2019-2020年高中化学第2章第3节课时3探究铁及其化合物的氧化性或还原性教案鲁科版必修12.doc

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1、课时3探究铁及其化合物的氧化性或还原性目标与素养：1.了解铁及其化合物的主要化学性质。(宏观辨识)2.掌握Fe、Fe2、Fe3之间的相互转化。(变化观念)3.掌握Fe2、Fe3的检验方法。(科学探究)一、铁及其重要化合物的性质1铁元素的含量：铁元素在地壳中的含量处于第四位，仅次于氧、硅和铝。2铁元素的存在形态(1)游离态：存在于陨铁中。(2)化合态主要化合价：2、3。存在形式：主要以矿石的形式存在。如：黄铁矿(FeS2)、赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)。3铁的氧化物名称(化学式)氧化亚铁(FeO)四氧化三铁(Fe3O4)氧化铁(Fe2O3)俗名磁性氧化铁铁红色态黑色粉末黑色晶体红棕

2、色粉末铁的价态22、33与盐酸反应FeO2H=Fe2H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2OFe2O36H=2Fe33H2O微点拨：FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，Fe3O4为复杂的氧化物。4铁的氢氧化物化学式Fe(OH)3Fe(OH)2颜色、状态红褐色固体白色固体溶解性不溶于水不溶于水酸碱性弱碱性弱碱性稳定性受热发生分解：2Fe(OH)3Fe2O33H2O(化学方程式)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3常温下易被空气氧化(白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色)：与非氧化性酸反应(离子方程式)Fe(OH)33H=Fe33H2OFe(OH)22H=Fe22H2O二、铁及其化合物的

3、氧化性或还原性探究1预测与假设 2实验方案(1)证明Fe3只有氧化性，需加入还原剂，如铁、铜、锌等。(2)证明Fe只有还原性，需加入氧化剂，如稀硫酸、硫酸铜溶液等。(3)证明Fe2有氧化性，需加入还原剂，如Zn；证明其有还原性，需加入氧化剂，如氯水、稀硝酸等。3实验步骤、现象和结论(1)Fe2的氧化性和还原性实验探究实验内容实验现象结论加入KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水溶液呈红色Fe2具有还原性，离子方程式：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，Fe33SCN=Fe(SCN)3溶液由浅绿色变为无色Fe2具有氧化性，离子方程式：Fe2Zn=FeZn2(2)Fe3的氧化性实验探究实验内容实验现象结

4、论加入KSCN溶液，溶液呈红色，加入足量铁粉后，溶液退色Fe3具有氧化性，Fe具有还原性，离子方程式：2Fe3Fe=3Fe2加入KSCN溶液，溶液呈红色，加入足量铜片后，溶液红色消失，变为蓝色Fe3具有氧化性，离子方程式：2Fe3Cu=2Fe2Cu2(3)Fe的还原性实验探究实验内容实验现象结论铁钉变细，有气体生成Fe具有还原性，离子方程式为Fe2H=Fe2H2有红色固体析出Fe具有还原性，离子方程式为FeCu2=Fe2Cu1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)铁元素在地壳中含量位于第三位。 ()(2)在工业中炼制铁单质，所以自然界中无游离态铁。()(3)工业炼铁，需加入还原剂。()(

5、4)钢和铁都是铁的合金，钢不易生锈，生铁易生锈，铁锈的主要成分是Fe3O4。()(5)Fe3遇到KSCN溶液会生成红色沉淀。()答案(1)(2)(3)(4)(5)2下列物质的颜色按红棕色、黑色、红褐色、浅绿色顺序排列的是()AFe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3、FeSO47H2OBFe3O4、Fe2O3、FeSO47H2O、Fe(OH)2CFe(OH)2、FeO、FeCl36H2O、FeSO47H2ODFeO、Fe2O3、Fe(OH)3、FeCl36H2O答案A3下列铁的单质或化合物中，铁元素只有氧化性的是()AFeBFeCl2CFe3O4 DFeCl3答案DFe、Fe2、Fe3间的相互转

