化学第一节 铁及其化合物学案设计

这是一份化学第一节 铁及其化合物学案设计，共5页。学案主要包含了铁的氢氧化物，Fe2＋和Fe3＋的检验，“铁三角”转化，应用，制备Fe2等内容，欢迎下载使用。

课程解读
知识点一 铁的存在与性质
1．存在：铁元素在地壳中的含量居第__四__位。人类最早使用的铁，是来自太空的__陨铁__，自然界中常以__＋2__、__＋3__价化合物的形态存在于矿石中。有化合态和游离态。
2．物理性质：__银白__色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被__磁体__吸引。
3．化学性质
(1)铁在潮湿的空气中被腐蚀生成铁锈（Fe2O3·xH2O）。
(2)与非金属反应：①与O2反应：__3Fe＋2O2 eq \(=====,\s\up7(点燃)) Fe3O4__(写化学方程式)。 现象火星四射
②与Cl2反应：__2Fe＋3Cl2 eq \(=====,\s\up7(△)) 2FeCl3__(写化学方程式)。现象：棕褐色烟
(3)与酸反应：如铁与盐酸反应：__Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑__(写化学方程式)。
(4)与盐溶液反应：如铁与CuSO4溶液反应：__Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu__(写化学方程式)。
(5)铁与水蒸气的反应
湿棉花的作用：提供水蒸气；肥皂液的作用：收集氢气：防风罩的作用：提高加热温度
开始时先点燃湿棉花处的酒精灯，再点燃铁粉处的酒精灯，防止铁粉被氧化；结束时，先撤导管，再撤酒精灯，防止倒吸。
人体中的铁元素
人体内的含铁化合物分为__功能性铁__和__储存铁__。__功能性铁__参与氧的运输。体内缺铁将会导致人的__记忆__能力、__免疫__能力和对温度的适应能力等生理功能下降。动物内脏、肉类、鱼类、蛋类等动物性食物中的铁容易被吸收。我国已经实施在某些酱油中加入__铁强化剂__的措施，以减少缺铁性贫血问题的发生。
知识点二 铁的氧化物
1.FeO和Fe2O3为碱性氧化物，不溶于水且不和水反应，能够与盐酸反应生成盐(FeCl2、FeCl3)和水。
2.Fe3O4中铁元素有＋2价、＋3价两种价态，可写为FeO·Fe2O3，Fe3O4与盐酸反应时可看作Fe2O3、FeO分别与盐酸反应，然后再把两个反应叠加。Fe3O4属于复杂的氧化物，但是不能认为是Fe2O3和FeO组成的混合物。
3.“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由黏土烧制的砖瓦，有的是黑色的，有的却是红色的，其中的原因可能是黏土中含有铁元素，在烧制砖瓦时与O2反应生成氧化物，铁元素的氧化物有3种，FeO与Fe3O4为黑色，Fe2O3为红棕色。
4.某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验，并检验产物的性质，请回答下列问题。
(1)A装置的作用是__产生水蒸气__，B中反应的化学方程式为__3Fe＋4H2O(g) eq \(=====,\s\up7(高温)) Fe3O4＋4H2__。
(2)D的作用是__吸收未反应的水蒸气__。
(3)E中的现象是__黑色粉末逐渐变为红色，右端管壁有水珠生成__。
(4)实验时应先点燃__A__(填“A”或“B”)处的加热装置，点燃E处酒精灯之前应进行的操作是__收集H2，并检验其纯度__。
第一节 铁及其化合物
第2课时 铁的氢氧化物 铁盐和亚铁盐
课程解读
一、铁的氢氧化物
二、Fe2＋和Fe3＋的检验：
Fe3＋的检验：(1)待测液 eq \(――→,\s\up7(KSCN溶液)) 溶液变红（首选）
（2）待测液 产生红褐色沉淀
Fe2＋的检验：(1)待测液 eq \(――→,\s\up7(KSCN溶液)) 溶液不变红溶液变红（首选）
（2）待测液先产生白色，然后迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
（3）待测液溶液紫色褪去（无Cl-干扰）
三、“铁三角”转化
1．Fe→Fe2＋或Fe3＋
(1)与弱氧化剂反应生成Fe2＋
与S、I2、Fe3＋、Cu2＋、HCl、H2SO4等弱氧化剂反应生成Fe2＋
Fe+S FeS Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)与强氧化剂反应生成Fe3＋
与Cl2、Br2 、HNO3（足量，稀） 等强氧化剂反应生成Fe3＋，如
2Fe＋3Cl2 eq \(=====,\s\up7(△)) 2FeCl3 Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
2．Fe2＋→Fe或Fe3＋
(1)与强氧化剂反应生成Fe3＋
与Cl2、Br2、 HNO3、H2O2、、酸性KMnO4等强氧化剂反应生成Fe3＋，如
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
3Fe2+ +NO3-+4H+=3Fe3+ +NO↑+2H2O
MnO4- + 5Fe2+ +8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(2)与强还原剂反应生成Fe
与C、Al、Zn、CO等强还原剂反应生成Fe，如
Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋。
3．Fe3＋→Fe或Fe2＋
(1)与C、Al、CO等强还原剂反应生成Fe，如3CO＋Fe2O3 eq \(=====,\s\up7(高温)) 3CO2＋2Fe。
