铁和铁的化合物课件2012.12.20

第一课时•建筑•桥梁•器械•车辆、飞机、舰艇•生活用具•其它辽宁号1.铁可以加工成铁片,抽成丝2.铁块放入水中,很快沉到水底3.铁锅炒菜,锅内很快就热气腾腾,铁锅不熔化4.铁丝可做电话线下列事实说明铁还有什么性质?延展性密度大导热性导电性熔点高色金属光泽,硬度一、铁特性：能被磁铁吸引，可被磁化。1、物理性质银白小Fe的原子结构示意图FeFe－2e－＝Fe2＋2、化学性质Fe－3e－＝Fe3＋。铁元素的主要化合价为＋2价或＋3价。具有较强的还原性（1）铁和非金属的反应3Fe+2O2点燃Fe3O42Fe+3Cl22FeCl3Fe+SFeSa.铁和氧气的反应c.铁与硫、碘的反应b.铁与氯气的反应铁丝在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟，加水生成棕黄色的溶液。Fe+I2FeI2+3+2（2）Fe与水的反应△3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应（3）铁与盐溶液的反应FeCl3＋Fe=FeCl2Fe+Cu2+=Cu+Fe2+2Fe3+＋Fe=3Fe2+我国古代人民智慧的体现之一：湿法炼铜Fe+CuSO4=FeSO4+Cu把铁钉投入硫酸铜溶液中，有什么现象？把铁钉投入FeCl3溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色23（4）铁与酸的反应a、与非氧化性酸反应Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑b、与强氧化性酸反应Fe＋HNO3(稀)＝c、常温下铁与浓硫酸和浓硝酸发生钝化Fe+2H+＝Fe2++H2↑（Fe少量）Fe＋HNO3(稀)＝Fe(NO3)2＋NO↑＋H2O（Fe过量）把铁钉投入稀盐酸或稀硫酸溶液中，有什么现象？Fe(NO3)3＋NO↑＋H2O42383243、铁的存在和冶炼（１）存在铁在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第位，在金属中居第位，主要以_______形式存在。42化合物（2）冶炼用还原剂还原铁的化合物，如Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2高温古人炼铁（春秋战国时期）小结FeFe2+Fe3+弱氧化剂强氧化剂Cl2Br2HNO3H2SO4(浓)等SI2H+Cu2+等O2（点燃）、H2O二、铁的重要化合物1、铁的氧化物氧化亚铁FeO三氧化二铁Fe2O3四氧化三铁Fe3O4俗称——色态铁元素价态溶解性稳定性与盐酸反应类型——与CO反应用途——黑色粉末+2难溶于水红棕色粉末铁红+3不稳定稳定黑色晶体磁性氧化铁+2、+3稳定FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O碱性氧化物碱性氧化物FeO+CO=Fe+CO2Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2油漆、涂料炼铁原料6FeO+O2=2Fe3O4△第二课时氢氧化铁的制备NaOH溶液FeCl3溶液红褐色沉淀Fe3+＋3OH–=Fe(OH)3↓（红褐色）FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl2.铁的氢氧化物：（1）制法Fe(OH)2和Fe(OH)3如果加入氨水呢？FeCl3+3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4ClFe3+＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+（红褐色）氢氧化亚铁制备(白色)Fe2++2OH–Fe(OH)2↓(白色↓)灰绿色（红褐色）4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3↓FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4长滴管NaOH溶液新制FeSO4溶液现象：白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。如何改进实验才能使生成的Fe(OH)2保存的时间会更长一些？（1）可选用新制备的硫酸亚铁溶液，防止硫酸亚铁溶液因长时间放置被氧化（2）将溶解固体的蒸馏水煮沸，防止+2价铁被水中溶解的氧气氧化（4）向盛有FeSO4溶液的试管里加入少量煤油或苯，以隔绝空气（3）将吸有NaOH溶液的长胶头滴管伸入到FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，防止挤压吸取溶液过程中引入空气问题探究a.Fe(OH)2和Fe(OH)3均是不溶性碱，都能跟酸反应（如与盐酸反应）Fe(OH)2＋2H+Fe2+＋2H2OFe(OH)3＋3H+Fe3+＋3H2O⑵铁的氢氧化物的化学性质：△2Fe(OH)3====Fe2O3+3H2O；（红褐色）（红棕色）b.