铁及其化合物2.ppt

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1、铁及铁的化合物铁及铁的化合物1学习目标学习目标1.从氧化还原的角度认识铁及其化合物的从氧化还原的角度认识铁及其化合物的主要性质。主要性质。2.掌握不同价态铁元素的转化规律。掌握不同价态铁元素的转化规律。3.了解探究物质性质的实验设计方法，了解探究物质性质的实验设计方法，掌握掌握Fe2+、Fe3+的检验方法。的检验方法。2FeO FeO 黑色黑色黄铁矿（黄铁矿（FeSFeS2 2）赤铁矿（赤铁矿（FeFe2 2O O3 3）磁铁矿（磁铁矿（FeFe3 3O O4 4）硫酸亚铁硫酸亚铁陨铁陨铁Fe2O3：红色的油漆红色的油漆3铁：铁：银白色，具有金属光泽；质地较软，有良银白色，具有金属光泽；质地较

2、软，有良好的导电性、延展性。密度好的导电性、延展性。密度7.867.86 g/cm g/cm3 3,熔沸点较熔沸点较高，纯铁抗腐蚀能力强。高，纯铁抗腐蚀能力强。铁能被磁体吸引铁能被磁体吸引，并能被磁化并能被磁化特 性:一、铁的物理性质45化学性质：化学性质：位置：位置：结构：结构：第第四四周期，第周期，第 族族Fe-2e-Fe2+Fe-3e-Fe3+(容易被氧化容易被氧化)(相对稳定相对稳定)二、铁的结构与性质6请写出铁与请写出铁与ClCl2 2、OO2 2和和S S反应的化学方程式反应的化学方程式1)Fe+S2)Fe+O23)Fe+Cl2(Br2/I2)FeS Fe3O4(FeOFe2O3)

3、FeCl3(FeBr3/Fel2)点燃点燃1、铁与非金属反应为什么液氯可以用钢瓶盛装？为什么液氯可以用钢瓶盛装？7 铁在常温下、潮湿空气中很容易被腐蚀铁在常温下、潮湿空气中很容易被腐蚀3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4 H2(置换置换)高温高温2.铁与水反应 高温条件下高温条件下8铁与非氧化性酸铁与非氧化性酸(如稀如稀H2SO4、盐酸等、盐酸等)反应生成反应生成Fe2，放出，放出H2.其离子方程式为：其离子方程式为：.铁与氧化性酸反应，不放铁与氧化性酸反应，不放H2.常温下遇常温下遇 、发生钝化发生钝化 少量铁与稀少量铁与稀HNO3反应：反应：.浓浓H2SO4浓浓HNO3Fe4HNO3=Fe

4、(NO3)3NO 2H2OFe2H=Fe2H23.铁与酸反应9思考并完成下列反应方程式：思考并完成下列反应方程式：Fe +Cu2+=Fe +Fe3+=铁能置换活动性比自身弱的金属铁能置换活动性比自身弱的金属Cu +Fe3+=比较氧化性：比较氧化性：Fe3+Cu2+Fe2+4.铁与盐反应Fe2+Cu2 3Fe2+2 Cu2+2Fe2+10铁与不同氧化剂反应的产物判断铁与不同氧化剂反应的产物判断(1)Fe可被可被S、I2、H、Fe3、Cu2等氧化为等氧化为Fe2.(2)Fe可被可被Cl2、Br2、HNO3浓浓H2SO4(加热加热)氧化为氧化为Fe3.(3)Fe与与O2(点燃点燃)或或H2O(高温高

5、温)生成生成Fe3O4.11化学式化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名俗名颜色、状态颜色、状态水中溶解性水中溶解性化学性质化学性质 FeO+2HCl =FeCl2+H2O Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O不不 溶溶不不 溶溶不不 溶溶黑色粉末黑色粉末红棕色粉末红棕色粉末黑色晶体黑色晶体铁红铁红磁性氧化铁磁性氧化铁四氧化三铁四氧化三铁氧化亚铁氧化亚铁氧化铁氧化铁Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O2、铁的氧化物、铁的氧化物12FeO+2HCl=FeCl2+H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O铁的氧化物的化学性质：铁的氧化物的化学性质：FeO+2H+=

