第3章 第1节 铁的多样性 讲义 新教材鲁科版高中化学必修一.docx

1、第3章 第1节 铁的多样性 讲义 新教材鲁科版高中化学必修一第1节铁的多样性发展目标体系构建1.基于元素的价态和物质的所属类别，完整有序地写出含铁元素的物质的化学式。2.掌握铁单质、铁的氧化物、铁的氢氧化物、亚铁盐、铁盐的物理性质、化学性质、典型实验现象；能书写主要化学方程式和离子方程式；知道Fe2、Fe3的检验。3.能从物质的类别、元素价态的角度，依据复分解反应和氧化还原反应原理，预测含铁元素的物质性质及物质之间的转化关系，设计实验初步验证，并能分析解释有关现象；并能利用含铁元素的物质性质和转化关系，设计制备、分离、检验等简单任务的方案。4.分析含铁元素的物质性质，分析生产、生活中的实际问题

2、，如补铁剂中铁元素的价态的检验、线路板废液的回收利用。一、铁元素在自然界中的存在1铁元素的含量：铁元素在地壳中的含量处于第四位，仅次于氧、硅和铝元素。2铁元素的存在形态(1)游离态：存在于陨铁中。(2)化合态主要化合价：2、3。存在形式：主要以矿石的形式存在。如黄铁矿(FeS2)、赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)等。二、亚铁盐和铁盐以FeSO4、FeCl3为例探究亚铁盐和铁盐的性质1预测与假设(1)从物质类别角度：亚铁盐和铁盐都能与碱溶液反应生成相应的铁的氢氧化物。(2)从化合价角度：Fe3具有较强氧化性；Fe2既有氧化性又有还原性。2实验方案(1)证明Fe2、Fe3与OH能反应，需

3、向亚铁盐、铁盐溶液中滴加碱性试剂，如NaOH溶液。(2)证明Fe3具有氧化性，需加入还原剂，如铁、铜、KI溶液。(3)证明Fe2具有氧化性，需加入还原剂，如锌，证明其具有还原性，需加入氧化剂，如氯水、酸性KMnO4等。3实验步骤、现象和结论(1)Fe2、Fe3与碱的反应实验内容实验现象结论先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀有关方程式有：Fe22OH=Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3生成红褐色沉淀离子方程式有：Fe33OH=Fe(OH)3(2)Fe3的氧化性实验探究实验内容实验现象结论加入KSCN溶液，溶液呈红色，加入足量铁粉后，溶液褪色Fe3具有氧化

4、性，Fe具有还原性，离子方程式：2Fe3Fe=3Fe2加入KSCN溶液，溶液呈红色，加入足量铜片后，溶液红色消失，变为蓝色Fe3具有氧化性，离子方程式：2Fe3Cu=2Fe2Cu2(3)Fe2的氧化性和还原性实验探究实验内容实验现象结论加入KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水溶液呈红色Fe2具有还原性，离子方程式：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，Fe33SCN=Fe(SCN)3加入FeSO4溶液，酸性KMnO4溶液紫红色褪去，溶液略呈黄色Fe2具有还原性，被酸性KMnO4氧化为Fe3溶液由浅绿色变为无色Fe2具有氧化性，离子方程式：Fe2Zn=Zn2Fe三、铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物1铁单质

5、(1)物理性质色、态密度熔点导热性、延展性导电性特性银白色固体7.86_gcm31 538 良好比铜、铝差能被磁铁吸引(2)化学性质与酸反应生成氢气：与盐酸、硫酸反应的离子方程式为Fe2H=Fe2H2。与某些盐溶液发生置换反应：与硫酸铜溶液反应的离子方程式为FeCu2=Fe2Cu。与非金属反应a与氧气反应：3Fe2O2Fe3O4。b与氯气反应：2Fe3Cl22FeCl3。铁与水的反应：.铁与冷水不反应，但在空气中的氧气和水蒸气的作用下，易腐蚀。.铁与水蒸气的反应：方法方法一方法二实验装置实验现象用小试管收集一试管气体，点燃，听到轻微爆鸣声用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声实验结论铁与水蒸气反应的化学

6、方程式为3Fe4H2O(g)Fe3O44H22.铁的氧化物名称(化学式)氧化亚铁(FeO)四氧化三铁(Fe3O4)氧化铁(Fe2O3)俗名磁性氧化铁铁红色态黑色粉末黑色晶体红棕色粉末铁的价态22、33与盐酸反应FeO2H=Fe2H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2OFe2O36H=2Fe33H2O与铝粉反应3FeO2Al3FeAl2O32AlFe2O32FeAl2O33铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3颜色、状态白色固体红褐色固体与盐酸反应(写化学方程式)Fe(OH)22HCl= FeCl22H2OFe(OH)33HCl= FeCl33H2O受热分解(写化学方程式)2Fe(OH)3