不稳定性铁的氢氧化物性质比较氢氧化亚铁Fe(OH)2氢氧化铁Fe(OH)3制法颜色溶解性稳定性与酸反应Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓(隔绝空气)Fe3++3OH-＝Fe(OH)3↓白色红褐色难溶于水难溶于水受热易分解2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O△Fe(OH)2+2H+＝Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+＝Fe3++3H2O极易被空气中氧气氧化成氢氧化铁4Fe(OH)2+2H2O+O2＝4Fe(OH)33.Fe2+和Fe3+的相互转化实验现象反应的方程式FeCl3溶液中加入铁粉、KSCN溶液上层清液加氯水，振荡2FeCl3+Fe=3FeCl22Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－还原剂+氧化剂(Cl2)+还原剂(Fe)氧化剂Fe2+Fe3+不显红色溶液显红色2Fe3++Fe=3Fe2+2FeCl2+Cl2=2FeCl3Fe3+氧化性Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+2Fe3++2I－=2Fe2++I22Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+Fe2+Fe3+3、向FeCl3溶液中通入H2S，溶液由棕黄色变为浅绿色，并产生黄色沉淀，写出有关的离子方程式。1、FeCl3溶液中加入铜，溶液由棕黄色变为蓝绿色，写出反应离子方程式2、Fe3+能使淀粉-KI试纸变蓝，写出反应离子方程式。4、向FeCl3溶液中通入SO2，溶液由棕黄色变为浅绿色，写出有关的离子方程式。②2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++SO42-+4H+还原剂Fe、H2S、I-、Cu、SO2等Fe2+Fe3+5Fe2++MnO4－+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O3Fe2++NO3－+4H+=3Fe3++2H2O+NO↑Fe2+以为主既有氧化性又有还原性，还原性1.向硫酸亚铁溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色。已知MnO4－变为Mn2+，写出反应离子方程式2.向硫酸亚铁溶液中滴加双氧水，加KSCN溶液变红，写出反应离子方程式。（提示硫酸亚铁溶液呈酸性）3.向硫酸亚铁溶液中滴加稀硝酸，加KSCN溶液变红，写出反应离子方程式思考：向FeCl3溶液中投入镁粉，可能发生的反应有哪些？氧化剂Cl2、Br2、浓硫酸、硝酸、H2O2、酸性高锰酸钾溶液等Fe还原剂Mg、Al、Zn等2Fe3++Mg=2Fe2++Mg2+Fe2++Mg=Fe+Mg2+0Fe2Fe3Fe氧化性还原性还原性氧化性弱氧化剂还原剂强氧化剂还原剂氧化剂还原剂小结：铁及其化合物的相互转化关系（1）Fe3+的检验试剂：①KSCN或(NH4)2SCN溶液。（红色）（红褐色）②氢氧化钠溶液：Fe3++3OH－=Fe(OH)3↓；4、Fe3+、Fe2+的检验原理：Fe3++3SCN－=Fe(SCN)3；现象：溶液变成红色；①KSCN或(NH4)2SCN溶液、氯水。（2）Fe2+的检验试剂：现象：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－；②氢氧化钠溶液：Fe2++2OH－=Fe(OH)2↓；（浅绿色）（白色）4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；白色灰绿色红褐色开始溶液不变红色，再向溶液中滴加几滴氯水，溶液变成红色；开始产生一种白色的絮状沉淀，但白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。现象：Fe3+Fe2+①NaOH溶液；②KSCN溶液①红褐色沉淀；②溶液变成红色NaOH溶液白色沉淀→迅速变成灰绿色→红褐色KSCN溶液和氯水先无明显变化，后溶液变成红色离子加入的试剂或操作实验现象（3）有Fe3+干扰时Fe2+的检验：加入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色练习1.下列各物质中，不能由组成它的两种元素的单质直接化合而得到的是：()A、FeSB、Fe3O4C、FeCl3D、FeCl2D2.将铁片放入下列溶液中，溶液的质量减少的是A、稀H2SO4B、Fe2(SO4)3溶液C、CuSO4溶液D、稀HClC3.要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+。进行实验操作的顺序有：①加入足量氯水，②加入足量高锰酸钾溶液，③加入少量硫氰化钾溶液，其中顺序正确的是（）A．①③B．③②C．③①D．①②③C4．只用一种试剂就可将AgNO3、KSCN、稀H2SO4、NaOH四种无色溶液区分开，这种试剂是（）A．BaCl2溶液B．FeCl2溶液C．FeCl3溶液D．Fe(NO3)3溶液5．证明某溶液只含有Fe2+而不含Fe3+的实验方法是（）A、先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色B、先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色C、滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿，最后显红褐色D、只需滴加KSCN溶液CBC