2020版新教材高中化学 3.1 铁及其化合物教案 新人教版必修1

第一节 铁及其化合物

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素养新目标

1．认识铁元素的性质与存在。 2．掌握铁及其重要化合物的性质。

3．学会用实验的手段研究物质性质的方法。 4．了解铁及其化合物的广泛用途。

[预习新知]

一、铁的单质 1．铁的存在

铁在地壳中含量仅次于氧、硅和铝，居第四位，主要以＋2价和＋3价化合物的形式存在。铁单质在自然界中以陨铁的形态存在。

2．物理性质

纯净的铁是光亮的银白色金属，密度较大，熔点较高。具有导热性、导电性、延展性，能被磁体吸引。

3．化学性质 (1)与非金属反应

2Fe ＋3Cl 2=====点燃2FeCl 3 3Fe ＋2O 2=====点燃

Fe 3O 4 (2)与水反应

3Fe ＋4H 2O(g)=====高温

Fe 3O 4＋4H 2 (3)与酸反应

Fe ＋2HCl===FeCl 2＋H 2↑ (4)与盐溶液反应

Fe ＋CuSO 4===FeSO 4＋Cu

结论：铁在化学反应中做为还原剂：

Fe －2e －――――→弱氧化剂Fe 2＋ Fe －3e －――→强氧化剂Fe 3＋

二、铁的重要化合物 1．铁的氧化物 (1)

(2)化学性质

①稳定性： Fe 2O 3、Fe 3O 4较稳定； FeO 不稳定，受热能氧化为Fe 3O 4。

②与酸反应：FeO 、Fe 2O 3都是碱性氧化物，都能与酸反应生成盐和水。分别写出它们与盐

酸反应的离子方程式：FeO ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2O 、Fe 2O 3＋6H ＋===2Fe 3＋

＋3H 2O 。

2．铁的氢氧化物的制备

氢氧化铁和氢氧化亚铁都为不溶性碱，它们具有的性质是

(1)能与酸反应，它们分别与盐酸反应的离子方程式是Fe(OH)3＋3H ＋===Fe 3＋

＋3H 2O ，

Fe(OH)2＋2H ＋===Fe 2＋

＋2H 2O 。

(2)不稳定，受热易分解，其化学方程式分别为

①Fe(OH)3： 2Fe(OH)3=====

△

Fe

2

O 3

＋3H

2

O

，

②Fe(OH)2： Fe(OH)2=====△

FeO ＋H 2O(隔绝空气)。 4．铁盐和亚铁盐

(1)Fe 2＋和Fe 3＋

的检验：

(2)Fe 2＋与Fe 3＋

的转化： ①实验及现象：

溶液由棕黄色→□

36浅绿色→溶液□37无明显变化→溶液变成□38红色。 ②反应的离子方程式： □

392Fe 3＋＋Fe===3Fe 2＋，2Fe 2＋＋Cl 2===2Fe 3＋＋2Cl －。 ③结论：Fe 3＋铁等强还原剂

氯气等强氧化剂Fe 2＋

[即学即练]

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×” (1)自然界中不存在游离态的铁。( )

(2)Fe 3O 4中化合价有＋2和＋3价为混合物。( ) (3)FeO 在空气中加热生成Fe 2O 3。( ) (4)FeO 和Fe 2O 3均为碱性氧化物。( )

(5)Fe 2＋可以被Cl 2氧化为Fe 3＋，说明Fe 2＋

具有氧化性。( )

(6)向溶液中加KSCN 溶液，溶液变红色，说明溶液中不含Fe 2＋

。( ) 答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×

2．铁在一定条件下与O2、水蒸气反应的共同产物是( )

A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe(OH)2

答案：C

3．下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是( )

①过量的Fe和Cl2反应

②Fe与过量稀硫酸反应

③FeCl2溶液中通入少量Cl2

④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中

A．① B．①③ C．①②③ D．全部

解析：①中的Cl2能将铁氧化为＋3价。②中Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2＋。③在溶液中Fe2＋被Cl2氧化生成Fe3＋。④中首先发生Fe与盐酸生成FeCl2、Fe2O3与盐酸生成FeCl3的反应，但题中未给出反应物间相对量的关系，若铁是足量的，则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。

答案：B

4．某钢铁厂附近居民经常受到该厂产生的红棕色烟雾的困扰。据你估计这一空气污染物中可能含有( )

A．Fe粉尘 B．FeO粉尘 C．Fe3O4粉尘 D．Fe2O3粉尘

答案：D

技能素养

目标一Fe2＋、Fe3＋的检验方法

[例1] 要证明某溶液中不含有Fe3＋而可能含有Fe2＋，进行如下实验操作时最佳顺序为( )

①加入足量氯水②加入足量KMnO4溶液③加入少量NH4SCN溶液

A．①③ B．③②

C．③① D．①②③

【解析】加入NH4SCN无红色物质产生证明无Fe3＋，再加氯水，若有Fe2＋，则Fe2＋可被氧化为Fe3＋，使溶液变红色；KMnO4酸性溶液也能氧化Fe2＋，但KMnO4本身为紫红色，加入足量酸性KMnO4后，使Fe3＋与NH4SCN反应后溶液的颜色不易被观察。

【答案】 C

[提升1] 某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论正确的是( )

A．一定有Fe2＋，一定没有Fe3＋、Mg2＋

B．一定有Fe3＋，可能有Fe2＋，一定没有Mg2＋

C．一定有Fe3＋，一定没有Fe2＋、Mg2＋

D．一定有Fe2＋，可能有Mg2＋，一定没有Fe3＋

答案：D

[核心能力]

Fe2＋、Fe3＋的检验方法

(1)直接观察颜色