《铁及其化合物》PPT

《铁及其化合物》PPT

第一部分内容：素养目标

1.结合生活中的铁制品应用,了解单质铁、铁的氧化物的性质及用途,培养化学服务社会的责任意识。

2.通过探究实验,认识铁单质与水蒸气反应的条件,对比钠与水的反应,加深对微观原子结构决定物质宏观性质的认识,培养宏观辨识与微观探析的能力。

3.通过实验掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。结合实验现象,认识+2价铁的强还原性。

4.依据化合价理论,结合实验探究,掌握Fe、Fe2+、Fe3+相互转化的途径,强化变化观念。

5.通过实验探究学会Fe2+、Fe3+的检验方法,培养证据推理意识,提升实验探究能力与创新意识。

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铁及其化合物PPT，第二部分内容：课前篇自主预习

1.铁生锈的条件是与水、空气同时接触。

2.光亮的铁丝在空气中能否燃烧?铁丝在纯氧中燃烧的现象如何?请写出相应的化学方程式。

提示铁丝在空气中不能燃烧。铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体。3Fe+2O2==Fe3O4。

3.铁与盐酸、CuSO4溶液发生反应的离子方程式分别为Fe+2H+=Fe2++H2↑, Fe+Cu2+=Fe2++Cu。

4.将几滴FeCl3饱和溶液滴入沸腾的蒸馏水中,继续加热至液体呈红褐色,停止加热。所得液体即为氢氧化铁胶体。

一、铁元素概述

1.自然界中的铁:既有单质(陨铁中的铁单质)形态又有化合物(矿石中+2、+3价铁的化合物)形态。

2.含量:铁在地壳中含量居第四位,仅次于氧、硅、铝。

3.开发利用:春秋初年我国已掌握了冶铁技术。工业炼铁原理(以Fe2O3为例)3CO+Fe2O3==2Fe+3CO2。

二、铁的单质

1.物理性质

铁有延展性、导热性、导电性,但其导电性不如铜和铝,铁还能被磁铁吸引。其熔、沸点较高,熔点:1 535 ℃、沸点:2 750 ℃。密度:7.86 g·cm-3。

2.化学性质

(1)与非金属单质(O2、Cl2等)反应,如Fe与Cl2反应:

2Fe+3Cl2==2FeCl3。

(2)与盐酸、稀硫酸反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑(离子方程式)。

(3)与某些盐反应,如Fe与CuSO4溶液反应:Fe+Cu2+=Fe2++Cu(离子方程式)。

(4)与水反应,通常铁与冷水和热水均不反应,但铁可与水蒸气反应。 

三、铁的重要化合物

1.铁的氧化物

2.铁的氢氧化物 

3.铁盐、亚铁盐

(1)Fe3+的检验 

(2)Fe2+和Fe3+的转化 

写出下列反应的离子方程式:

①FeCl3溶液与铁粉:2Fe3++Fe=3Fe2+。

②FeCl2溶液与氯水:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。

③FeCl3溶液与覆铜板:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。

【微思考2】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,哪种既可做氧化剂又可做还原剂?

提示Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三种物质中铁元素的化合价分别为0、+2、+3价,根据含元素最高价的物质只能做氧化剂,含元素最低价的物质只能做还原剂,处于中间价态的物质既可做氧化剂又可做还原剂得出结论:Fe2(SO4)3可做氧化剂,Fe可做还原剂,FeSO4既可做氧化剂又可做还原剂。

1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。

(1)Fe与H2O(g)反应生成Fe2O3和H2。 (　　)

(2)铁有多种氧化物,且均为黑色固体。 (　　)

(3)Fe3O4中的Fe化合价有+2和+3价,Fe3O4为混合物。 (　　)

(4)Fe(OH)2和Fe(OH)3均为弱碱,均与盐酸反应生成盐和H2O。 (　　)

(5)Fe(OH)2易被溶解在溶液中的O2氧化为Fe(OH)3。(　　)

(6)Fe2+遇到氧化剂Cl2、KMnO4、H2O2均被氧化为Fe3+。 (　　)

(7)FeCl3溶液与Fe、Cu反应,体现了FeCl3的还原性。 (　　)

(8)Fe3+遇KSCN溶液可生成红色沉淀。 (　　)

