《鐵及其化合物》PPT
第一部分內(nèi)容：素養(yǎng)目標(biāo)
1.結(jié)合生活中的鐵制品應(yīng)用,了解單質(zhì)鐵、鐵的氧化物的性質(zhì)及用途,培養(yǎng)化學(xué)服務(wù)社會(huì)的責(zé)任意識(shí)。
2.通過(guò)探究實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)鐵單質(zhì)與水蒸氣反應(yīng)的條件,對(duì)比鈉與水的反應(yīng),加深對(duì)微觀(guān)原子結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)宏觀(guān)性質(zhì)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)宏觀(guān)辨識(shí)與微觀(guān)探析的能力。
3.通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制備原理及化學(xué)性質(zhì)。結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,認(rèn)識(shí)+2價(jià)鐵的強(qiáng)還原性。
4.依據(jù)化合價(jià)理論,結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究,掌握Fe、Fe2+、Fe3+相互轉(zhuǎn)化的途徑,強(qiáng)化變化觀(guān)念。
5.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究學(xué)會(huì)Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)方法,培養(yǎng)證據(jù)推理意識(shí),提升實(shí)驗(yàn)探究能力與創(chuàng)新意識(shí)。
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鐵及其化合物PPT，第二部分內(nèi)容：課前篇自主預(yù)習(xí)
知識(shí)鋪墊
1.鐵生銹的條件是與水、空氣同時(shí)接觸。
2.光亮的鐵絲在空氣中能否燃燒?鐵絲在純氧中燃燒的現(xiàn)象如何?請(qǐng)寫(xiě)出相應(yīng)的化學(xué)方程式。
提示鐵絲在空氣中不能燃燒。鐵絲在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體。3Fe+2O2==Fe3O4。
3.鐵與鹽酸、CuSO4溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式分別為Fe+2H+=Fe2++H2↑, Fe+Cu2+=Fe2++Cu。
4.將幾滴FeCl3飽和溶液滴入沸騰的蒸餾水中,繼續(xù)加熱至液體呈紅褐色,停止加熱。所得液體即為氫氧化鐵膠體。
新知預(yù)習(xí)
一、鐵元素概述
1.自然界中的鐵:既有單質(zhì)(隕鐵中的鐵單質(zhì))形態(tài)又有化合物(礦石中+2、+3價(jià)鐵的化合物)形態(tài)。
2.含量:鐵在地殼中含量居第四位,僅次于氧、硅、鋁。
3.開(kāi)發(fā)利用:春秋初年我國(guó)已掌握了冶鐵技術(shù)。工業(yè)煉鐵原理(以Fe2O3為例)3CO+Fe2O3==2Fe+3CO2。
二、鐵的單質(zhì)
1.物理性質(zhì)
鐵有延展性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性,但其導(dǎo)電性不如銅和鋁,鐵還能被磁鐵吸引。其熔、沸點(diǎn)較高,熔點(diǎn):1 535 ℃、沸點(diǎn):2 750 ℃。密度:7.86 g·cm-3。
2.化學(xué)性質(zhì)
(1)與非金屬單質(zhì)(O2、Cl2等)反應(yīng),如Fe與Cl2反應(yīng):
2Fe+3Cl2==2FeCl3。
(2)與鹽酸、稀硫酸反應(yīng):Fe+2H+=Fe2++H2↑(離子方程式)。
(3)與某些鹽反應(yīng),如Fe與CuSO4溶液反應(yīng):Fe+Cu2+=Fe2++Cu(離子方程式)。
(4)與水反應(yīng),通常鐵與冷水和熱水均不反應(yīng),但鐵可與水蒸氣反應(yīng)。
三、鐵的重要化合物
1.鐵的氧化物
2.鐵的氫氧化物
3.鐵鹽、亞鐵鹽
(1)Fe3+的檢驗(yàn)
(2)Fe2+和Fe3+的轉(zhuǎn)化
寫(xiě)出下列反應(yīng)的離子方程式:
①FeCl3溶液與鐵粉:2Fe3++Fe=3Fe2+。
②FeCl2溶液與氯水:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。
③FeCl3溶液與覆銅板:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
【微思考2】Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三種物質(zhì)中,哪種物質(zhì)可做氧化劑,哪種可做還原劑,哪種既可做氧化劑又可做還原劑?
