鐵及其化合物

鐵及其化合物生活中的富鐵食品富含鐵元素的食品資料卡片人體中的鐵元素鐵在人體中的含量為4~5g，是人體必需微量元素中含量最多的一種。人體內的含鐵化合物功能性鐵儲存鐵參與氧的運輸與一些酶結合缺鐵會造成記憶力、免疫力、對溫度適應力下降、貧血導入人類最早使用的鐵，是來自太空的隕鐵。鐵在自然界中可以像隕鐵中的鐵那樣以單質形態(tài)存在，但主要是以2價和3價化合物的形態(tài)存在于礦石中。隕鐵鐵元素在地殼中的含量僅次于氧、硅和鋁，居第四位。地殼中元素含量遞減OSiAlFe丹霞地貌的巖層因Fe2O3而呈紅色。我國目前發(fā)現最早的人工冶鐵制品是甘肅靈臺出圖的春秋初年秦國的短柄鐵劍，這說明春秋初年我國已掌握了冶鐵技術。戰(zhàn)國中期以后，鐵制工具在社會生產中發(fā)揮了巨大的作用。工業(yè)煉鐵的原理是用還原的方法把鐵從鐵礦中提煉出來。戰(zhàn)國時期最大的鐵器——長方形鐵爐Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2高溫物理性質：①有延展性和導熱性。②能導電，但其導電性不如銅和鋁。③能被磁鐵吸引。④熔點：1535℃；沸點：2750℃；密度：3。新課講解鐵的單質化學性質比較活潑，它能與許多物質發(fā)生化學反應。1、觀察下列化學反應方程式，鐵的化合價變化有何異同？思考·討論Fe+2HCl——2FeCl2+H22Fe+3Cl2——2FeCl3點燃Fe+CuSO4——FeSO4+Cu2Fe+3Cl2——2FeCl3點燃FeFeCl3化合價升高0+3FeFeCl2化合價升高0+2FeCuSO4——FeSO4CuFeFeSO4化合價升高0+2Fe+2HCl——2FeCl2+H22、為什么有的化學方程式中鐵的化合價變成2，有的變成3？在一定條件下，鐵作為還原劑能與某些非金屬單質、酸和鹽溶液反應。鐵與氧化性較弱的氧化劑（如鹽酸、硫酸銅等）反應，鐵原子失去2個電子生成+2價鐵的化合物。鐵與氧化性較強的氧化劑（如氯氣等）反應，鐵原子則失去3個電子生成+3價鐵的化合物。Fe-2e-→Fe2Fe-3e-→Fe33、在鋼鐵廠的生產中，熾熱的鐵水或鋼水注入模具之前，模具必須進行充分的干燥處理。這是為什么呢？鋼水注入干燥的模具提示：鐵與水會反應嗎？生活經驗告訴我們，常溫下，鐵與水是不發(fā)生反應的。但在高溫下，鐵能與水發(fā)生反應。濕棉花還原鐵粉肥皂液燃著的火柴可以觀察到鐵（如果是純鐵，為白色金屬）變?yōu)楹谏勰钗镔|（Fe3O4）。同時生成了氣體——氫氣。根據實驗器材、實驗現象書寫鐵在高溫下和水的化學反應方程式。濕棉花還原鐵粉肥皂液燃著的火柴3Fe+4H2O（g)——Fe3O4+4H2高溫為什么不加“↑”符號呢？四氧化三鐵氧化亞鐵氧化鐵鐵的氧化物都不溶于水、常溫下也不與水反應。鐵的氧化物鐵的三種氧化物氧化亞鐵（FeO）氧化鐵（Fe2O3）四氧化三鐵（Fe3O4）黑色粉末、不穩(wěn)定、在空氣中易被氧化。黑色晶體、有磁性、俗稱磁性氧化鐵紅棕色粉末、俗稱鐵紅、常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料氧化鐵顏料的應用汽車涂料木器涂料外墻涂料印刷油墨美術涂料化妝品FeO2H——Fe2H2OFe2O36H——2Fe33H2OFeO、Fe2O3都是堿性氧化物，都能和酸發(fā)生反應，分別生成亞鐵鹽和鐵鹽。Fe3O48H——2Fe3Fe24H2OFeO2HCl=FeCl2H2OFe2O36HCl=2FeCl33H2OFe3O48HCl=FeCl22FeCl34H2O總結：鐵的氧化物FeOFe2O3Fe3O4穩(wěn)定性鐵的化合價色、態(tài)俗稱溶解性分類

與鹽酸反應用途2不穩(wěn)定黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體鐵紅磁性氧化鐵都不溶于水FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2O氧化鐵：涂料等Fe3O48H=Fe22Fe34H2O32、3堿性氧化物堿性氧化物（FeO·Fe2O3）四氧化三鐵：做磁鐵冶煉鐵的原料穩(wěn)定穩(wěn)定在兩支試管中分別加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。FeCl3溶液FeSO4溶液【實驗3-1】觀察并描述發(fā)生的現象。為什么FeSO4溶液在加入NaOH溶液時，會有那些現象變化呢？思考·討論這是因為白色的氫氧化亞鐵被溶解在溶液中的氧氣氧化成了紅褐色的氫氧化鐵，反應的化學式如下：①FeSO42NaOH——FeOH2↓Na2S04②4FeOH2O22H2O——4FeOH3名稱Fe(OH)2Fe(OH)3物理性質化學性質制法Fe22OH-=FeOH2↓總結：鐵的氫氧化物Fe33OH-=FeOH3↓紅褐色固體、不溶于水Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OFe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O△白色固體、不溶于水白色的FeOH2會被溶解在溶液中的氧氣氧化。那么，在實驗室里，如何得到FeOH2呢？思考·討論思路是如何防止FeOH2被氧氣氧化。可以用不含Fe3的FeSO4溶液與不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應制備。這樣就能使FeOH2的在無氧環(huán)境下生成，不會氧化成FeOH3。FeSO4溶液NaOH溶液FeSO4溶液NaOH溶液煤油、苯……【改進實驗】改進實驗裝置，制造非氧環(huán)境。用煮沸過的蒸餾水配制溶液（除去O2）