答案(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)√

(7)×　(8)×

2.下列关于铁与水蒸气反应的说法中不正确的是 (　　)

A.反应中有氢气产生

B.此反应需在高温条件下才能发生

C.生成的铁的化合物中铁全部呈+3价

D.该反应中水做氧化剂

解析Fe与H2O(g)反应生成Fe3O4和H2,Fe3O4中Fe的化合价既有+2价又有+3价。

3.下列离子方程式中正确的是(　　)

A.铁与盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑

B.氯气与氯化亚铁溶液反应:2FeCl2+Cl2=2FeCl3

C.氯化铁溶液与铁反应:Fe3++Fe=2Fe2+

D.氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓

解析由于盐酸中H+的氧化性弱,故铁与盐酸反应时,Fe只能被氧化为Fe2+,A错误;B项是化学方程式,不是离子方程式,FeCl2中Cl-实际不参加反应,应删去;C项中电荷不守恒。

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铁及其化合物PPT，第三部分内容：课堂篇探究学习

“Fe、Fe2+、Fe3+”的三角转化关系

1.【实验探究】

2.Fe(OH)3、FeCl3、FeCl2是否都可由化合反应得到?请写出可能的化学方程式。

提示它们均可由化合反应得到,反应的化学方程式为

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;加入铁粉。

1.“铁三角”转化关系

2.含铁物质的分离与除杂 

典例1已知有以下物质相互转化:

(1)B的化学式为__________,D的化学式为__________。 

(2)写出由E转变成F的化学方程式:__________。 

(3)常用__________检验G中的阳离子,其现象为__________。 

(4)向G溶液加入A的有关反应的离子方程式为__________。 

答案(1)FeCl2　KCl

(2)4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3

(3)KSCN溶液　棕黄色溶液变为红色溶液

(4)2Fe3++Fe=3Fe2+

解析根据流程图,推知D溶液为KCl溶液,H为AgCl,E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,G为FeCl3,然后根据图中物质间的转化关系,推知A为Fe,B为FeCl2,C为KOH。

变式训练1-1欲除去FeSO4溶液中含有的CuSO4和Fe2(SO4)3等少量杂质,应选用的试剂是(　　)

A.氨水B.铝粉

C.铁粉D.NaOH溶液

解析加入铁粉后,Cu2++Fe=Cu+Fe2+,2Fe3++Fe=3Fe2+,然后将过量的铁粉及Cu过滤即可。

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铁及其化合物PPT，第四部分内容：随堂检测

1.铁在一定条件下与O2、水蒸气反应的共同产物是(　　)

A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.Fe(OH)2

解析铁在氧气中点燃生成Fe3O4,与H2O(g)在高温下反应也生成Fe3O4。

2.下列有关说法不正确的是(　　)

A.Fe3O4为磁性氧化铁,其中铁的化合价为+2和+3

B.FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,均与盐酸反应

C.Fe(OH)2不稳定,具有较强的氧化性

D.Fe(OH)3比Fe(OH)2稳定

解析Fe(OH)2具有较强的还原性,易被氧化。

3.除去FeCl2溶液中少量的FeCl3,最好的方法是(　　)

A.加入氢氧化钠溶液B.通入氯气

C.加入铜粉D.加入铁粉

解析要实现“Fe3+→Fe2+”的转化,需要加入还原剂,且不引入新的杂质离子,最好的方法是加入足量铁粉充分反应后过滤,发生的化学反应为2FeCl3+Fe=3FeCl2。

4.向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后,混合溶液变成红色。则下列结论错误的是(　　)

A.该溶液中一定含有SCN-

B.氧化性:Fe3+>Cl2

C.Fe2+与SCN-不能形成红色物质

D.Fe2+被氧化为Fe3+

解析溶液中的Fe2+与加入的新制氯水发生反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,氧化性:Fe3+

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《铁的多样性》物质的性质与转化PPT课件(第3课时铁及其化合物之间的转化关系) 第一部分内容：素养目标 1.从物质类别、元素价态的角度,依据复分解反应规律和氧化还原反应原理,预测含有..

《铁的多样性》物质的性质与转化PPT(第二课时铁及其化合物之间的转化) 第一部分内容：新课程标准是什么 1.通过铁元素的价态变化认识铁及其化合物性质。 2.了解Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转..