提示Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三種物質(zhì)中鐵元素的化合價(jià)分別為0、+2、+3價(jià),根據(jù)含元素最高價(jià)的物質(zhì)只能做氧化劑,含元素最低價(jià)的物質(zhì)只能做還原劑,處于中間價(jià)態(tài)的物質(zhì)既可做氧化劑又可做還原劑得出結(jié)論:Fe2(SO4)3可做氧化劑,Fe可做還原劑,FeSO4既可做氧化劑又可做還原劑。
自主測(cè)試
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。
(1)Fe與H2O(g)反應(yīng)生成Fe2O3和H2。 ( )
(2)鐵有多種氧化物,且均為黑色固體。 ( )
(3)Fe3O4中的Fe化合價(jià)有+2和+3價(jià),Fe3O4為混合物。 ( )
(4)Fe(OH)2和Fe(OH)3均為弱堿,均與鹽酸反應(yīng)生成鹽和H2O。 ( )
(5)Fe(OH)2易被溶解在溶液中的O2氧化為Fe(OH)3。( )
(6)Fe2+遇到氧化劑Cl2、KMnO4、H2O2均被氧化為Fe3+。 ( )
(7)FeCl3溶液與Fe、Cu反應(yīng),體現(xiàn)了FeCl3的還原性。 ( )
(8)Fe3+遇KSCN溶液可生成紅色沉淀。 ( )
答案(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√
(7)× (8)×
2.下列關(guān)于鐵與水蒸氣反應(yīng)的說(shuō)法中不正確的是 ( )
A.反應(yīng)中有氫氣產(chǎn)生
B.此反應(yīng)需在高溫條件下才能發(fā)生
C.生成的鐵的化合物中鐵全部呈+3價(jià)
D.該反應(yīng)中水做氧化劑
答案C
解析Fe與H2O(g)反應(yīng)生成Fe3O4和H2,Fe3O4中Fe的化合價(jià)既有+2價(jià)又有+3價(jià)。
3.下列離子方程式中正確的是( )
A.鐵與鹽酸反應(yīng):2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
B.氯氣與氯化亞鐵溶液反應(yīng):2FeCl2+Cl2=2FeCl3
C.氯化鐵溶液與鐵反應(yīng):Fe3++Fe=2Fe2+
D.氯化鐵溶液與氫氧化鈉溶液反應(yīng):Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
答案D
解析由于鹽酸中H+的氧化性弱,故鐵與鹽酸反應(yīng)時(shí),Fe只能被氧化為Fe2+,A錯(cuò)誤;B項(xiàng)是化學(xué)方程式,不是離子方程式,FeCl2中Cl-實(shí)際不參加反應(yīng),應(yīng)刪去;C項(xiàng)中電荷不守恒。
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鐵及其化合物PPT，第三部分內(nèi)容：課堂篇探究學(xué)習(xí)
“Fe、Fe2+、Fe3+”的三角轉(zhuǎn)化關(guān)系
問(wèn)題探究
1.【實(shí)驗(yàn)探究】
2.Fe(OH)3、FeCl3、FeCl2是否都可由化合反應(yīng)得到?請(qǐng)寫(xiě)出可能的化學(xué)方程式。
提示它們均可由化合反應(yīng)得到,反應(yīng)的化學(xué)方程式為
3.如何除去FeCl3溶液中混有的FeCl2?如何除去FeCl2溶液中混有的FeCl3?
提示通入Cl2;加入鐵粉。
深化拓展
1.“鐵三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系
2.含鐵物質(zhì)的分離與除雜
素能應(yīng)用
典例1已知有以下物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化:
試回答:
(1)B的化學(xué)式為_(kāi)_________,D的化學(xué)式為_(kāi)_________。
(2)寫(xiě)出由E轉(zhuǎn)變成F的化學(xué)方程式:__________。
(3)常用__________檢驗(yàn)G中的陽(yáng)離子,其現(xiàn)象為_(kāi)_________。
(4)向G溶液加入A的有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________。
答案(1)FeCl2 KCl
(2)4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
(3)KSCN溶液 棕黃色溶液變?yōu)榧t色溶液
(4)2Fe3++Fe=3Fe2+
解析根據(jù)流程圖,推知D溶液為KCl溶液,H為AgCl,E為Fe(OH)2,F為Fe(OH)3,G為FeCl3,然后根據(jù)圖中物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,推知A為Fe,B為FeCl2,C為KOH。
變式訓(xùn)練1-1欲除去FeSO4溶液中含有的CuSO4和Fe2(SO4)3等少量雜質(zhì),應(yīng)選用的試劑是( )
A.氨水 B.鋁粉
C.鐵粉 D.NaOH溶液
答案C
解析加入鐵粉后,Cu2++Fe=Cu+Fe2+,2Fe3++Fe=3Fe2+,然后將過(guò)量的鐵粉及Cu過(guò)濾即可。
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鐵及其化合物PPT，第四部分內(nèi)容：隨堂檢測(cè)
1.鐵在一定條件下與O2、水蒸氣反應(yīng)的共同產(chǎn)物是( )
A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.Fe(OH)2
答案C
解析鐵在氧氣中點(diǎn)燃生成Fe3O4,與H2O(g)在高溫下反應(yīng)也生成Fe3O4。
2.下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( )
A.Fe3O4為磁性氧化鐵,其中鐵的化合價(jià)為+2和+3
B.FeO、Fe2O3均為堿性氧化物,均與鹽酸反應(yīng)
C.Fe(OH)2不穩(wěn)定,具有較強(qiáng)的氧化性
D.Fe(OH)3比Fe(OH)2穩(wěn)定
答案C
解析Fe(OH)2具有較強(qiáng)的還原性,易被氧化。
3.除去FeCl2溶液中少量的FeCl3,最好的方法是( )
A.加入氫氧化鈉溶液 B.通入氯氣
C.加入銅粉 D.加入鐵粉
答案D
解析要實(shí)現(xiàn)“Fe3+→Fe2+”的轉(zhuǎn)化,需要加入還原劑,且不引入新的雜質(zhì)離子,最好的方法是加入足量鐵粉充分反應(yīng)后過(guò)濾,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為2FeCl3+Fe=3FeCl2。
4.向某溶液中加入含F(xiàn)e2+的溶液后,無(wú)明顯變化。當(dāng)再滴入幾滴新制氯水后,混合溶液變成紅色。則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是( )
A.該溶液中一定含有SCN-
B.氧化性:Fe3+>Cl2
C.Fe2+與SCN-不能形成紅色物質(zhì)
D.Fe2+被氧化為Fe3+
答案B
解析溶液中的Fe2+與加入的新制氯水發(fā)生反應(yīng)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,氧化性:Fe3+<Cl2;能使含F(xiàn)e3+的溶液變?yōu)榧t色,說(shuō)明原溶液中一定含有SCN-。因原溶液中加入含F(xiàn)e2+的溶液后,無(wú)明顯變化,說(shuō)明Fe2+與SCN-不能形成紅色物質(zhì)。
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