新教材2023_2024學(xué)年高中化學(xué)第3章物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化第1節(jié)第2課時(shí)鐵鐵的氧化物和鐵的氫氧化物課件魯科版必修第一冊(cè)

這是一份新教材2023_2024學(xué)年高中化學(xué)第3章物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化第1節(jié)第2課時(shí)鐵鐵的氧化物和鐵的氫氧化物課件魯科版必修第一冊(cè)，共30頁。
第3章　物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化第1節(jié)　第2課時(shí)　鐵、鐵的氧化物和鐵的氫氧化物素 養(yǎng) 目 標(biāo)1.根據(jù)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實(shí)例或通過實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析的化學(xué)核心素養(yǎng)。2.能通過實(shí)驗(yàn)探究和交流研討,掌握Fe、FeO、Fe2O3、Fe(OH)2、Fe(OH)3的性質(zhì)及典型實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,能書寫主要的化學(xué)方程式和離子方程式。能主動(dòng)進(jìn)行交流,逐步提升科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)。3.通過從物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)兩個(gè)角度研究物質(zhì)性質(zhì)的思路和方法去認(rèn)識(shí)含鐵物質(zhì)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用,建立含鐵物質(zhì)的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、應(yīng)用之間的聯(lián)系,提升科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任。基礎(chǔ)落實(shí)·必備知識(shí)全過關(guān)重難探究·能力素養(yǎng)全提升目 錄 索 引 學(xué)以致用·隨堂檢測(cè)全達(dá)標(biāo)基礎(chǔ)落實(shí)·必備知識(shí)全過關(guān)一、鐵單質(zhì)的性質(zhì)1.物理性質(zhì)鐵單質(zhì)為光亮的　　　　　色金屬,密度較大,熔點(diǎn)為1 538 ℃,純鐵有很強(qiáng)的抗腐蝕能力。有良好的　　　　　性和　　　　性,導(dǎo)電性比銅、鋁差,能被磁鐵吸引。?銀白 延展 導(dǎo)熱 2.化學(xué)性質(zhì) Fe具有較強(qiáng)的還原性 Fe3O4 2FeCl3 Cu+Fe2+ 3Fe2+ 二、鐵的氧化物——FeO、Fe2O3、Fe3O4性質(zhì)的比較 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色固體 +2 +3 +2、+3 FeO+2H+══Fe2++H2O Fe2O3+6H+══2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+══Fe2++2Fe3++4H2O三、鐵的氫氧化物——Fe(OH)2、Fe(OH)3的性質(zhì)比較 白色固體 紅褐色固體 Fe(OH)2+2HCl══FeCl2+2H2O Fe(OH)3+3HCl══FeCl3+3H2O 【微思考1】已知2Fe+3Cl2 2FeCl3和Fe+S FeS,請(qǐng)判斷Cl2與硫單質(zhì)氧化性的強(qiáng)弱?【微思考2】指出鐵與水蒸氣的反應(yīng)、鋁熱反應(yīng)中的氧化劑和還原劑。 提示 Cl2能將Fe氧化為+3價(jià),硫單質(zhì)只能將Fe氧化為+2價(jià),說明Cl2的氧化性強(qiáng)于單質(zhì)硫。提示 鐵與水蒸氣的反應(yīng)中鐵做還原劑,水做氧化劑,說明鐵具有還原性。鋁熱反應(yīng)中鋁做還原劑,氧化鐵做氧化劑,說明氧化鐵具有氧化性。