第3章第1節(jié)鐵及其化合物-【精準備課】高一化學(xué)課堂課件（人教版2019必修第一冊）

第一節(jié)

鐵及其化合物鐵是世界上使用最廣泛的金屬

自然界中的鐵元素

地殼中元素含量順序：

氧硅鋁鐵隕鐵（

Fe

）黃鐵礦（

FeS

2

）赤鐵礦（

Fe

2

O

3

）磁鐵礦（

Fe

3

O

4

）丹霞地貌因富含

Fe

2

O

3

而呈紅色化合態(tài)化合態(tài)化合態(tài)游離態(tài)鐵是典型的變價金屬元素金屬單質(zhì)FeFeOFe3O4Fe2O3Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2+Fe3+金屬氧化物堿鹽金屬及其化合物的研究方法思考：為什么鐵器時代晚于銅器時代？1.自然界中鐵單質(zhì)儲量少于銅單質(zhì)2.鐵的金屬活動性比銅強。金屬越活潑，越以化合物形式存在，提煉出單質(zhì)的條件越高。KCaNa

MgAlZnFeSnPb

HCuHgAgPtAu石器鐵器青銅器電子信息蒸汽工業(yè)煉鐵（煉鐵高爐）二、單質(zhì)鐵鐵的物理性質(zhì)鐵是銀白色金屬單質(zhì)，鐵粉是黑色的熔點：1535℃沸點：2750℃密度：7.86g/cm3以上數(shù)據(jù)明顯高于金屬鈉，鐵的硬度也比金屬鈉高得多。純鐵質(zhì)軟鐵有延展性和導(dǎo)熱性。鐵能導(dǎo)電，但其導(dǎo)電性不如銅和鋁。鐵能被磁體吸引方鐵圓鐵

鐵鈉非金屬單質(zhì)Fe+Cl2

Fe+O22Na+Cl22NaCl4Na+O2=2Na2O2Na+O2Na2O2酸Fe+HCl2Na+2HCl=2NaCl+H2↑鹽溶液Fe+CuSO4

2Na+CuSO4+2H2O=Na2SO4+Cu(OH)2+H2↑水？

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑鐵的化學(xué)性質(zhì)

鐵鈉非金屬單質(zhì)2Fe+3Cl22FeCl33Fe+2O2Fe3O42Na+Cl22NaCl4Na+O2=2Na2O2Na+O2Na2O2酸Fe+2HCl=FeCl2+H2↑2Na+2HCl=2NaCl+H2↑鹽溶液Fe+CuSO4=FeSO4+Cu2Na+CuSO4+2H2O=Na2SO4+Cu(OH)2+H2↑水2Na+2H2O=2NaOH+H2↑鐵的化學(xué)性質(zhì)3Fe＋4H2O(g)===Fe3O4＋4H2高溫

2011年5月10日清晨6：40左右，泰州興化市開發(fā)區(qū)萬恒特鋼有限公司由于鐵水翻倒引發(fā)中頻爐爆炸事故，鋼鐵廠的廠房基本被炸毀。事故已造成2人死亡，4人受傷。

新聞鏈接

事故起因：據(jù)陳先生回憶，他當時正在工廠的2號機組旁工作，大約10米外的3號機組突然發(fā)生事故?！耙粻t鐵水翻倒，鐵水流到了旁邊的冷卻池里，才引起了爆炸。紅熱的鐵可以與水蒸氣反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：在鋼鐵廠的生產(chǎn)中，熾熱的鐵水或者是鋼水注入模具之前，模具必須進行充分的干燥，這樣操作的原因是什么？①避免高溫下鐵與水反應(yīng)，生成四氧化三鐵；②避免生成H2與O2混合發(fā)生爆炸；③避免產(chǎn)品中出現(xiàn)大量氣孔3Fe＋4H2O(g)===Fe3O4＋4H2高溫物質(zhì)類別單質(zhì)氧化物氫氧化物鹽0＋2＋3FeFe2O3Fe(OH)

3Fe

3＋Fe

3O4FeOFeCl

3

Fe2(SO4)3FeCl2

FeSO4Fe(OH)

2Fe

2＋K2FeO4

鐵的價類二維圖化合價＋6①加強氧化劑Cl2、Br2

……②加弱氧化劑HCl、S、I2、Cu2+……③④①

2Fe+3Cl22FeCl32Fe+3Br22FeBr3②Fe+2H+=Fe2++H2↑Fe+SFeSFe+I2FeI2Fe+Cu2+=Fe2++Cu

③3Fe+2O2Fe3O43Fe＋4H2O(g)===Fe3O4＋4H2高溫④Fe2O3+3CO

==

2Fe+3CO2高溫鐵是典型的變價金屬元素金屬單質(zhì)FeFeOFe3O4Fe2O3Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2+Fe3+金屬氧化物堿鹽金屬及其化合物的研究方法生活中的化學(xué)：鐵的氧化物赤鐵礦磁鐵礦氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵化學(xué)式俗名顏色、狀態(tài)礦石名稱物質(zhì)類別水溶性穩(wěn)定性與鹽酸反應(yīng)其它性質(zhì)氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵化學(xué)式俗名顏色、狀態(tài)礦石名稱