6、Fe2+H2OFe2O3+6H+=2Fe3+3H2OFe3O4+8H+=2Fe3+Fe2+4H2O 不溶于水也不与水反应不溶于水也不与水反应与酸反应：与酸反应：FeO不稳定，空气里受热，迅速被氧化成不稳定，空气里受热，迅速被氧化成Fe3O4离子方程式：离子方程式：碱性氧化物碱性氧化物Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O 均能被均能被CO还原成还原成FeFe2O3+3CO=2Fe+3CO2 高温高温 Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2 高温高温 13Fe(OH)2Fe(OH)3颜色颜色 溶解性溶解性 与盐酸反应与盐酸反应(离子方程式离子方程式)白色白色红褐色红褐色不溶于水不

7、溶于水不溶于水不溶于水Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2O3铁的氢氧化物铁的氢氧化物144Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3白色白色灰绿灰绿红褐红褐15演示演示:在盛在盛FeSO4的试管中的试管中,将吸有将吸有NaOH溶液的滴管溶液的滴管 尖端尖端插入溶液底部插入溶液底部,慢慢挤出慢慢挤出.观察发生的现象观察发生的现象.原理：原理：Fe2+2OH-=Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3讨论：讨论：现象：现象：白色絮状白色絮状灰绿色灰绿色红褐色沉淀红褐色沉淀为什么在制备为什么在制备Fe(OH)2时定要时定要将碱滴管将碱滴管伸

8、入到伸入到Fe2+液面下？液面下？氢氧化亚铁制备氢氧化亚铁制备16 用常规方法得不到白色沉淀的原因分析用常规方法得不到白色沉淀的原因分析内因内因Fe(OH)2很不稳定，极易被氧化；很不稳定，极易被氧化；Fe(OH)2 具有很强的还原性具有很强的还原性外因外因空气中有空气中有O2，溶液中可能有溶解氧；溶液溶液中可能有溶解氧；溶液 中可能有少量的中可能有少量的Fe3+需要创造的条件需要创造的条件无无Fe3+的环境；无的环境；无O2的环境的环境制备氢氧化亚铁的关键制备氢氧化亚铁的关键 17 18制备制备Fe(OH)2时要防止时要防止Fe2+和和Fe(OH)2被氧化被氧化:可采取的措施可采取的措施:1

9、.用新配制的纯亚铁盐溶液用新配制的纯亚铁盐溶液(溶解亚铁盐的蒸馏水煮沸溶解亚铁盐的蒸馏水煮沸 除去除去O2、加少量稀硫酸和一枚铁钉加少量稀硫酸和一枚铁钉)；碱液也要煮沸；碱液也要煮沸 以除去溶解于水中的以除去溶解于水中的O2；2.将吸有碱液的胶头滴管插入亚铁盐溶液的液面下。将吸有碱液的胶头滴管插入亚铁盐溶液的液面下。3.在亚铁盐溶液液面上加入隔氧剂在亚铁盐溶液液面上加入隔氧剂(如如苯苯、汽油汽油等等)；4.充入保护气，如氢气、氮气、稀有气体等。充入保护气，如氢气、氮气、稀有气体等。19第二课时20一、从氧化性、还原性的角度认识铁及其化合物一、从氧化性、还原性的角度认识铁及其化合物还原性还原性氧

10、化性氧化性氧化性氧化性 、还原性、还原性、还原性、还原性氧化性氧化性FeFeSO4FeCl3设计实验方案设计实验方案FeFe2+Fe3+21交流交流 研讨研讨加入氧化剂，加入氧化剂，加入氧化剂，加入氧化剂，使其化合价升使其化合价升使其化合价升使其化合价升高；通过实验高；通过实验高；通过实验高；通过实验证明化合价升证明化合价升证明化合价升证明化合价升高后的产物高后的产物高后的产物高后的产物加入还原剂，加入还原剂，加入还原剂，加入还原剂，使其化合价降使其化合价降使其化合价降使其化合价降低；通过实验低；通过实验低；通过实验低；通过实验证明化合价降证明化合价降证明化合价降证明化合价降低后的产物低后的产