判斷下列說法是否正確,正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”。1.Fe3O4是一種純凈物,而不是Fe2O3和FeO組成的混合物。(　　)2.赤鐵礦的主要成分是Fe3O4,磁鐵礦的主要成分是Fe2O3,FeO俗稱鐵紅。(　　)3.Fe3O4、FeO遇非氧化性酸(如鹽酸、稀硫酸)發(fā)生非氧化還原反應(yīng)。(　 )4.Fe(OH)2在空氣中加熱得到FeO。(　　)5.Fe3O4只有氧化性,沒有還原性。(　　)6.Fe2O3不可與水反應(yīng)得到Fe(OH)3,所以不能通過化合反應(yīng)制取Fe(OH)3。(　　)7.鐵的氧化物都不溶于水,也不與水反應(yīng)。(　　)√×√×××√重難探究·能力素養(yǎng)全提升探究1　鐵的性質(zhì)在課堂分組實(shí)驗(yàn)中,小明同學(xué)不小心將少量鐵粉混入銅粉中。小明同學(xué)欲將混合物遺棄,被小兵同學(xué)阻止,小兵運(yùn)用所學(xué)知識(shí)成功將少量鐵粉除去。除去銅粉中混有的鐵粉,可選用FeCl3溶液嗎?若不可以,可以選用什么試劑?另外還可以用什么方法?提示 由于FeCl3溶液不僅與Fe反應(yīng),而且能與Cu反應(yīng),故不可以用FeCl3溶液除去銅粉中混有的鐵粉;H2SO4和CuSO4溶液均與Fe反應(yīng)而不與Cu反應(yīng),故可用H2SO4或CuSO4溶液除去銅粉中混有的鐵粉。另外,鐵能被磁鐵吸引而銅不會(huì),故也可用磁鐵吸出鐵粉。(1)常溫下,Fe與H2O不反應(yīng)。但在水、空氣中的O2等的共同作用下,Fe很容易被腐蝕。鐵不能與熱水反應(yīng),但在高溫下,Fe能與H2O(g)反應(yīng):3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。(2)鐵單質(zhì)中鐵元素的化合價(jià)為0價(jià),鐵單質(zhì)具有還原性,能與具有氧化性的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。(3)Fe只具有還原性,可以被氧化劑氧化為Fe2+、Fe3+。①Fe能被I2、S、Fe3+、Cu2+、H+等氧化劑氧化為Fe2+,如Fe+S FeS,Fe+2Fe3+══3Fe2+。②Fe能被Cl2等強(qiáng)氧化劑氧化為Fe3+,如2Fe+3Cl2 2FeCl3。1.把鐵粉放入下列溶液中,鐵粉溶解,溶液質(zhì)量減小,但沒有氣體放出的是(　　)A.稀硫酸 B.NaHSO4溶液C.CuSO4溶液 D.NaCl溶液C解析 Fe與稀硫酸發(fā)生的反應(yīng)為Fe+H2SO4══FeSO4+H2↑,鐵粉溶解,溶液的質(zhì)量增加,有氣體放出,A不符合題意;NaHSO4溶液中有大量H+存在,加入鐵粉可反應(yīng)生成FeSO4和H2,有氣體放出,B不符合題意;Fe與CuSO4溶液發(fā)生的反應(yīng)為Fe+CuSO4══FeSO4+Cu,溶解56 g Fe的同時(shí)析出64 g Cu,則溶液的質(zhì)量減小,且不產(chǎn)生氣體,C符合題意;把Fe投入NaCl溶液中,Fe不會(huì)溶解,D不符合題意。 【變式設(shè)問】若將鐵粉投入AgNO3溶液中,鐵粉和溶液的質(zhì)量會(huì)發(fā)生怎樣變化?寫出反應(yīng)的離子方程式。提示 鐵粉質(zhì)量減小,溶液質(zhì)量減小;Fe+2Ag+══Fe2++2Ag。 2.常溫下,將鐵片放入下列溶液中,不發(fā)生反應(yīng)的是(　　)A.稀硫酸 B.CH3COOH溶液C.氫氧化鈉溶液 D.硫酸銅溶液C解析 鐵能與稀硫酸、CH3COOH溶液等酸溶液反應(yīng),也能與不活潑的金屬的鹽溶液反應(yīng),如Fe能與CuSO4溶液等發(fā)生反應(yīng),Fe不能與NaOH溶液反應(yīng)。探究2　鐵的氧化物、氫氧化物的性質(zhì)在學(xué)習(xí)鐵及其化合物的性質(zhì)時(shí),同學(xué)們做了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。已知苯是一種不溶于水的有機(jī)溶劑,密度比水的小。(1)圖甲實(shí)驗(yàn)中生成的產(chǎn)物是Fe3O4,可以寫成FeO·Fe2O3的形式,那么Fe3O4是混合物嗎?