赤鐵礦

磁鐵礦物質(zhì)類別水溶性穩(wěn)定性與鹽酸反應(yīng)其它性質(zhì)FeOFe2O3Fe3O4磁性氧化鐵鐵紅黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體堿性氧化物不溶于水不溶于水不溶于水穩(wěn)定穩(wěn)定6FeO+O2=2Fe3O4△

FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O高溫時都能與C、CO、H2反應(yīng)，被還原成Fe工業(yè)煉鐵：Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2堿性氧化物高溫物質(zhì)類別單質(zhì)氧化物氫氧化物鹽0＋

2＋3FeFe2O3Fe(OH)

3Fe

3＋Fe

3O4FeOFeCl

3

Fe2(SO4)3FeCl2

FeSO4Fe(OH)

2Fe

2＋K2FeO4

鐵的價類二維圖化合價＋6①加強氧化劑Cl2、Br2

……②加弱氧化劑HCl、S、I2、Cu2+……③④⑤⑥⑦⑧①

2Fe+3Cl22FeCl32Fe+3Br22FeBr3②Fe+2H+=Fe2++H2↑Fe+SFeSFe+I2FeI2Fe+Cu2+=Fe2++Cu

③3Fe+2O2Fe3O43Fe＋4H2O(g)===Fe3O4＋4H2高溫④Fe2O3+3CO

==

2Fe+3CO2高溫⑤6FeO+O2=2Fe3O4△

⑥Fe2O3+6H+=2Fe3+

+3H2O⑦FeO+2H+

=Fe2++H2O⑧Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O金屬單質(zhì)FeFeOFe3O4Fe2O3Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2+Fe3+金屬氧化物堿鹽金屬及其化合物的研究方法逐滴加入到飽和溶液煮沸蒸餾水紅褐色液體，透明FeCl3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3HCl氫氧化鐵膠體的制備正是因為有你，光也有了形狀Fe(OH)2Fe(OH)3制備方法顏色、狀態(tài)溶解性與鹽酸反應(yīng)穩(wěn)定性方案一：能否通過鐵和水反應(yīng)制得？方案二：能否通過鐵的氧化物和水反應(yīng)得到？方案三：用可溶性鐵鹽、亞鐵鹽與堿溶液反應(yīng)？如何制備鐵的氫氧化物？Fe(OH)2Fe(OH)3制備方法顏色、狀態(tài)溶解性與鹽酸反應(yīng)穩(wěn)定性①Fe(OH)2+2H+＝Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+＝Fe3++3H2O紅褐色固體不溶于水不溶于水4Fe(OH)2+2H2O+O2

＝

4Fe(OH)3白色固體Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓Fe2+

+2OH-=Fe(OH)2↓2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2OFe(OH)2的制備

油封（有機物：苯、植物油、煤油等）將膠頭滴管伸入FeSO4溶液底部，再擠出NaOH溶液。加熱煮沸NaOH溶液或用煮沸過的蒸餾水配置溶液方法一：方法二：方法三：方法四：利用N2、H2、CO2等，驅(qū)趕裝置中的空氣課本P68思考與討論：如何制取較純凈Fe(OH)2？Fe2+

+2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3方法五：FeSO4溶液中加入Fe粉。2Fe3++Fe==3Fe2+4Fe(OH)2+O2==2Fe2O3+4H2O問題：其他的氫氧化物是否具有這樣的性質(zhì)？2Al(OH)3==Al2O3+3H2OMg(OH)2==MgO+H2OCu(OH)2==CuO+H2O……難溶堿難溶堿==穩(wěn)定氧化物+H2OFe(OH)2==FeO+H2O？2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O物質(zhì)類別單質(zhì)氧化物氫氧化物鹽0＋

2＋3FeFe2O3Fe(OH)

3Fe

3＋Fe

3O4FeOFeCl

3

Fe2(SO4)3FeCl2

FeSO4Fe(OH)

2Fe

2＋K2FeO4

鐵的價類二維圖化合價＋6①加強氧化劑Cl2、Br2

……②加弱氧化劑HCl、S、I2、Cu2+……③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩????①