7、3H2O制备可溶性亚铁盐与碱溶液反应Fe22OH=Fe(OH)2可溶性铁盐与碱溶液反应Fe33OH=Fe(OH)3转化在空气中，Fe(OH)2能够迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3四、铁及其化合物的转化关系1绘制铁及其化合物的“价类”二维图。2补铁剂中铁元素价态的检验实验步骤实验现象实验结论(1)取少量补铁口服液于试管中，滴入KSCN溶液a.不变红无Fe3b.变红有Fe3(2)若出现现象a，向反应后的溶液中滴加氯水溶液变红有Fe2(3)若出现现象b，另取补铁剂滴加酸性KMnO4溶液紫红色褪去

8、有Fe2紫红色不褪去无Fe21判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)铁元素在地壳中含量位于第三位。 ()(2)在工业中炼制铁单质，所以自然界中无游离态铁。 ()(3)Fe3转化为Fe2时，需加入氧化剂才能实现。 ()(4)钢和铁都是铁的合金，钢不易生锈，生铁易生锈，铁锈的主要成分是Fe3O4。 ()(5)Fe3遇到KSCN溶液会生成红色沉淀。 ()2下列关于Fe2和Fe3的叙述中，错误的是()AFe2的水溶液为浅绿色BFe3的水溶液为黄色CFe3具有氧化性，Fe2具有还原性DFe3溶液中滴入含SCN的溶液，立即出现红色沉淀3金属单质A可发生以下反应。试判断：(1)A、B、C、D、E分别

9、是(写化学式，B写主要成分)A_、B_、C_、D_、E_。(2)写出反应和的离子方程式：_；_。Fe、Fe2、Fe3间的相互转化实验室中常见的可溶性的亚铁盐有FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等，其溶液是浅绿色，亚铁盐中Fe2易被氧化，故其晶体应密闭保存。常见的可溶性的铁盐有FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等，其溶液一般呈黄色。铁盐固体易潮解，也应密闭保存。1FeCl2溶液中混有少量FeCl3时，如何除去杂质？2若用过量的锌和FeCl3溶液反应，产物是FeCl2吗？3FeCl3溶液中混有FeCl2时，如何除去杂质？4FeCl2溶液中混有CuCl2时，如何除去杂质？5为什么

10、保存硫酸亚铁溶液时常加入少量铁粉？1Fe、Fe2、Fe3间的相互转化关系铁三角2常见的转化反应如下(1)FeFe2：加弱氧化剂，如I2、H、Cu2、Fe3等。Fe2H=Fe2H2，FeCu2=Fe2Cu，Fe2Fe3=3Fe2。(2)FeFe3：加强氧化剂，如O2、Cl2、Br2等。2Fe3Cl22FeCl3。(3)Fe2Fe3：加强氧化剂，如 Cl2、O2、Br2、H2O2等。2Fe2Cl2=2Fe32Cl，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。(4)Fe3Fe2：加还原剂，如Fe、Cu、I等。Fe2Fe3=3Fe2，Cu2Fe3=Cu22Fe2。(5)Fe2Fe：加强还原剂，如Z

11、n、Al、C、CO等。ZnFe2=Zn2Fe，COFeOFeCO2。(6)Fe3Fe：加强还原剂，如Zn、Al、CO、H2等。Fe2O33CO2Fe3CO2,3H2Fe2O32Fe3H2O(g)。1下列有关铁及其化合物的说法中正确的是()A可以采用加热的方法除去Fe2O3中的Fe(OH)3B铁只有与水蒸气反应才能得到Fe3O4C不能通过化合反应生成FeCl2和Fe(OH)3D氯化铁溶液有较强氧化性，故可用作净水剂2已知A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀。试根据图中转化关系，回答下列问题。(1)写出A、C、F、G的化学式：A._，C._，F._，G._。(2)检验D中阳离子的方法_。(3)保存C溶液时要加固体A的原因是_。(4)写出下列转化的离子方程式。AC：_；CD：_。3将单质Fe、Cu与FeCl3、FeCl2、CuCl2溶液一起放进某容器内，根据下述不同情况，填写金属或金属离子。(1)充分反应后，如果Fe有剩余，则溶液中不可能有_。(2)充分反应后，如果溶液中还有大量Fe3，则还含有_，一定没有_剩余。(3)充分反应后，如果容器内有较多Cu2和相当量的Cu，则容器内不可能有_。Fe2、Fe3的检验方法1怎样用化学方法检验FeSO4试剂是否变质？2先向溶液中滴加少量氯水，再加KSCN溶液，溶液变为红色，能否证明原溶液中含有Fe2？3如何检验溶液中既含Fe2又含F