(2)圖乙實(shí)驗(yàn)中制取的Fe(OH)2為什么能進(jìn)行較長時(shí)間的觀察? 提示 不是。盡管Fe3O4中鐵元素的化合價(jià)為+2價(jià)和+3價(jià),可以寫成FeO·Fe2O3的形式,但Fe3O4是一種化合物而非混合物。提示 苯浮在鹽溶液上層隔絕了空氣,使生成的Fe(OH)2難以被氧化。 (1)Fe3O4是一種純凈物,而不是Fe2O3和FeO組成的混合物。能通過化合反應(yīng)制得Fe(OH)3:Fe(OH)2、O2和H2O反應(yīng)生成Fe(OH)3。(2)鐵是典型的變價(jià)金屬元素,常見價(jià)態(tài)有0價(jià)、+2價(jià)、+3價(jià),其氧化物FeO、Fe2O3和Fe3O4都難溶于水,Fe(OH)2和Fe(OH)3都是難溶于水的弱堿。(3)Fe3O4、FeO遇非氧化性酸(如鹽酸、稀硫酸)發(fā)生非氧化還原反應(yīng);遇強(qiáng)氧化性酸(如HNO3)發(fā)生氧化還原反應(yīng),+2價(jià)的鐵均被氧化成+3價(jià)。(4)Fe(OH)2在空氣中加熱不能得到FeO,因Fe(OH)2在空氣中易被氧化。在空氣中,Fe(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O══4Fe(OH)3。(5)由亞鐵鹽與鐵鹽制備Fe(OH)2和Fe(OH)3:FeCl2+2NaOH══Fe(OH)2↓+2NaCl,FeCl3+3NaOH══Fe(OH)3↓+3NaCl。1.如圖為Fe(OH)2制備實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)裝置,使用該裝置將能在較長時(shí)間內(nèi)觀察到白色沉淀。關(guān)于此實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是(　　)A.裝入藥品后應(yīng)關(guān)閉止水夾,等反應(yīng)完成后再打開止水夾B.此裝置是通過H2的排出使A中壓強(qiáng)減小,從而將B中的燒堿溶液吸入A中產(chǎn)生Fe(OH)2C.H2的作用是排盡裝置內(nèi)的空氣并將A中溶液壓入B中D.在藥品用量上稀硫酸應(yīng)過量,使鐵粉能充分反應(yīng)完C解析 裝入藥品后應(yīng)該打開止水夾,讓鐵與稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣將裝置中的空氣排凈,避免后來生成的氫氧化亞鐵被氧化,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;該裝置是利用鐵與稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣將A中生成的硫酸亞鐵溶液壓入B中,從而使硫酸亞鐵與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化亞鐵,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置可知,本實(shí)驗(yàn)中氫氣的作用有:先將裝置中空氣排凈,然后關(guān)閉止水夾后將A中液體壓入B中,故C項(xiàng)正確;亞鐵離子易被氧化,為了避免硫酸亞鐵被氧化,該實(shí)驗(yàn)中鐵粉應(yīng)該過量,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。方法規(guī)律　實(shí)驗(yàn)室在制備Fe(OH)2時(shí),因氫氧化亞鐵在空氣中極易與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化鐵,因此實(shí)驗(yàn)中要隔絕空氣。常采取以下措施:(1)亞鐵鹽需新制(用足量鐵與稀硫酸反應(yīng)或還原氯化鐵溶液);(2)將所用氫氧化鈉溶液煮沸以趕盡溶于其中的空氣(O2);(3)使用長滴管吸入氫氧化鈉溶液后將滴管伸入氯化亞鐵溶液的液面以下,慢慢擠壓乳膠頭使氫氧化鈉溶液與氯化亞鐵溶液混合。2.下列有關(guān)氫氧化亞鐵及其制備方法的敘述中,不正確的是(　　)A.氫氧化亞鐵易被空氣氧化B.氫氧化亞鐵為灰綠色沉淀C.可利用如圖所示裝置制備氫氧化亞鐵D.