铁和铁的化合物(用)

第二节几种重要的金属化合物三、铁和铁的化合物教学目标：1、掌握铁的氧化物的物理性质和化学性质；2、了解铁的两种氢氧化物的制备方法；3、掌握三价铁离子的检验方法4、初步认识二价铁与三价铁的相互转化1、氢氧化亚铁的制备2、三价铁离子的检验方法3、Fe2+与Fe3+之间的转化多媒体演示课件、硫酸亚铁溶液、氯化铁溶液、氢氧化钠溶液、硫氰化钾溶液、铁粉、氯水试管若干、胶头滴管若干、药匙等教学重点：教学资源：第一阶段：温故知新（检查学案学习情况）温故：①2Fe+3Cl2=2FeCl3②Fe+S=FeS③Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑④Fe(少量)+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O⑤3Fe+4H2O（g）=Fe3O4+4H2⑥Fe+Cu2+=Fe2++Cu结论：(1)Fe元素常见化合价有+2、+3其中以+3价稳定(2)Fe遇强氧化剂如Cl2、HNO3可被氧化至+3，遇弱氧化剂如S、I2可被氧化至+2△△△重点注意：铁和稀硝酸的反应铁粉不足：Fe+4HNO3=Fe（NO3）3+NO↑+2H2On(Fe):n(HNO3)=（1∶4）铁粉过量：3Fe+8HNO3=3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2On(Fe):n(HNO3)=（3∶8）常温，铁与浓硫酸、浓硝酸钝化磁铁矿赤铁矿氧化铁Fe2O3透明氧化铁颜料氧化亚铁1、铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名——————铁红磁性氧化铁颜色、状态黑色固体红棕色粉末黑色晶体铁的化合价+2+3+2+3氧化物类别碱性氧化物碱性氧化物复杂化合物水溶性难溶难溶难溶稳定性不稳定稳定稳定与H+作用（HCl、稀H2SO4)FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O与CO的反应（C、H2）FeO+CO=Fe+CO2Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2铝热反应3FeO+2Al=3Fe+Al2O3Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O33Fe3O4+8Al=9Fe+4Al2O3用途——————油漆、涂料、炼铁原料做磁铁、炼铁原料思考：试分别写出FeO、Fe2O3与稀硝酸的反应方程式3FeO+10HNO3(稀）=3Fe（NO3）3+5H2O+NOFe2O3+6HNO3(稀）=2Fe（NO3）3+3H2OFeO与HNO3反应要考虑Fe2+的还原性2、铁的氢氧化物1、制取：如何制取Fe(OH)2和Fe(OH)3？自行选取实验仪器和药品，并以化学方程式表示其原理分析：Fe(OH)2和Fe(OH)3均为不溶性碱，因此可采用可溶性盐跟强碱发生复分解反应制取。硫酸亚铁溶液与氢氧化钠溶液反应制氢氧化亚铁；Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓三氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应制氢氧化铁Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓2、记录两次实验现象硫酸亚铁溶液与氢氧化钠溶液反应：实际：灰绿色沉淀，最后变成红褐色课本描述：有白色絮状沉淀生成，但很快变灰绿色，最后变成红褐色三氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应：有红褐色氢氧化铁沉淀生成4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)33、讨论实验成败原因并以化学方程式表示其原因FeSO4溶液在使用前被氧化变质;NaOH溶液放置时间较长，溶有氧气;操作不当;含+2价铁的物质很不稳定，生成的氢氧化亚铁迅速被空气中的氧气氧化变为氢氧化铁，方程式为：4、如何改进实验才能制得氢氧化亚铁？可从反应物和产物两方面入手分析（1）可选用新制备的硫酸亚铁溶液，防止硫酸亚铁溶液因长时间放置被氧化，已经氧化的FeSO4溶液可加入还原铁粉并充分振荡（2）用于溶解固体的水应该是煮沸后的蒸馏水，防止+2价铁被水中溶解的氧气氧化（3）取出FeSO4溶液后可向盛有FeSO4溶液的试管里加入少量煤油，以隔绝空气（4）将吸有NaOH溶液的长胶头滴管伸入到FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，防止挤压吸取溶液过程中引入空气5、Fe(OH)2的制备实验还可怎样改进从而能够使Fe(OH)2较长时间的稳定存在？