【化学】2023-2024学年鲁科版（2019）必修第一册 铁及化合物的转化 课件.pptx

化学必修一化学必修一第三章第三章 物质的性质与转化物质的性质与转化第第1 1节铁的多样性节铁的多样性第第3 3课时铁及其化合物的转化课时铁及其化合物的转化核心素养发展目标核心素养发展目标核心素养发展目标核心素养发展目标1 1、宏观辨识与微观探析：基于元素的价态和物质的所属类别宏观辨识与微观探析：基于元素的价态和物质的所属类别,完整有序地写出含完整有序地写出含有铁元素的物质的化学式。有铁元素的物质的化学式。2 2、科学探究与创新意识：根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究科学探究与创新意识：根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,掌握掌握亚铁盐和铁盐的物理性质、化学性质、典型实验现象亚铁盐和铁盐的物理性质、化学性质、典型实验现象,能书写主要的化学方程式能书写主要的化学方程式和离子方程式。和离子方程式。3 3、证据推理与模型认知：知道含有铁元素的物质在生产、生活中的应用证据推理与模型认知：知道含有铁元素的物质在生产、生活中的应用,知道知道FeFe3+3+的检验方法的检验方法,能独立或与同学合作完成实验能独立或与同学合作完成实验,记录实验现象和数据记录实验现象和数据,完成实验报完成实验报告告,并能主动进行交流。并能主动进行交流。学业目标学业目标学业目标学业目标1 1认识铁元素在物质中可以具有不同价态，可通过氧化还原反应实现认识铁元素在物质中可以具有不同价态，可通过氧化还原反应实现含含 有有不同价态铁元素的物质的相互转化。不同价态铁元素的物质的相互转化。2 2认识一定条件下铁及其化合物之间可以相互转化。能从物质类别和认识一定条件下铁及其化合物之间可以相互转化。能从物质类别和元元 素素价态变化的视角说明物质的转化路径。价态变化的视角说明物质的转化路径。在在课课本本第第9191页页图图中中适适当当位位置置填填写写含含铁铁物物质质化化学学式式，完完成成铁铁及及其其化化合物的合物的“价价类类”二维图。用箭头标明物质间的转化关系。二维图。用箭头标明物质间的转化关系。交流交流交流交流 研讨研讨研讨研讨 Fe(OH)3Fe2O3FeO2HFe2H2OFe22OHFe(OH)2Fe2O36H2Fe33H2O多数是复分解反应多数是复分解反应络合反应：络合反应：Fe33SCNFe(SCN)31、同价态转化同价态转化Fe(OH)33HFe33H2OFeOFe2Fe2O3Fe3Fe2Fe(OH)2Fe(OH)22HFe22H2OFe3Fe(OH)3Fe33OHFe(OH)32Fe(OH)3Fe2O33H2O一、铁及其化合物的转化一、铁及其化合物的转化2、不同价态转化不同价态转化氧化还原反应氧化还原反应FeFe2：FeFe3O4：Fe(OH)2Fe(OH)3：Fe2HFe2H24Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)32Fe3Fe3Fe2FeFeCl3:Fe2O3Fe：2Fe2Cl22Fe32ClFe2Fe3：Fe2O33CO2Fe3CO22Fe3Cl22FeCl33Fe2O2Fe3O43 3、FeFe、FeFe2 2、FeFe3 3相互转化关系：相互转化关系：“铁三角铁三角”写出下列转化相关的离子写出下列转化相关的离子(或化学或化学)方程式方程式FeFe2，加弱，加弱氧化剂氧化剂如如Fe和和I2：_，Fe和和CuSO4溶液溶液：_。FeFe3，加强氧化剂，加强氧化剂如如Fe和稀硝酸：和稀硝酸：Fe4HNO3(稀稀)=Fe(NO3)3NO2H2O，Fe和和Cl2：_。