2Fe+3Cl22FeCl32Fe+3Br22FeBr3②Fe+2H+=Fe2++H2↑Fe+SFeSFe+I2FeI2Fe+Cu2+=Fe2++Cu

③3Fe+2O2Fe3O43Fe＋4H2O(g)===Fe3O4＋4H2高溫④Fe2O3+3CO

==

2Fe+3CO2高溫⑤6FeO+O2=2Fe3O4△

⑥Fe2O3+6H+=2Fe3+

+3H2O⑦FeO+2H+

=Fe2++H2O⑧Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3+

+4H2O⑨Fe(OH)3+3H+＝Fe3++3H2O⑩Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓?Fe(OH)2+2H+＝Fe2++2H2O?Fe2+

+2OH-=Fe(OH)2↓

?4Fe(OH)2+2H2O+O2

＝

4Fe(OH)3?2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O金屬單質(zhì)FeFeOFe3O4Fe2O3Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2+Fe3+金屬氧化物堿鹽金屬及其化合物的研究方法缺鐵性貧血

吞咽困難或吞咽時有梗阻的感覺異食癖口角炎、舌炎鐵元素與人體健康鐵是人體必需的微量元素，是紅細胞的組成成分之一，也是生物酶的組成成分含有Fe2+的血紅蛋白具有攜氧功能二、常見的鐵鹽和亞鐵鹽氯化鐵[FeCl3]硫酸鐵[Fe2(SO4)3]

氯化亞鐵[FeCl2]

綠礬[FeSO4﹡7H2O]棕黃色淺綠色實驗臺上兩瓶失去標簽的FeCl2溶液和FeCl3溶液，如何鑒別它們？Fe2＋:淺綠色Fe3＋:棕黃色1、Fe2＋、Fe3＋的鑒別①鑒別方法Fe3+Fe2+

淺綠色溶液棕黃色溶液①觀察顏色鑒別

Fe2+、Fe3+—FeCl3

溶液—NaOH溶液1、Fe2＋、Fe3＋的鑒別②Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓Fe2+

+2OH-=Fe(OH)2↓白色灰綠色紅褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3紅褐色沉淀鑒別方法Fe3+Fe2+

淺綠色溶液棕黃色溶液立即產(chǎn)生紅褐色沉淀②加堿溶液①觀察顏色產(chǎn)生白色沉淀迅速變灰綠色最終呈紅褐色鑒別

Fe2+、Fe3+Fe2+

+2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓1、Fe2＋、Fe3＋的鑒別③滴入KSCN滴入KSCN滴入雙氧水/氯水FeCl2FeCl31、Fe2＋、Fe3＋的鑒別③Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3現(xiàn)象：溶液變?yōu)檠t色2Fe2++Cl2=2Fe3＋+2Cl—2Fe2＋

＋

H2O2

＋

2H＋

＝

2Fe3＋

＋

2H2O

鑒別方法Fe3+Fe2+

④加KMnO4(H+)

淺綠色溶液棕黃色溶液立即產(chǎn)生紅褐色沉淀②加堿溶液①觀察顏色產(chǎn)生白色沉淀迅速變灰綠色最終呈紅褐色Fe2+

+2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓加KSCN溶液后無明顯現(xiàn)象再加入氯水或雙氧水溶液呈血紅色溶液血紅色③加KSCN溶液Fe3++3SCN-=Fe(SCN)32Fe2++Cl2=2Fe3＋+2Cl—2Fe2＋

＋H2O2

＋

2H＋

＝

2Fe3＋＋2H2O

無現(xiàn)象5Fe2＋

＋MnO4—＋8H＋

＝

5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O

酸性高錳酸鉀溶液褪色鑒別方法Fe3+Fe2+

④加KMnO4(H+)

⑤加鐵氰化鉀K3Fe(CN)6

無現(xiàn)象

產(chǎn)生藍色沉淀淺綠色溶液棕黃色溶液立即產(chǎn)生紅褐色沉淀②加堿溶液①觀察顏色產(chǎn)生白色沉淀迅速變灰綠色最終呈紅褐色Fe2+

+2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓加KSCN溶液后無明顯現(xiàn)象再加入氯水或雙氧水溶液呈血紅色溶液血紅色③加KSCN溶液Fe3++3SCN-=Fe(SCN)32Fe2++Cl2=2Fe3＋+2Cl—2Fe2＋

＋H2O2

＋

2H＋

＝

2Fe3＋＋2H2O

無現(xiàn)象5Fe2＋

＋MnO4—＋8H＋

＝

5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O

酸性高錳酸鉀溶液褪色物質(zhì)類別單質(zhì)氧化物氫氧化物鹽0＋

2＋3FeFe2O3Fe(OH)

3Fe

3＋Fe

3O4FeOFeCl

3

Fe(SCN)3FeCl2

FeSO4Fe(OH)

2Fe

2＋K2FeO4

鐵的價類二維圖化合價＋6①加強氧化劑Cl2、Br2

……②加弱氧化劑HCl、S、I2、Cu2+……③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩???????Fe2+Fe3+

?加強氧化劑Cl2、Br2、H2O2、O2、KMnO4、HNO3......?

2Fe2++Cl