(2)与Fe、Cu、I－、S2-、SO2、SO32—等弱还原剂反应生成Fe2＋
2Fe3++Fe＝3Fe2+ 2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+
2Fe3++2I—＝2Fe2++I2 2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++4H++SO42-
四、应用
1、常见含铁混合物的分离、提纯
2、印刷电路板
根据工业上制作印刷电路板的原理，我们可以利用覆铜板制作所需要的图案。
3、补铁片剂(含硫酸亚铁)除去薄膜衣为什么会显暗黄色？维生素C与该药物同服，有利于本品吸收的原因是什么？答：补铁片剂中的Fe2＋具有强的还原性，除去薄膜衣后Fe2＋被空气中的氧气氧化为Fe3＋，使补铁剂显暗黄色。 维生素C的还原性比Fe2＋强，可以防止Fe2＋被氧化。
五、制备Fe(OH)2
1．氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、水反应生成氢氧化铁，实验室在制备Fe(OH)2时，要注意隔绝空气。常采取以下措施：
(1)用新配制的含Fe2＋的溶液，并加入铁粉，防止Fe2＋被氧化为Fe3＋。
(2)为除去NaOH溶液中溶解的O2，可将溶液加热煮沸。
(3)滴管末端插入试管内液面以下。
(4)可在反应液面上用植物油或者苯（不能用CCl4）等进行液封。
2．制备Fe(OH)2的两种方法
课标要点
学科素养
铁的存在与性质
了解铁元素在自然界中的存在形态及铁与水蒸气的反应，结合我国古代应用铁的化学史，增强文化自信
铁的氧化物
以铁的氧化物性质及其用途为素材，从而培养学生的科学态度与社会责任感
实验装置
产物验证
用火柴点燃肥皂液，听到__爆鸣__声，证明生成了__H2__
实验结论
铁__不能__与冷水、热水反应，但在高温下能与水蒸气反应，化学方程式为
__3Fe＋4H2O(g) eq \(=====,\s\up7(高温)) Fe3O4＋4H2__
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗称
－
__铁红__
__磁性氧化铁__
颜色和
状态
__黑__色粉末
__红棕__色粉末
__黑__色晶体
铁的价态
__＋2__价
__＋3__价
＋2价、＋3价
水溶性
__不溶__
__不溶__
__不溶__
与盐酸反
应(离子方
程式)
__FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O__
__Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O__
Fe3O4＋8H＋
===Fe2＋＋
2Fe3＋＋4H2O
与CO(以FexOy表
示)的反应
__FexOy＋yCO eq \(=====,\s\up7(高温)) xFe＋yCO2__
与H2(以FexOy表
示)的反应
__FexOy＋yH2 eq \(=====,\s\up7(高温)) xFe＋yH2O__
课标要点
学科素养
铁的氢氧化物
通过对铁的氢氧化物制取与性质探究，体会实验对认识和研究物质性质的重要作用，形成科学探究与创新意识
铁盐与亚铁盐
通过实验探究铁盐和亚铁盐的化学性质，以及Fe2＋、Fe3＋的转化和检验，培养科学探究与创新意识
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜色和溶解性
_白__色固体，__不__溶于水
__红褐__色固体，__不__溶于水
与盐酸反应(离子方程式)
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O__
__Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O__
热稳定性
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3_
2Fe(OH)3 eq \(=====,\s\up7(△)) Fe2O3＋3H2O
2Fe(OH)3 eq \(=====,\s\up7(△))
Fe2O3＋3H2O
制备(离子方程式)
可溶性亚铁盐与碱溶液反应：__Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓__
可溶性铁盐与碱溶液反应：__Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓__
两者的
转化关系
空气中，Fe(OH)2能够迅速地被氧气氧化成__Fe(OH)3__，现象是__白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色__，反应的化学方程式为__4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3__
主要物质
杂质
除杂方法
Fe2＋
Fe3＋
加过量铁粉后过滤
FeCl3
FeCl2
加氯水或通入H2O2
Fe2＋
Cu2＋
加过量铁粉后过滤
方法一：有机覆盖层法
将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应,如图所示
方法二：还原性气体保护法
用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐溶液与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图所示