FeCu2Fe2Cu常见的转化反应常见的转化反应Fe2Fe3，加强氧化剂，加强氧化剂如如FeCl2溶液和溶液和Cl2：_，Fe(OH)2被被O2氧化氧化：_。Fe3Fe2，加还原剂，加还原剂如如FeCl3溶液和溶液和Cu：_，FeCl3和和KI溶液溶液：_。2Fe2Cl22Fe32Cl4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)32Fe3Cu2Fe2Cu22Fe32II22Fe2Fe2Fe，加强还原剂，加强还原剂如如FeCl2溶液和溶液和Zn：_，FeO和和Al：_。Fe3Fe，加加_如工业炼铁如工业炼铁：_，铝热反应铝热反应：_。Fe2Zn=Zn2Fe强还原剂强还原剂(1)分离或除杂分离或除杂(括号内物质为杂质括号内物质为杂质)FeCl3溶液溶液(FeCl2)：加加足足量量氯氯水水或或双双氧氧水水或或通通入入足足量量Cl2，FeCl2溶溶液液(酸酸性性)和和H2O2反反应应的的离子方程式离子方程式：_。FeCl2溶液溶液(FeCl3)：加足量铁粉，充分反应后过滤，离子方程式加足量铁粉，充分反应后过滤，离子方程式：_。FeSO4溶液溶液(CuSO4)：加足量铁粉，充分反应后过滤，离子方程式加足量铁粉，充分反应后过滤，离子方程式：_。4.“铁三角铁三角”转化的应用转化的应用2Fe2H2O22H2Fe32H2O2Fe3Fe3Fe2Cu2FeFe2Cu(2)与与Fe3、Fe2有关的离子共存问题有关的离子共存问题Fe3与与I、S2、HS、SO32、HSO3等因发生氧化还原反应而不能大量共存。等因发生氧化还原反应而不能大量共存。Fe2与与MnO4(H)、NO3(H)、ClO等因发生氧化还原反应而不等因发生氧化还原反应而不能大量共存。能大量共存。(4)实验室或工业制备含铁物质实验室或工业制备含铁物质如制备如制备Fe(OH)2时应注意隔绝空气防氧化；生产中用时应注意隔绝空气防氧化；生产中用“铝热剂铝热剂”焊接焊接钢轨钢轨等。等。(3)盐溶液的配制与保存盐溶液的配制与保存配制或保存含配制或保存含Fe2的溶液时，常加入少量铁粉防止其氧化。的溶液时，常加入少量铁粉防止其氧化。1.部部分分含含铁铁物物质质的的分分类类与与相相应应化化合合价价关关系系如如图图所所示示。下下列列推推断断不不合理的是合理的是()A.a可与可与e反应生成反应生成bB.b既可被氧化，也可被还原既可被氧化，也可被还原C.可将可将e加入浓碱液中制得加入浓碱液中制得d的胶体的胶体D.可存在可存在bcdeb的循环转化关系的循环转化关系随堂训练随堂训练随堂训练随堂训练 FeCl3FeCl2FeFe(OH)2Fe(OH)3C2、已已知知以以下下几几种种物物质质之之间间相相互互转转化化，其其中中A是是中中学学化化学学中中常常见见的的金金属单质：属单质：试回答：试回答：(1)写出下列物质的化学式：写出下列物质的化学式：A_；B_。(2)写出由写出由B转变成转变成G的化学方程式：的化学方程式：_。(3)写写出出用用KSCN鉴鉴别别G溶溶液液的的现现象象：_。向向G溶溶液液中中加入加入A反应的离子方程式为反应的离子方程式为_。(4)将将金金属属A浸浸入入G的的溶溶液液中中，当当转转移移0.1mol电电子子时时，金金属属A减减少少的的质质量为量为_g。FeFeCl22FeCl2Cl22FeCl3溶液变红色溶液变红色2Fe3Fe3Fe22.82FeCl3Fe3FeCl2FeFe(OH)2Fe(OH)3FeCl3FeCl2NaOHNaClAgClNaNO33.用用铁铁泥泥(主主要要成成分分为为Fe2O3、FeO和和Fe)制制备备纳纳米米Fe3O4(平平均均直直径径25nm)的的流流程程示意图如下：示意图如下：下列叙述错误的是下列叙述错误的是A.