《铁的多样性》物质的性质与转化PPT(第一课时铁及其化合物的性质) 第一部分内容：新课程标准是什么 1.了解铁及其重要化合物的性质。 2.了解铁及其重要化合物在生产、生活中的应用。 ...

《铁及其化合物》铁 金属材料PPT(第1课时铁的单质)

第一部分内容：学习目标

1.了解铁与某些非金属单质、酸和盐溶液的反应。

2．通过实验探究了解铁与水蒸气的反应。

1.变化观念：知道铁作为还原剂与某些非金属单质、酸和盐溶液反应时，铁与氧化性较弱的氧化剂反应，铁原子生成＋2价铁的化合物；铁与氧化性较强的氧化剂反应时，铁原子生成＋3价铁的化合物。

2．科学探究：通过对铁与水蒸气反应实验原理的探究，分析可能的生成物。

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铁及其化合物PPT，第二部分内容：新知预习

1．金属的物理通性

金属的物理性质既有相似性又有差异性，如金属的特殊性有：

(1)金、铜等少数金属有特殊颜色。

(2)除汞外，常温下金属都是固体。

(3)密度相差较大。其中常温下密度最小的金属是锂(0.535g•cm－3)，常见金属中密度最大的是铂(21.45g•cm－3)。

(4)硬度相差很大。金属中硬度最大的是铬(Cr)，钠、钾等金属硬度较小。

(5)熔、沸点相差也很大。钠、钾的熔点都低于水的沸点(100℃)，而钨的熔点高达3422℃。

2．铁的存在和冶炼

(1)铁的存在

铁在自然界中可以像陨铁中的铁那样以______形态存在，但主要是以______价和______价化合物的形态存在于矿石中。铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。

(2)铁的冶炼

我国目前发现最早的人工冶铁制品是甘肃灵台出土的春秋初年秦国的铜柄铁剑，这说明春秋初年我国已掌握了冶铁技术。战国中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大的作用。工业炼铁的原理是用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来。工业炼铁的反应原理为______________________________。

3．铁的化学性质(能写离子方程式的写离子方程式)

Fe与足量的Cl2、KMnO4(H＋)、硝酸溶液等强氧化剂反应时，被氧化为＋3价；Fe与足量的S、I2、Cu2＋等弱氧化剂反应时，被氧化为＋2价。

4．铁与水蒸气反应的实验探究

(1)铁与冷水或热水不反应，但在空气中氧气、二氧化碳、水蒸气的作用下，易腐蚀。

(2)铁与水蒸气反应的实验探究

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铁及其化合物PPT，第三部分内容：活学活用

1．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

2．将11.5g钠、9g铝、28g铁分别投入200mL1mol•L－1的盐酸中，下列说法正确的是(　　)

A．钠与盐酸反应最剧烈，产生的气体最多

B．铝与盐酸反应产生的气体最多

C．铁与盐酸反应产生的气体比钠多

D．反应结束时产生的气体一样多

3．(2019•教材改编题)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装置中反应的化学方程式为___________________________。

(2)D装置的作用是____________________________________。

(3)E装置中的现象是______________________________。

(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是______________________________。

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铁及其化合物PPT，第四部分内容：课堂小结

与非金属反应

与足量的Cl2等强氧化剂反应被氧化为＋3价

与足量的S、I2等弱氧化剂反应被氧化为＋2价

与非氧化性酸反应（如稀硫酸、盐酸）被氧化为＋2价

与盐溶液反应，如Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu在高温下

与水蒸气反应：3Fe＋4H2O（g）=====高温Fe3O4＋4H2

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铁及其化合物PPT，第五部分内容：合格考训练

1．在给定条件下，下列物质间的转化不能实现的是(　　)

A．FeDD→Cl2加热FeCl3   B．FeDD→盐酸常温FeCl3

C．FeDD→H2O（g）高温Fe3O4D．FeDD→S加热FeS

2．(2019•教材改编题)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．稀硫酸B．氯气

C．硫酸铜溶液  D．稀盐酸

3．下列反应中，能置换出铁的是(　　)

A．Cu和FeSO4(溶液)B．Na和FeSO4(溶液)

C．C和Fe2O3(高温)D．Ag和FeSO4(溶液)

4．(2019•教材改编题)下列变化通过一步反应不能直接完成的是(　　)

A．FeD→Fe3O4B．NaD→Na2CO3

C．Na2O2D→NaOHD．NaD→Na2O2

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《铁的多样性》物质的性质与转化PPT课件(第3课时铁及其化合物之间的转化关系) 第一部分内容：素养目标 1.从物质类别、元素价态的角度,依据复分解反应规律和氧化还原反应原理,预测含有..

