高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第二单元 探究铁及其化合物的转化教学ppt课件

这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第二单元 探究铁及其化合物的转化教学ppt课件，共47页。PPT课件主要包含了自主预习·新知导学，合作探究·释疑解惑，课堂小结，探究任务1，探究任务2等内容，欢迎下载使用。

一、反应的合理选择1.物质转化的设计思路。(1)明确目标产物是什么。(2)根据产物的特性选择反应原料和可能的反应路径。(3)确定反应的类型和反应条件。(4)依据发生的化学反应和产物分离的要求合理选择反应的装置等。
2.以铁屑为原料制取氯化铁的方案设计。
3.Fe3+的检验方法:取少量待测液放入试管中,向待测液中滴加KSCN溶液,若溶液变血红色,证明含Fe3+;反应的离子方程式为Fe3++3SCN-══Fe(SCN)3。
4.铁及其化合物的性质实验。Fe2+、Fe3+的性质实验探究。
【自主思考1】 含有Fe2+、Fe3+的盐溶液分别呈什么颜色?提示:含有Fe2+的盐溶液一般呈浅绿色,含有Fe3+的盐溶液一般呈棕黄色。【自主思考2】 为什么FeCl3溶液能用于从废旧印刷电路板(主要含铜)中回收铜?提示:FeCl3能与印刷电路板中的铜反应:Cu+2FeCl3══ 2FeCl2+CuCl2,再用Fe置换出铜:Fe+Cu2+══Cu+Fe2+。
二、反应条件的控制Fe(OH)2的制备实验探究。
【效果自测】 1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)铁的化学性质比较活泼,所以铁在自然界中全部以化合态存在。(　　)(2)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3,在少量Cl2中燃烧生成FeCl2。(　　)(3)Fe分别与氯气、盐酸反应得到相同的氯化物。(　　)(4)Fe3O4中Fe的化合价有+2价和+3价,因而Fe3O4是FeO与Fe2O3组成的混合物。(　　)
(5)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为Fe3++3SCN-══Fe(SCN)3↓。(　　)(6)Fe(OH)2在空气中易转化为Fe(OH)3,说明Fe(OH)2易被还原。(　　)(7)FeCl3与Fe的反应体现了Fe3+的氧化性。(　　)
2.已知下述四个实验中的化学反应均能发生。
下列判断不正确的是(　　)。A.实验①中铁钉作还原剂B.实验②中Fe2+表现还原性C.实验③中发生的是置换反应D.上述实验证明,氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+,Fe2+遇KSCN溶液无红色物质生成答案:C
解析:①中发生反应Fe+Cu2+══Fe2++Cu,其中铁元素化合价升高被氧化,铁作还原剂,A项正确。②中发生反应2Fe2++Cl2══2Fe3++2Cl-,其中铁元素化合价升高被氧化,Fe2+作还原剂,表现还原性,B项正确。③中发生反应Cu+2Fe3+ ══2Fe2++Cu2+,反应没有单质生成,不属于置换反应,C项错误。氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,由①知氧化性Cu2+>Fe2+,由③知氧化性Fe3+>Cu2+,综合可知氧化性Fe3+> Cu2+>Fe2+;由④可知Fe2+遇KSCN溶液不生成红色物质,D项正确。
3.根据以下反应,写出各物质的化学式及反应①②③的化学方程式或离子方程式。
(1)A是　　　,B是　　　　,C是　　　　,D是　　　　。 (2)反应①化学方程式:　 ; 反应②离子方程式:　 ; 反应③离子方程式:　 。 
答案:(1)Fe2O3　Fe　Cu　FeCl2
②Fe+Cu2+══Fe2++Cu　③Fe+2H+══Fe2++H2↑解析:根据颜色来推断相关物质,红棕色粉末A为Fe2O3,B为Fe,蓝色溶液中含Cu2+,故紫红色固体C为Cu。
问题引领取少量FeCl3、FeCl2溶液分别放入A、B两支试管中,进行下列操作。
根据上述实验,思考回答下列问题。1.FeCl3溶液中混有FeCl2时,如何除去杂质?提示:向溶液中加入足量的氯水,使FeCl2转化为FeCl3。2.FeCl2溶液中混有少量FeCl3时,如何除去杂质?提示:向溶液中加入足量的铁粉,使FeCl3与Fe充分反应生成FeCl2,然后过滤除去多余的Fe。
3.检验Fe2+时,能否先加氯水再加KSCN溶液?提示:不能。先加氯水可把Fe2+氧化成Fe3+,如果原溶液中不含Fe2+,只含Fe3+,则加KSCN溶液后,溶液变为血红色,不能证明原溶液中含有Fe2+。
归纳提升1.铁及其化合物的化合价与物质类别二维图。
2. Fe、Fe2+、Fe3+常见的转化反应如下。(1)Fe→Fe2+:加弱氧化剂,如I2、H+、Cu2+等。Fe+2H+══Fe2++H2↑,Fe+Cu2+══Fe2++Cu。(2)Fe→Fe3+:加强氧化剂,如O2、Cl2、Br2等。