步骤步骤中，生产车间中，生产车间要禁止烟火要禁止烟火B.步骤步骤中，主要反应的中，主要反应的离子方程式离子方程式是是Fe3Fe2Fe2C.步骤步骤中中H2O2应该过量应该过量D.步步骤骤中中，为为验验证证得得到到的的固固体体是是纳纳米米态态Fe3O4粒粒子子，可可将将其其形形成成分分散散系系，做做丁达尔效应实验丁达尔效应实验BC铁与盐酸会反应放出氢气铁与盐酸会反应放出氢气2Fe3Fe3Fe2过量的过量的H2O2在步骤在步骤中会继续氧化中会继续氧化2价的铁元素价的铁元素二、补铁剂中铁元素价态的检验二、补铁剂中铁元素价态的检验铁元素是人体中含量最高的生命必需微量元素，铁元素是人体中含量最高的生命必需微量元素，人体中起着重要的作用。人体中起着重要的作用。如果人体缺铁，就会出现贫血症状。轻度缺铁性贫血可以用饮食疗法治疗，严如果人体缺铁，就会出现贫血症状。轻度缺铁性贫血可以用饮食疗法治疗，严重缺铁时则需要服用补铁剂重缺铁时则需要服用补铁剂,血红蛋白中含有血红蛋白中含有2价铁离子，具有载氧功能。价铁离子，具有载氧功能。补补铁口服液是常见的补铁剂，其中除了含有铁元素的物质外，还常添加铁口服液是常见的补铁剂，其中除了含有铁元素的物质外，还常添加抗氧化物抗氧化物质（如维生素质（如维生素C）、甜味剂、香精等。例如，某补铁口服液、甜味剂、香精等。例如，某补铁口服液100mL中含铁元素中含铁元素2030mg、维生素、维生素C200300mg。1.铁元素与人体健康铁元素与人体健康补铁剂中铁元素价态有以下补铁剂中铁元素价态有以下3种可能种可能可能为可能为 ；可能为可能为 ；可能可能 ；2.实验探究：补血剂中铁元素价态检验实验探究：补血剂中铁元素价态检验实验目的实验目的：检验某补铁口服液中铁元素的价态。检验某补铁口服液中铁元素的价态。实验用品实验用品：某补铁口服液，某补铁口服液，H2SO4，NaOH溶液，酸性溶液，酸性KmnO4溶溶液，氯水，液，氯水，KSCN溶液；溶液；试管，胶头滴管。试管，胶头滴管。实验方案的设计及实施：实验方案的设计及实施：(1)预测补铁剂中铁元素价态预测补铁剂中铁元素价态2价价(Fe2)3价价(Fe3)既有既有2价，又有价，又有3价价(Fe2和和Fe3)设计实验方案设计实验方案(3)实验操作、现象及结论实验操作、现象及结论方案一：方案一：实验操作实验操作实验现象实验现象实验结论实验结论加入硫氰酸钾溶液，溶液颜色无变加入硫氰酸钾溶液，溶液颜色无变化；加入氯水后，溶液化；加入氯水后，溶液变为变为_含有含有Fe2，不，不含含_红色红色Fe3方案二：方案二：实验操作实验操作实验现象实验现象实验结论实验结论溶液颜色无变化溶液颜色无变化_紫红色褪去紫红色褪去含含Fe2不含不含Fe3(4)实验结论分析实验结论分析经经过过实实验验验验证证，补补铁铁剂剂中中铁铁元元素素价价态态为为2价价，请请写写出出相相关关反反应应的的离离子子方方程程式式：，。2Fe2Cl22Fe32ClFe33SCNFe(SCN)3(1)血红蛋白分子中的铁元素价态为血红蛋白分子中的铁元素价态为2价价()(2)食食用用富富含含维维生生素素C的的食食物物利利于于人人体体对对铁铁元元素素吸吸收收，是是利利用用维维生生素素C的氧化性的氧化性()(3)向向补补铁铁口口服服液液中中滴滴加加KSCN溶溶液液，溶溶液液变变为为红红色色，则则补补血血口口服服液中铁的价态只有液中铁的价态只有3价价()(4)可用可用NaOH溶液直接验证补铁口服液中铁元素的价态溶液直接验证补铁口服液中铁元素的价态()(5)为为防防止止补补铁铁口口服服液液中中的的Fe2被被氧氧化化为为Fe3，在在饮饮用用前前，可可向向口口服液中加入铁粉服液中加入铁粉()4、判断正误：判断正误：随堂训练随堂训练随堂训练随堂训练 5、简答题：简答题：为什么补铁剂与维生素为什么补铁剂与维生素C一起服用效果更好？