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教学设计

第三单元

金属及其化合物

第二节

几种化合物之：铁的化合物

理科综合组：田京花

一、教学目标

【知识与技能】

1.

掌握Fe2+、Fe3+的性质及其相互转化条件。

2.

学会用化学方法鉴别Fe2+、Fe3+。

3.

学会用图示方法自主构建“铁三角”关系

4.

体会铁、铜及其化合物的使用对人类生产、生活及人类身体健康的重要作用。

【重难点】

重点：Fe2+与Fe3+的相互转化

难点：Fe2+与Fe3+的相互转化

【教学过程】

(一)铁的化合物

1、铁的氧化物

铁的氧化物

化学式

价态

颜色、状态

在水中的溶解性

氧化亚铁

______ ______ 黑色粉末

氧化铁

______ ______ ______色粉末

不溶于水，也不和水反应

四氧化三铁

______ ______ ______晶体

+ 2+ + 3+ + 3+2+与稀酸的反应(生FeO+2H===Fe+ H2O Fe2O3+6H===2Fe+ 3H2O Fe3O4+8H===2Fe + Fe+4H2O 成相应的盐) 与CO的反应

存在

不稳定，在空气中受热易被氧化成_____ FexOy + yCO

高温

xFe+yCO2 磁铁矿

赤铁矿

用途

红色油漆和涂料、炼铁原料

炼铁、磁性材料

2、铁的氢氧化物

颜色

溶解性

Fe(OH)2 _____色

_____溶于水

Fe(OH)3 _____色

_____溶于水

1

稳定性

在空气中易转化为_____ ___Fe(OH)3

△

_____ 与盐酸反应(离子方程式) 制备

转化

化学方程式

现象

___________________ Fe2+ + 2OH−===Fe(OH)2↓

___________________ Fe3++3OH−===Fe(OH)3↓

______________________________ 白色沉淀迅速变为

_______色，最终变为_______色

3、铁盐和亚铁盐的性质

1)．Fe3+检验的实验探究

实验操作

现象

解释

结论与应用

含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时，变成_______；可以利用该反应检验_______的存在

溶液的颜色______ Fe3+ + 3SCN−===Fe(SCN)3 (红色)

溶液的颜色_______

2)．Fe的氧化性

实验操作

3+

实验现象

加适量铁粉振荡后，溶液变成_______色，再加KSCN溶液_______，再滴加氯水后，溶液变成_______ ________________________ Fe3+遇到较强的还原剂时，会被还原成_______；

Fe2+在较强的氧化剂的作用下会被氧化成_______ 离子方程式

结论

4、铁的氢氧化物的性质及制取

1．氢氧化铁和氢氧化亚铁的物质类别是不溶性碱，其主要化学性质为都能与酸反应生成盐和水，不稳定，受热易分解。

2．铁的氢氧化物的制取方法是相应盐和碱反应，制取氢氧化亚铁时，常得到红褐色沉淀是因为Fe(OH)2

2

极易被空气中的O2氧化成Fe(OH)3，所以为了防止NaOH溶液加入时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长胶头滴管伸入到FeSO4液面下，再挤出NaOH溶液。

5、Fe3+、Fe2+的检验

(1)观察法

(2)加碱法(NaOH) Fe2+

浅绿色

Fe3+

棕黄色

最终(3)加盐法(SCN) −灰绿色①现象：白色沉淀红褐色沉淀

−②反应：Fe2++2OH===Fe(OH)2↓(白色)、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(红褐色) ①现象：加入KSCN溶液无明显现象，再滴入氯水变成红色溶液

−②反应：2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl

−Fe3++3SCN=== Fe(SCN)3(红色) 迅速①现象：红褐色沉淀

−②反应：Fe3++3OH=== Fe(OH)3↓(红褐色) ①现象：加入KSCN溶液，溶液变为红色

−②反应：Fe3++3SCN===Fe(SCN)3(红色)

（二）铁及其化合物之间的转化——“铁三角”

从Fe、Fe2+和Fe3+的结构可知：Fe只有还原性，Fe3+通常只有氧化性，Fe2+既具有氧化性又具有还原性。上述微粒通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态铁的相互转化，我们把这个相互转化设计成三角形，常称为铁三角。

(1)Fe的形成

由于Fe3+的氧化性较强，要想生成Fe3+，需要强氧化剂，通常有：Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4、KMnO4(H+)。

与Cl2反应：2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl、2Fe+3Cl23+

−2FeCl3；

与KMnO4反应：5Fe2++MnO4+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。

(2)Fe的形成

单质Fe的还原性较强，要想生成单质Fe，得需强还原剂，通常有：Al、Zn、CO、H2。

Fe2++Zn===Fe+Zn2+；

FeO+Al(CO、H2)Fe+Al2O3(CO2、H2O) ；

Fe2O3+Al(CO、H2)Fe+Al2O3(CO2、H2O)。

2+(3)Fe的形成

Fe2+的氧化性、还原性都不强，所以，从Fe→Fe2+，弱氧化剂即可，通常有：S、H+、Cu2+、Fe3+；从Fe3+→Fe2+，能被Fe3+氧化的还原剂有：Fe、Cu、I、S2、HS、SO2、SO3。

A．Fe→Fe2+：

Fe+2H+===Fe2++H2↑；

Fe+Cu2+===Fe2++Cu(湿法炼铜)；

△Fe+SFeS。

00高温高温−−−2

B．Fe3+→Fe2+：

2Fe3++Fe===3Fe2+(据此反应，用Fe可除去Fe2+溶液中的Fe3+；在FeSO4溶液中，常放少量铁粉，就是为了防止FeSO4被氧化)；

2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(据此反应，可用FeCl3溶液腐蚀Cu来制线路板：把一铜板粘在塑料板上，用油漆画出线路图，然后浸在FeCl3溶液中，Cu被FeCl3腐蚀，而用漆画过的线条留了下来，这就成了线路)。

3

【课堂练习】

典例1

将铁屑溶于过量盐酸后，再加下列物质，会有三价铁生成的是

A．稀硫酸

B．氯气

C．氯化锌

D．氯化铜

典例2

向某溶液中加入含Fe2+的溶液后，无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成红色，则下列结论错误的是

A．该溶液中一定含有SCN−

B．氧化性：Cl2>Fe3+

C．Fe2+与SCN−能形成红色物质

D．Fe2+被氧化为Fe3+

典例3

(1)某化学兴趣小组利用下列试剂：铁粉、锌粉、0.1 mol·L−1 FeCl3溶液、0.1 mol·L−1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题。

①用所给试剂写出体现Fe2+具有还原性的反应的化学方程式：_________________________________。

②设计实验方案，完成下列表格。

探究内容

实验方案

实验现象

探究Fe3+具取少量0.1 mol·L−1 FeCl3溶液，往溶液中加加入铁粉后，溶液颜色变为________。有氧化性

入足量铁粉，再加入少量KSCN溶液

加入KSCN溶液后，溶液________ 2+③该兴趣小组为说明“Fe具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入锌粉，观察实验现象的方案，该反应的离子方程式为_________________________________________。

(2)某反应中反应物与生成物有Fe3+、Mn2+、H+、MnO4、H2O和一种未知离子X，已知MnO4在反应中得到电子，则X离子是____________，该反应的离子方程式是____________________________。

(3)有一铁的氧化物样品，用5 mol·L−1的盐酸140 mL恰好完全溶解，所得溶液还能与通入的0.56 L氯气(标准状况)反应，使Fe2+全部转化为Fe3+，则此氧化物为________。



4