧化，不稳定，易被空气氧化，加热易分
7、解加热易分解2Fe(OH)3 = Fe2O3+3H2O1. Fe3+和和Fe2+的检验的检验 常见的铁盐有常见的铁盐有Fe2(SO4)3、 FeCl3等，常见的亚铁盐有等，常见的亚铁盐有FeSO4、 FeCl2等。等。直接观察颜色直接观察颜色利用氢氧化物沉淀的颜色利用氢氧化物沉淀的颜色Fe(OH)3Fe(OH)2 当溶液中既有当溶液中既有Fe3+又有又有Fe2+时，应如何将它们鉴别出来？时，应如何将它们鉴别出来？【实验实验3-23-2】在两支试管中分别加入少量的在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和溶液和FeCl2溶溶液，液，各滴入各滴入几滴几滴KSCN溶液。观察并溶液。观察并记录记录现象
8、。现象。滴入几滴滴入几滴KSCN溶液溶液FeCl3溶液溶液FeCl2溶液溶液溶液呈红色溶液呈红色溶液颜色无变化溶液颜色无变化反应原理：反应原理：Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3（红色）（红色） 利用显色反应利用显色反应如何将混合液中的如何将混合液中的Fe2+鉴别出来？鉴别出来？【实验实验3-33-3】在盛有在盛有2mLFeCl3溶液的溶液的试管中加入少量的铁粉，振试管中加入少量的铁粉，振荡试管。充分反应后，荡试管。充分反应后，滴入滴入几滴几滴KSCN溶液。观察并溶液。观察并记录记录现象。现象。把上层清液倒入另一支试管中，再滴入几滴氯水，又发生了什么把上层清液倒入另一支试管中，再滴
9、入几滴氯水，又发生了什么变化？变化？FeCl3溶液溶液中加入中加入现象现象离子方程式离子方程式结论结论铁粉，铁粉，KSCN溶液溶液氯水氯水加少量铁粉振荡后，溶液加少量铁粉振荡后，溶液变成浅绿色，再加变成浅绿色，再加KSCN溶液，溶液颜色无变化溶液，溶液颜色无变化2Fe3Fe=3Fe2溶液显红色溶液显红色2Fe2Cl2=2Fe32Cl-铁盐遇到较强的还原铁盐遇到较强的还原剂会被还原成亚铁盐，剂会被还原成亚铁盐，亚铁盐在较强的氧化亚铁盐在较强的氧化剂作用下会被氧化成剂作用下会被氧化成铁盐，即在一定条件铁盐，即在一定条件下是下是Fe3+和和Fe2+可以可以互相转化的。互相转化的。2. Fe3+、Fe
10、2+ 、Fe的转化的转化铁三角铁三角Fe2+Fe3+还原剂氧化剂Fe2+Fe3+氧化剂：氧化剂：Cl2 、 O2 、 HNO3、 *KMnO4还原剂：还原剂：Fe、Cu、*I-、 *S2-浅绿色浅绿色棕黄色棕黄色Fe(OH)3Fe(OH)2红褐色红褐色白色白色碱碱酸酸碱碱酸酸空气中放置空气中放置【思考与讨论思考与讨论】（1 1）在上述实验中，发生了什么化学反应，生产的主要产物是什么？请运在上述实验中，发生了什么化学反应，生产的主要产物是什么？请运用氧化还原反应的规律进行分析，并尝试写出反应的化学反方程式。用氧化还原反应的规律进行分析，并尝试写出反应的化学反方程式。（2 2）为使使用后的为使使用
11、后的“腐蚀液腐蚀液” ” 能得到充分利用，如何处理使用后的能得到充分利用，如何处理使用后的“腐蚀腐蚀液液” ” 。【实验实验】取一小块覆铜板，用油性笔在覆铜板上画出设计取一小块覆铜板，用油性笔在覆铜板上画出设计好的图案，然后浸入盛有溶液的小烧杯中。过一好的图案，然后浸入盛有溶液的小烧杯中。过一段时间后，去除覆铜板并用清水洗净。观察实验段时间后，去除覆铜板并用清水洗净。观察实验现象。现象。【思考与讨论思考与讨论】（1 1）Fe、FeSO4和和Fe2(SO4)3 三种物质中，哪种物质可做氧化剂三种物质中，哪种物质可做氧化剂，哪种可做还原剂，哪种既可做氧化剂，又可做还原剂？举例写，哪种可做还原剂，哪种既可做氧化剂，又可做还原剂？举例写出相应反应的化学方程式，并加以说明。出相应反应的化学方程式，并加以说明。（2 2）请你用图示的方法归纳请你用图示的方法归纳Fe、Fe2+和和Fe3 +三者之间的转化关三者之间的转化关系，并与同学讨论。系，并与同学讨论。利用利用Fe2的还原性的还原性利用利用Fe3的氧化性的氧化性1. Fe3+和和Fe2+的检验的检验铁铁的的化化合合物物氧化亚铁氧化亚铁氧化铁氧化铁四氧化三铁四氧化三铁氧化物氧化物氢氧化物氢氧化物氢氧化亚铁氢氧化亚铁氢氧化铁氢氧化铁盐盐亚铁盐亚铁盐铁盐铁盐Fe2+和和Fe3 +的鉴别的鉴别Fe、Fe2+和和Fe3 +之间的转化之间的转化