11、物低后的产物低后的产物 探究方法探究方法探究物质具探究物质具有还原性有还原性 探究物质具探究物质具有氧化性有氧化性 22提供试剂：提供试剂：提供试剂：提供试剂：KSCNKSCNKSCNKSCN溶液、氯水、稀硝酸、溶液、氯水、稀硝酸、溶液、氯水、稀硝酸、溶液、氯水、稀硝酸、KIKIKIKI溶液溶液溶液溶液 、ZnZnZnZn粒、铁粉、镁条粒、铁粉、镁条粒、铁粉、镁条粒、铁粉、镁条 稀硫酸、稀硫酸、稀硫酸、稀硫酸、FeSOFeSOFeSOFeSO4 4 4 4溶液、溶液、溶液、溶液、FeClFeClFeClFeCl3 3 3 3溶液、溶液、溶液、溶液、氧化剂：氧化剂：还原剂：还原剂：氯水、氯水、氯

12、水、氯水、稀硝酸、稀硝酸、稀硝酸、稀硝酸、FeClFeCl3 3溶液溶液溶液溶液稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸、FeSOFeSO4 4溶液溶液溶液溶液KIKI溶液溶液溶液溶液 、ZnZn粒、铁粉、镁条粒、铁粉、镁条粒、铁粉、镁条粒、铁粉、镁条、FeSOFeSO4 4溶液溶液溶液溶液23从氧化性、还原性的角度认识铁及其化合物从氧化性、还原性的角度认识铁及其化合物探究题目：探究题目：Fe、FeSO4、FeCl3氧化性或还原性氧化性或还原性物质物质铁铁硫酸亚铁硫酸亚铁氯化铁氯化铁预测预测性质性质还原性还原性氧化性氧化性还原性还原性氧化性氧化性加入加入试剂试剂实验实验现象现象实验实验结论结论稀硫酸稀硫酸还原

13、性还原性氧化性氧化性镁条镁条铁粉铁粉氧化性氧化性氯水或硝氯水或硝酸酸KSCN溶液溶液变红变红还原性还原性气泡气泡浅绿色浅绿色褪去褪去溶液由棕黄变浅绿溶液由棕黄变浅绿加加KSCN不变红不变红24(1)(1)铁单质具有还原性铁单质具有还原性Fe+2HFe+2H+=Fe=Fe2+2+H+H2 2(2)+3(2)+3价铁具有氧化性价铁具有氧化性2Fe2Fe3+3+Fe=3Fe+Fe=3Fe2+2+2Fe2Fe3+3+Cu=2Fe+Cu=2Fe2+2+Cu+Cu2+2+2Fe2Fe3+3+2I+2I-=2Fe=2Fe2+2+I+I2 2(3)+2(3)+2价的铁既具有氧化性又具有还原性价的铁既具有氧化性

14、又具有还原性FeFe2+2+Zn=Fe+Zn+Zn=Fe+Zn2+2+2Fe2Fe2+2+Cl+Cl2 2=2Fe=2Fe3+3+Cl+Cl-2Fe2Fe3+3+S+S2-2-=2Fe=2Fe2+2+S+SFe+CuFe+Cu2+2+=Fe=Fe2+2+Cu+Cu25Fe2+FeFe3+O2Cl2 Br2HNO3 H2O2 Na2O2 MnO4-(H+)Fe3+H+Cu2+Ag+I2 SCl2 Br2 HNO3 浓浓H2SO4C CO Si Al Al Zn H2 C COFe Cu S2-H2S SO32-SO2 I-HI铁铁 三三 角角261、Fe Fe2+弱氧化剂：弱氧化剂：H+、Cu2

15、+、S、I2、Fe3+等等 Fe+2H+=Fe2+H2,Fe+Cu2+=Fe2+CuFe+S=FeS,Fe+I2=FeI2,Fe+2Fe3+=3Fe2+2、Fe Fe3+强氧化剂：强氧化剂：Cl2、Br2、KMnO4、HNO3等等2Fe+3Cl2=2FeCl3,2Fe+3Br2=2FeBr3Fe+4HNO3(稀稀)=Fe(NO3)3+NO+2H2O2Fe+6H2SO4(浓浓)=Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O273、Fe2+FeZn、H2、Al、C、CO等等 Fe2+Zn=Fe+Zn2+FeO+H2=Fe+H2O高温高温4、Fe3+FeZn、CO、Al等等 3FeO+2Al=3Fe+Al