《铁的多样性》物质的性质与转化PPT(第二课时铁及其化合物之间的转化) 第一部分内容：新课程标准是什么 1.通过铁元素的价态变化认识铁及其化合物性质。 2.了解Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转..

《铁的多样性》物质的性质与转化PPT(第一课时铁及其化合物的性质) 第一部分内容：新课程标准是什么 1.了解铁及其重要化合物的性质。 2.了解铁及其重要化合物在生产、生活中的应用。 ...

《铁及其化合物》铁 金属材料PPT(第2课时铁的重要化合物)

第一部分内容：学习目标

1.通过实验探究了解铁盐和亚铁盐的性质，了解氢氧化铁和氢氧化亚铁的制取及其性质，了解这些物质在生产和生活中的应用。

2．了解铁的氧化物的性质及其应用。

1. 变化观念：认识铁的重要化合物的化学性质。

2．科学探究：通过氢氧化铁和氢氧化亚铁的制取实验，探究其性质；通过实验探究铁盐和亚铁盐的检验，从而探究铁的重要化合物的相互转化。

3．证据推理：具有证据意识，能基于证据对铁的重要化合物的性质、物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实或证伪。

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铁及其化合物PPT，第二部分内容：知识点1 　铁的氧化物和氢氧化物

一、铁的氧化物

1．物理性质

氧化物FeOFe2O3Fe3O4

颜色状态____________  ____________  ____________

铁的价态____________    ____________

溶解性都不溶于水

2.化学性质

(1)稳定性：FeO不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成______。

(2)与酸反应：FeO和Fe2O3属于______氧化物，与盐酸反应的离子方程式分别为________________________，_______________________________________。

(3)四氧化三铁(Fe3O4)的化学式可写成FeO•Fe2O3，其溶于盐酸的离子方程式为____________________________________。

Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，赤铁矿的主要成分是______，是炼铁原料，也可作外墙涂料。

(1)FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，Fe3O4不属于碱性氧化物。

(2)Fe3O4与盐酸反应可分别看作Fe2O3、FeO与盐酸反应，然后把两个反应式相加。

(3)FeO、Fe3O4遇氧化性酸(如HNO3)发生氧化还原反应，＋2价的铁均被氧化成＋3价。

二、铁的氢氧化物

1．物理性质

2.制备实验

3.化学性质

制备Fe(OH)2的注意事项

(1)Fe2＋必须是新配制的，并加入Fe粉，以防Fe2＋被氧化成Fe3＋；

(2)除去溶液中溶解的O2，其方法是加热煮沸NaOH溶液；

(3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，滴管末端要插入试管内的液面以下，再挤出NaOH溶液；

(4)必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。

1．下列说法不正确的是(　　)

A．铁的氧化物均为黑色固体，均难溶于水

B．Fe(OH)2在空气中易变质，生成红褐色的Fe(OH)3

C．铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的Fe3O4

D．氢氧化亚铁为白色絮状沉淀

2．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(　　)

A．①②　B．①③

C．②③D．①②③

3．在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备Fe(OH)2沉淀。

(1)在试管Ⅰ中加入的试剂是________。

(2)在试管Ⅱ中加入的试剂是________。

(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子，后续的实验步骤是_________________________________。

(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，理由是____________________________________________________________________。

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铁及其化合物PPT，第三部分内容：知识点2 　铁盐和亚铁盐

1．常见的铁盐有Fe2(SO4)3、FeCl3等，常见的亚铁盐有FeSO4、FeCl2等。

2．Fe2＋、Fe3＋的检验方法

(1)观察法：浅绿色溶液中含有______；棕黄色溶液中含有______。

(2)加碱法：若产生的白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色的为______；若直接产生红褐色沉淀的为______。