试简要说明说明：要制得白色的氢氧化亚铁沉淀关键在于减少溶液中氧气的含量，要隔绝溶液与空气的接触氢气氛中复分解反应法⑶取出一小块钠，用滤纸把它的表面的煤油吸干净，然后切一小块钠，再用带有小孔的锡纸，把钠跟几块铜片包起来，包好后就把其投到溶液中，让其与硫酸亚铁溶液反应。⑴取出一支大试管，在试管中加入一定量的铁粉。⑵向试管中加入几毫升的稀硫酸，振荡让其充分反应，等铁粉都沉淀下去后，加入两毫升左右的煤油。学以致用：根据下图所示装置和操作，回答下列有关问题。按图所示装置，用两种不同操作分别进行实验，观察B管中现象。①操作1：先夹紧止水夹a，再使A管开始反应，实验中B管中观察到的现象是_________________________②操作2：打开止水夹a，使A管反应一段时间后再夹紧止水夹a，实验中在B管中观察到的现象是_______________________③请说明造成两种操作现象不同的原因（如两种现象相同，此小题不用回答）液面上升，有白色沉淀生成且迅速变为灰绿色最后变为红褐色液面上升，有白色沉淀生成且保持较长时间不变色产生的H2将系统内空气赶尽，避免了Fe(OH)2的氧化化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜色、状态白色固体红褐色固体水溶性难溶于水的絮状沉淀难溶于水的红褐色沉淀稳定性不稳定不稳定与H+反应（HCl、稀H2SO4)Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O受热分解——————2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O转化关系4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3白色灰绿色红褐色=△性质：由以上制取实验总结Fe(OH)2和Fe(OH)3的性质并填表制取：（1）新制FeSO4溶液与NaOH隔绝空气：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓（2）铁盐与可溶性碱反应：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓思考：试写出Fe(OH)2与HNO3的反应3Fe(OH)2+10HNO3（稀）=3Fe(NO3）3+8H2O+NO3、铁盐和亚铁盐①Fe3+的检验实验要求：在2支试管里分别加入5mlFeCl3溶液和5mlFeCl2溶液，各滴入几滴KSCN溶液，观察现象并记录颜色滴入KSCN溶液FeCl3溶液FeCl2溶液棕黄色浅绿色红色无变化含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色，我们可以利用这一反应检验Fe3+的存在。换句话说，KSCN溶液是检验Fe3+的有效溶液。Fe2+与Fe3+的鉴别：鉴别方法Fe2+Fe3+直接观察浅绿色棕黄色与KSCN反应不显红色红色与OH-作用白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色立即产生红褐色沉淀②铁盐和亚铁盐的一些性质实验要求：在盛有2mlFeCl3溶液的试管中，加入少量铁粉，振荡试管。充分反应后，滴入几滴KSCN溶液，观察并记录实验现象。再加入几滴氯水又发生了什么变化？FeCl3溶液中加入现象反应的离子方程式铁粉、KSCN溶液氯水，振荡棕黄色消失，变为浅绿色2Fe3++Fe=3Fe2+溶液变为红色2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-初步结论：Fe3+可与Fe2+在一定条件下相互转化Fe2+FeFe3＋强氧化剂Cl2、Br2、O2、浓H2SO4、HNO3酸性KMnO4、Na2O2、H2O2等Fe、Cu、I－、S2-等Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互转化——“铁三角”关系转化中的主要化学反应(1)常见Fe2＋转化成Fe3＋的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2(Br2)===2Fe3＋＋2Cl－(Br－)4Fe2＋＋4H＋＋O2===4Fe3＋＋2H2O3Fe2＋＋4H＋＋NO3-===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O5Fe2＋＋8H＋＋MnO4-===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O(2)常见Fe3＋转化成Fe2＋的离子方程式：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I22Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO42－＋4H＋(3)Fe2＋、Fe3＋转化成单质铁一般是高温时利用还原剂(H2、C、CO、Al)进行还原生成。