16、2O3 2 FeO+C=Fe+CO2 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3高温高温高温高温高温高温高温高温282FeCl2 +Cl2 =2FeBr2 +Br2 =4Fe2+O2+4H+=12Fe2+3O2+6H2O=4Fe(OH)2+O2+2H2O=2Fe2+H2O2+2H+=2FeCl32FeBr34 Fe(OH)34Fe3+H2O2Fe3+2H2O4Fe(OH)3+8Fe3+5、Fe2+Fe3+Cl2、Br2、KMnO4、HNO3、O2等等3Fe2+4H+NO3-=3Fe3+NO+2H2O5Fe2+MnO4-+8H+=5Fe3+Mn2+4H2O296

17、、Fe3+Fe2+Zn、Fe、Cu、H2S、HI、SO22Fe3+2HI=2Fe2+2H+I2Fe+2Fe3+=3Fe2+2Fe3+H2S=2Fe3+Cu=2Fe3+S2-=2Fe3+HS-=2Fe3+SO2+2H2O=2Fe3+SO32-+H2O=2Fe2+Cu2+2Fe2+S +2H+2Fe2+S 2Fe2+S +H+2Fe2+4H+SO42-2Fe2+2H+SO42-30Fe3+的检验（棕黄色）的检验（棕黄色）二、二、Fe3+、Fe2+的检验的检验1、往待测溶液中加入、往待测溶液中加入氢氧化钠氢氧化钠溶液，如果溶液，如果溶液中生成溶液中生成红褐色沉淀红褐色沉淀，则溶液中含有，则溶液中含有

18、Fe3+离子。离子。2、往待测溶液中加入、往待测溶液中加入KSCN溶液溶液,如果溶液如果溶液的颜色变为的颜色变为红色红色,则溶液中含有则溶液中含有Fe3+离子。离子。Fe3+3OH-=Fe(OH)3Fe3+3SCN-=Fe(SCN)32023/9/531Fe2+的检验（浅绿色）的检验（浅绿色）1、往待测溶液中加入、往待测溶液中加入氢氧化钠氢氧化钠溶液，如果溶液中生成溶液，如果溶液中生成白色沉淀白色沉淀，在空气中迅速变成在空气中迅速变成灰绿色灰绿色，最后变成，最后变成红褐色沉淀红褐色沉淀，则溶液中含，则溶液中含有有Fe2+离子。离子。2、往待测溶液中加入、往待测溶液中加入KSCN溶液溶液,无变化

19、，再加氯水（或稀硝酸、无变化，再加氯水（或稀硝酸、双氧水），溶液的颜色变为双氧水），溶液的颜色变为红色红色,则溶液中含有则溶液中含有Fe2+离子。离子。Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3Cl2+2 Fe2+=2 Fe3+2Cl-Fe3+3SCN-=Fe(SCN)32023/9/53、往待测溶液中加入、往待测溶液中加入K3Fe(CN)6溶液，有溶液，有蓝色沉淀蓝色沉淀生成。生成。32三、三、33(1)(1)在在FeClFeCl3 3和和CuClCuCl2 2的混合溶液中的混合溶液中,加入一定量的加入一定量的FeFe粉：粉：完全反应后，溶液中一定有的阳离子是完全反应后，溶液中一定有的阳离子是 ；如果反应后有固体剩余，则溶液中一定无如果反应后有固体剩余，则溶液中一定无 ，一定有一定有 ；如果反应后剩余的固体只有如果反应后剩余的固体只有CuCu，则溶液中一定，则溶液中一定 无无 ，一定有，一定有 ，可能有，可能有 .如果反应后剩余的固体为如果反应后剩余的固体为FeFe和和CuCu，则溶液中一，则溶液中一 定无定无 和和 ，一定有，一定有 .FeFe2 2+FeFe3+3+FeFe2 2+FeFe2 2+FeFe2 2+FeFe3+3+FeFe3+3+CuCu2+2+CuCu2+2+讨论讨论(1)(1)34Thank you!35