一起服用效果更好？补补铁铁剂剂中中铁铁元元素素的的化化合合价价是是2 2价价，具具有有还还原原性性，因因维维生生素素C C的的还还原原性性比比FeFe2 2强强，因因此此补补铁铁剂剂与与维维生生素素C C一一起起服服用用，可可以以防止补铁剂中的防止补铁剂中的FeFe2 2被氧化。被氧化。在在验验证证补补铁铁口口服服液液中中是是否否含含有有Fe2的的实实验验中中，向向溶溶液液中中加加入入酸性酸性KMnO4溶液，紫红色褪色，则一定证明含有溶液，紫红色褪色，则一定证明含有Fe2吗？吗？不不一一定定，因因为为补补铁铁口口服服液液中中的的抗抗氧氧化化剂剂(维维生生素素C)C)有有还还原原性性，也可以使酸性也可以使酸性KMnOKMnO4 4溶液褪色。溶液褪色。可否用可否用NaOH溶液检验补铁剂中铁元素的价态？为什么？溶液检验补铁剂中铁元素的价态？为什么？不不能能。若若补补铁铁剂剂中中含含有有FeFe3 3，加加入入NaOHNaOH溶溶液液立立即即产产生生红红褐褐色沉淀，则无法色沉淀，则无法检验检验FeFe2 2的存在。的存在。(1)补补铁铁剂剂的的有有效效成成分分是是亚亚铁铁盐盐(如如FeSO4)，Fe2易易被被氧氧化化为为Fe3而而失失去去补补铁铁作作用用，因因此此需需密密封封、隔隔绝绝O2存存放放。服服用用补补铁铁剂剂时时搭搭配配维维生生素素C可可以以增增强强补补铁铁效效果果，这这是是因因为为维维生生素素C可可将将Fe3还还原原为为Fe2。知识总结知识总结知识总结知识总结 (2)服服用用补补铁铁剂剂时时不不能能和和茶茶水水同同饮饮，因因为为茶茶水水中中含含大大量量的的鞣鞣酸酸，鞣鞣酸酸与与Fe2反反应应生生成成鞣鞣酸酸亚亚铁铁，它它的的性性质质不不稳稳定定，很很快快被被氧氧化化成鞣酸铁而呈蓝黑色。成鞣酸铁而呈蓝黑色。6.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，其原因可能是现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，其原因可能是A.苹果汁中的苹果汁中的Fe2变成变成Fe3B.苹果汁中含有苹果汁中含有Cu2C.苹果汁中含有苹果汁中含有OHD.苹果汁中含有苹果汁中含有Fe3A随堂训练随堂训练随堂训练随堂训练 7.下列说法不正确的是下列说法不正确的是A.为防止为防止FeSO4溶液变质，可在溶液中加少量铁粉溶液变质，可在溶液中加少量铁粉B.FeO不稳定，在空气中受热时能迅速被氧化为不稳定，在空气中受热时能迅速被氧化为Fe3O4C.除去除去FeCl3溶液中少量溶液中少量FeCl2，可加，可加H2O2溶液或通氯气溶液或通氯气D.欲欲检检验验某某还还原原铁铁粉粉是是否否变变质质，可可取取少少量量样样品品溶溶于于盐盐酸酸并并加加入入KSCN溶液溶液D8.（双选）（双选）下列说法正确的是下列说法正确的是A.Fe在一定条件下与水反应生成在一定条件下与水反应生成H2和和Fe3O4B.Fe3O4溶于盐酸后加入几滴溶于盐酸后加入几滴KSCN溶液，溶液不会显红色溶液，溶液不会显红色C.工业上在高温下用工业上在高温下用CO还原含还原含Fe2O3的铁矿石炼铁的铁矿石炼铁D.Fe3具有氧化性，据此可用具有氧化性，据此可用KSCN溶液鉴别溶液鉴别Fe3AC9.下列有关铁及其化合物的说法正确的是下列有关铁及其化合物的说法正确的是A.可以采用加热的方法除去可以采用加热的方法除去Fe2O3中的中的Fe(OH)3B.铁只有与水蒸气反应才能得到铁只有与水蒸气反应才能得到Fe3O4C.不能通过化合反应生成不能通过化合反应生成FeCl2和和Fe(OH)3D.氯化铁溶液有较强的氧化性，故可用作净水剂氯化铁溶液有较强的氧化性，故可用作净水剂A