(3)Fe2+→Fe3+:加强氧化剂,如 Cl2、O2、Br2、H2O2等。2Fe2++Cl2══2Fe3++2Cl-,4Fe(OH)2+O2+2H2O══ 4Fe(OH)3。(4)Fe3+→Fe2+:加还原剂,如Fe、Cu、I-等。Fe+2Fe3+══3Fe2+,Cu+2Fe3+══Cu2++2Fe2+。(5)Fe2+→Fe:加强还原剂,如Zn、Al、C、CO等。
3.Fe2+与Fe3+的检验方法。(1)Fe3+的检验方法。
(2)Fe2+的检验方法。
4.含铁物质的分离与除杂。
典型例题【例题1】 选择合适的试剂完成甲、乙两组实验。甲组:检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+;乙组:检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+。若甲、乙组溶液中的阴离子均为 ,下列试剂及加入试剂的顺序能达到实验目的的是(　　)。
答案:B解析:甲组,在Fe3+存在的条件下,检验Fe2+时要排除Fe3+的干扰。所选试剂具备下列条件:一是能与Fe2+发生有明显现象的反应;二是与Fe3+不反应。酸性KMnO4溶液符合条件:5 Fe2++ +8H+══5Fe3++Mn2++4H2O,现象为紫色变浅(或褪去)。乙组,在Fe2+存在的条件下,用KSCN溶液检验Fe3+,Fe2+无干扰。
素养提升 (1)用KSCN溶液与氯水验证Fe2+的存在时,KSCN溶液与氯水的滴加顺序不能颠倒,也不能用酸性高锰酸钾溶液代替氯水。(2)Fe2+和Fe3+共存时,检验Fe2+的方法:①利用Fe2+的还原性,一般可用酸性KMnO4溶液,若紫色褪去,说明含有Fe2+。②若溶液中含有还原性较强的离子,如Cl-,则不能用酸性KMnO4溶液,可用K3[Fe(CN)6]溶液。加入K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀,说明含有Fe2+。
【变式训练1】 下列离子的检验方法合理的是(　　)。A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色,说明不含Fe2+B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变血红色,说明原溶液中含有Fe2+C.向某溶液中加入NaOH溶液,得红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,说明该溶液中只含有Fe2+,不含有Mg2+
答案:C解析:A项,Fe2+遇KSCN溶液无明显现象,不能确定Fe2+是否存在;B项,Fe3+会干扰Fe2+,若原溶液中含有Fe3+不含Fe2+也会产生同样的现象;D项,Mg(OH)2为白色沉淀,会被红褐色沉淀掩盖,不确定是否存在Mg2+。
问题引领某课外活动小组设计了如下Fe(OH)2的制备方案:方案Ⅰ——直接制取法(除氧)
(1)将右边注射器中的NaOH溶液推入左边注射器,可观察到什么现象?(2)若拔去连接管,向有白色沉淀的注射器里通入空气,振荡,又观察到什么现象?提示:(1)有白色絮状沉淀生成。(2)白色沉淀迅速转变为灰绿色,最后变为红褐色。
方案Ⅱ——氢气保护法按上图连接好装置后,如何进行实验操作?提示:实验时,先打开止水夹K,用产生的H2排出装置中的空气;然后关闭K,使生成的H2将试管中的FeSO4溶液压入NaOH溶液中,则可较长时间观察到生成的Fe(OH)2白色沉淀。
归纳提升1.Fe(OH)2的制备。(1)试剂:FeSO4与NaOH溶液。(2)原理:Fe2++2OH-══Fe(OH)2↓。(3)实验注意事项:Fe(OH)2具有较强的还原性,在空气中易被O2氧化,故制备Fe(OH)2时注意避免与O2的接触。
制备Fe(OH)2的措施。①Fe2+必须是新制的,并放入Fe粉,以防Fe2+被氧化成Fe3+。②除去溶液中溶解的O2,其方法是加热煮沸NaOH溶液。③长胶头滴管末端插入试管内的液面以下。④在FeSO4溶液液面上加植物油或苯进行液封。⑤在容器内充满H2等气体,保证无O2环境。如下图。
2.Fe(OH)2、Fe(OH)3的比较。
典型例题【例题2】 下列三个实验中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(　　)。A.①②B.①③C.②③D.①②③
答案:B解析:因为Fe(OH)2在空气中易被氧化成Fe(OH)3,故要长时间观察Fe(OH)2白色沉淀,就要排除装置中的空气或氧气。装置①是先用H2将装置中的空气排尽,并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中;③中液面上的苯阻止了空气进入;②由于能接触到空气中的O2,不能较长时间观察白色沉淀,故选B。
【变式训练2】 下列有关氢氧化亚铁及其制备方法的叙述中,不正确的是(　　)。A.可利用如图所示装置,制备氢氧化亚铁B.氢氧化亚铁为灰绿色絮状沉淀C.氢氧化亚铁易被氧气氧化D.制备实验中,氢氧化钠溶液应预先煮沸
答案:B解析:氢氧化亚铁易被氧气氧化,把胶头滴管伸入硫酸亚铁溶液中,滴加氢氧化钠溶液,可以防止氢氧化亚铁被氧化,所以可利用图示的装置制备氢氧化亚铁,A项正确;氢氧化亚铁为白色絮状沉淀,B项错误;氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁,C项正确;加热煮沸可以除去氢氧化钠溶液中的氧气,所以制备氢氧化亚铁时,氢氧化钠溶液应预先煮沸,D项正确。