實(shí)驗(yàn)中所用氫氧化鈉溶液應(yīng)預(yù)先煮沸B解析 氫氧化亞鐵易被空氣中的氧氣氧化為氫氧化鐵,故A項(xiàng)正確;氫氧化亞鐵為白色沉淀,不是灰綠色,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;氫氧化亞鐵的制備要隔絕空氣,可利用膠頭滴管將硫酸亞鐵溶液滴入氫氧化鈉溶液中,故C項(xiàng)正確;將硫酸亞鐵滴入氫氧化鈉溶液中可制取Fe(OH)2,氫氧化鈉溶液預(yù)先煮沸可以將其中溶解的氧氣排凈,故D項(xiàng)正確。學(xué)以致用·隨堂檢測(cè)全達(dá)標(biāo)12341.[2023河北滄州高一期中]下列有關(guān)鐵及其化合物的說法錯(cuò)誤的是(　　)A.隕鐵中存在游離態(tài)的鐵B.鐵能與水蒸氣反應(yīng),生成氧化鐵和氫氣C.鐵的氧化物都不溶于水,也不與水反應(yīng)D.四氧化三鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成兩種鹽B解析 游離態(tài)的鐵主要存在于隕鐵中,A正確;鐵能與水蒸氣反應(yīng),生成四氧化三鐵和氫氣,B錯(cuò)誤;鐵的氧化物性質(zhì)穩(wěn)定,不溶于水,也不與水反應(yīng),C正確;四氧化三鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl2、FeCl3兩種鹽,D正確。12342.下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象、結(jié)論或目的均正確的是(　　) A1234解析 三價(jià)鐵離子遇KSCN溶液會(huì)變紅色,故A正確;CO還原Fe2O3得到單質(zhì)Fe,即使有Fe3O4,其溶于鹽酸后產(chǎn)生的少量Fe3+能與Fe發(fā)生反應(yīng)Fe+2Fe3+══3Fe2+,加入KSCN溶液也不顯紅色,故B錯(cuò)誤; 和H+共存時(shí)具有強(qiáng)氧化性,而Fe2+具有還原性,會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),有Fe3+生成,遇KSCN溶液呈紅色,不能證明樣品是否變質(zhì),故C錯(cuò)誤;若原溶液中不存在Fe2+而存在Fe3+,先通入Cl2再加入KSCN后溶液也會(huì)變紅色,故D錯(cuò)誤。12343.下列敘述正確的是(　　)①鐵能被磁鐵吸引?、谌梭w內(nèi)的血紅蛋白中含鐵元素　③Fe在純氧中燃燒可得Fe2O3?、蹻e2O3能與水反應(yīng)得Fe(OH)3,所以能通過化合反應(yīng)制Fe(OH)3　⑤Fe(OH)2在空氣中加熱,可得FeOA.①② B.③④C.④⑤ D.①⑤A解析 ①鐵能被磁鐵吸引;②人體血紅蛋白中含鐵元素;③鐵在純氧中燃燒可得Fe3O4;④Fe2O3不能與水反應(yīng),但Fe(OH)3可通過反應(yīng)4Fe(OH)2+O2+2H2O══4Fe(OH)3制得;⑤Fe(OH)2在空氣中加熱得不到FeO。12344.[2023湖北黃岡中學(xué)高一調(diào)研]在中學(xué)化學(xué)中經(jīng)常提到的鐵的氧化物有FeO、Fe2O3和Fe3O4,在一定條件下它們之間可以相互轉(zhuǎn)化,在超過1 400 ℃的溫度下加熱Fe2O3時(shí),Fe2O3會(huì)部分失去氧,生成Fe3O4。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(　　)A.熱穩(wěn)定性:Fe3O4>Fe2O3B.FeO和Fe2O3都是堿性氧化物,都能與稀鹽酸反應(yīng)C.Fe3O4為黑色固體,其中+2價(jià)鐵與+3價(jià)鐵的物質(zhì)的量之比為1∶2D.由FeO、Fe2O3和Fe3O4組成的混合物中,鐵元素與氧元素的質(zhì)量之比可能為7∶3D1234解析 在超過1 400 ℃的溫度下加熱Fe2O3時(shí),Fe2O3會(huì)部分失去氧,生成Fe3O4,則熱穩(wěn)定性:Fe3O4>Fe2O3,A正確;Fe3O4為黑色固體,可以寫成FeO·Fe2O3,則+2價(jià)鐵與+3價(jià)鐵的物質(zhì)的量之比為1∶2,C正確;在FeO中,鐵元素與氧元素的質(zhì)量之比為7∶2,在Fe2O3中,鐵元素與氧元素的質(zhì)量之比為7∶3,則FeO、Fe2O3和Fe3O4組成的混合物中,鐵元素與氧元素的質(zhì)量之比在7∶2和7∶3之間,D錯(cuò)誤。