。在FeSO4溶液液面上加幾滴植物油（加保護層，隔絕空氣）214新制FeSO4溶液植物油NaOH溶液除去試管和溶液中氧氣,創(chuàng)造無氧環(huán)境可采取如下措施：3膠頭滴管的末端伸入FeSO4溶液液面之下，不震蕩。（避免接觸O2）方案二：彈簧夾Fe＋稀硫酸NaOH溶液AB怎樣鑒別Fe2+和Fe3+溶液？鑒別方法Fe2+

Fe3+觀察法（溶液顏色）淺綠色棕黃色沉淀法與NaOH反應白色沉淀迅速變灰綠色，最后呈紅褐色立即產生紅褐色沉淀白色灰綠色紅褐色在兩支試管中分別加入少量的FeCl3溶液和FeCl2溶液，然后各滴入SCN溶液。觀察并記錄現象。FeCl3溶液FeCl2溶液SCN溶液SCN溶液【實驗3-2】滴入KSCN溶液

FeCl3溶液

FeCl2溶液溶液呈血紅色溶液顏色無變化FeCl2FeCl3Fe3的重要檢驗方法硫氰化鉀1、Fe2和Fe3的鑒別方法檢驗Fe3的靈敏方法：

加入含SCN-溶液，呈紅色，說明有Fe3原理：Fe33SCN-=FeSCN3（血紅色）鑒別方法Fe2+Fe3+直接觀色加SCN溶液加NaOH溶液淺綠色棕黃色白色沉淀迅速變灰綠色，最后呈紅褐色立即產生紅褐色沉淀無現象血紅色總結：在盛有2mLFeCl3溶液的試管中加入少量鐵粉，振蕩試管。充分反應后，滴入幾滴SCN溶液，觀察并記錄現象。FeCl3溶液鐵粉把上清液倒入另一支試管中，再滴入幾滴氯水，又發(fā)生了什么變化？無明顯現象溶液變成紅色【實驗3-3】FeCl3溶液中的Fe3被鐵粉還原成Fe2，Fe2不能與SCN溶液反應，則觀察到溶液無明顯現象。2Fe3Fe——3Fe2Fe2被Cl2氧化成Fe3，與SCN溶液反應，觀察到溶液變成紅色。2Fe2Cl2——2Fe32Cl-

Fe2Fe3

氧化劑：O2、Cl2、H2O2、HNO3、MnO4（H）等氧化劑還原劑Fe2和Fe3的相互轉化歸納總結還原劑：n、Fe、Cu、S2-、I-等（氧化性）（還原性）小魔術:用毛筆在銅片上刻字銅片Cu魔術大揭密:2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2Fe、FeSO4和Fe2SO43三種物質中，哪種物質可做氧化劑，哪種可做還原劑，哪種既可作氧化劑又可做還原劑？思考·討論觀察三種物質中Fe元素的化合價。Fe：0價；FeSO4：2價；Fe2SO43：3價Fe可以升失氧化作還原劑；Fe2SO43可以降得還原作氧化劑；FeSO4既可以作氧化劑又可以做還原劑。思維啟迪Fe、Fe2和Fe3的轉化關系Fe2+2FeCl2+Cl2——2FeCl3Fe3+Fe2FeCl3+Fe——3FeCl2FeO+H2——Fe+H2OFe+2HCl——FeCl2+H2↑Fe2O3+3CO——2Fe+3CO2高溫高溫2Fe+3Cl2——2FeCl3點燃當人體貧血時，需要及時補鐵。補鐵藥品主要是二價鐵鹽，如何達到2~3年的保質期？從生活走進化學薄膜防止Fe2被氧化“維C和Fe搭檔效果會更好”密封包裝維生素C能抑制Fe2的氧化方法引導認識元素及其化合物性質的視角物質類別和元素價態(tài)，是學習元素及其化合物性質的重要認識視角?；谖镔|類別和元素價態(tài)，可以預測物質的性質。例如，對于Fe2O3，從物質類別來看，它屬于金屬氧化物，據此可以預測它可能與酸發(fā)生反應；從元素價態(tài)來看Fe2O3中的鐵元素是3價，為鐵元素的高價態(tài)，據此可以預測它具有氧化性，可能還具有還原性的物質發(fā)生反應。1填寫下列橫線鐵具有________和________。鐵能導電，但其導電性不如________。鐵能被_______吸引。鐵的化學性質比較活潑，能與許多物質發(fā)生化學反應。課堂達標延展性導熱性銅和鋁磁體2高溫下，Fe與水蒸氣反應生成Fe3O4和H2，下列有關該反應的說法正確的是（）是還原劑被氧化發(fā)生