(3)加KSCN溶液法：无明显现象，再加新制氯水变红色的为______；若溶液直接变红色的为______。

3．Fe2＋与Fe3＋的转化

(1)在盛有氯化铁溶液的试管中加适量铁粉振荡后，溶液变成______色；再加KSCN溶液，溶液_______；取上层清液再加入氯水后，溶液变成______。

(2)上述实验中有关反应的离子方程式是_______________________、_____________________________。

(3)结论：Fe2＋和Fe3＋在一定条件下可以相互转化。

Fe3＋鹛、铜等弱还原剂氯气等强氧化剂Fe2＋

1．铁及其化合物的转化——“铁三角”

铁元素有三种常见价态：0价、＋2价和＋3价，这三种价态的铁在一定条件下可相互转化，我们称之为“铁三角”。

(1)Fe只有还原性，可以被氧化成Fe2＋或Fe3＋

①FeDDDDDDDDDDDDDDDD→－2e－与S、Fe3＋、Cu2＋、H＋等弱氧化剂反应Fe2＋

Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(非氧化性酸)；

Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu；

Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。

②FeD→Fe3O4

3Fe＋2O2=====点燃Fe3O4；

3Fe＋4H2O(g)=====高温Fe3O4＋4H2。

③FeDDDDDDDDDDDDDDDDDDD→－3e－与Cl2、足量HNO3、KMnO4（H＋）等强氧化剂反应Fe3＋

2Fe＋3X2=====△2FeX3(X代表F、Cl、Br)。

1．向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化，当再滴加几滴新制的氯水后，溶液变成红色，则下列结论错误的是(　　)

A．该溶液中一定含有SCN－

B．氧化性：Fe3＋>Cl2

C．Fe2＋与SCN－不能形成红色物质

D．Fe2＋被氯水氧化成Fe3＋

2．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系，下列叙述中正确的是(　　)

A．A为Fe，B为FeO

B．C→D溶液的颜色变化：浅绿色→棕黄色

C．④的离子方程式：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋

D．⑤的离子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

3．某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为FeSO4)是否变质，查阅了有关资料，得知SCN－、Fe2＋能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，并结合已学的知识设计了如下实验；

①将药片除去糖衣研细后溶解、过滤。

②取滤液分别加入两支试管中，在一支试管中加入酸性KMnO4溶液，在另一支试管中加入KSCN溶液。

请完成下列问题：

(1)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不变红，结论是____________。

(2)若滴入酸性KMnO4溶液后不褪色，滴入KSCN溶液变红，结论是____________。

(3)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，滴入KSCN溶液变红，结论是____________。

(4)________(填“能”或“不能”)将酸性KMnO4溶液和KSCN溶液滴入同一支试管中进行验证，原因是__________________________________________。

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铁及其化合物PPT，第四部分内容：合格考训练

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)Fe3O4可由单质直接化合得到。(　　)

(2)FeCl2、FeCl3、Fe(OH)3都可通过化合反应生成。(　　)

(3)Fe3＋、Cu2＋、H＋、Fe2＋四种离子中氧化能力最强的是Fe3＋。(　　)

(4)在配制FeSO4溶液时，为防止FeSO4被氧化而变质，常在溶液中加入少量的铁粉。(　　)

(5)某溶液中滴加氯水，然后滴加KSCN溶液，溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2＋。(　　)

2．下列说法正确的是(　　)

A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4

B．Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3

C．铁锈的主要成分是Fe2O3

D．Fe3O4中铁元素有＋2价和＋3价，故Fe3O4是混合物

3．在空气中氢氧化亚铁白色沉淀可转化为红褐色沉淀。关于该反应的下列叙述中不正确的是(　　)

A．生成物为氢氧化铁　　　

B．该反应是化合反应

C．该反应是氧化还原反应

D．氢氧化亚铁做氧化剂

4．下列反应中Fe3＋表现氧化性的是(　　)

①FeCl3溶液能使淀粉－KI试纸变蓝

②FeCl3溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀

③FeCl3溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀

④FeCl3溶液中通入H2S气体产生沉淀

A．①②B．②④

C．①④D．②③

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《铁的多样性》物质的性质与转化PPT课件(第3课时铁及其化合物之间的转化关系) 第一部分内容：素养目标 1.从物质类别、元素价态的角度,依据复分解反应规律和氧化还原反应原理,预测含有..

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