6、化1.Fe、Fe2、Fe3间的相互转化关系铁三角2常见的转化反应如下(1)FeFe2：加弱氧化剂，如I2、H、Cu2、Fe3等。Fe2H=Fe2H2，FeCu2=Fe2Cu，Fe2Fe3=3Fe2。(2)FeFe3：加强氧化剂，如O2、Cl2、Br2等。2Fe3Cl22FeCl3。(3)Fe2Fe3：加强氧化剂，如 Cl2、O2、Br2、H2O2等。2Fe2Cl2=2Fe32Cl，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。(4)Fe3Fe2：加还原剂，如Fe、Cu、I等。Fe2Fe3=3Fe2，Cu2Fe3=Cu22Fe2。(5)Fe2Fe：加强还原剂，如Zn、Al、C、CO等。ZnFe

7、2=Zn2Fe，COFeOFeCO2。(6)Fe3Fe：加强还原剂，如Zn、Al、CO、H2等。Fe2O33CO2Fe3CO2，3H2Fe2O32Fe3H2O(g)。【典例1】将单质Fe、Cu与FeCl3、FeCl2、CuCl2溶液一起放进某容器内，根据下述不同情况，填写金属或金属离子。(1)充分反应后，如果Fe有剩余，则溶液中不可能有_。(2)充分反应后，如果溶液中还有大量Fe3，则还含有_，_有剩余。(3)充分反应后，如果容器内有较多Cu2和相当量的Cu，则容器内不可能有_。解析根据Fe2Fe3=3Fe2，FeCu2=CuFe2，Cu2Fe3=Cu22Fe2，若Fe有剩余，则容器中只有Fe

8、2，不可能有Fe3、Cu2；如果容器内还有大量Fe3，则还含有Cu2和Fe2，一定没有Fe和Cu。如果容器内有较多Cu2和相当量的Cu，Fe能置换出铜，Fe3能氧化Cu，则容器内不可能有Fe3和Fe。答案(1)Fe3、Cu2(2)Cu2、Fe2Fe、Cu(3)Fe3、Fe(1)FeCl2溶液中混有少量FeCl3时，如何除去杂质？(2)FeCl3溶液中混有FeCl2时，如何除去杂质？答案(1)向溶液中加入足量的铁粉，使FeCl3和Fe充分反应生成FeCl2，然后过滤除去多余的Fe。(2)向溶液中加入足量的氯水，使FeCl2转化为FeCl3。下列物质能将Fe2氧化为Fe3，且能使单质Fe由0价变为

9、3价的是()A氢气 B氯气 C浓盐酸 D稀硫酸答案BFe2、Fe3的检验方法1.观察溶液颜色法2KSCN溶液和氯水法3NaOH溶液法4KMnO4溶液法【典例2】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。下列试剂及加入试剂的顺序能达到实验目的的是()试剂选项甲组乙组A新制氯水、KSCN溶液氢氧化钠溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CKOH溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液B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KMnO

10、4溶液符合条件：5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O，现象为紫色变浅(或退去)。乙组，在Fe2存在的条件下，用KSCN溶液检验Fe3，Fe2无干扰。(1)混合物质检验选择实验方案时要注意排除干扰，选择无干扰的实验方案。(2)Fe3的检验方法很多，但在没有特殊要求的条件下，最好选择KSCN溶液，因为此法最灵敏，可用于微量Fe3的检验。(3)溶液中同时含有Fe2和Fe3，若检验Fe2，不能用NaOH溶液或KSCN溶液和氯水，因为Fe3的存在对Fe2的检验起干扰作用。1要证明某溶液中不含Fe3而可能含Fe2，进行如下实验操作时，最佳顺序是()加入足量氯水加入足量KMnO4溶液加入少量KSCN溶

11、液A BC DCFe3遇SCN呈现红色，而Fe2遇SCN不显红色。加入KSCN溶液不显红色证明无Fe3，再加氯水，如有Fe2，则可被氧化为Fe3，遇SCN显红色。KMnO4溶液也能氧化Fe2，但因其本身呈紫红色，使Fe3与SCN作用显示的红色不易观察。2下列离子的检验方法合理的是()A向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2B向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2C向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3D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Mg2CA项，Fe2遇到K

12、SCN溶液不变色，Fe2是否存在不确定；B项，Fe3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为白色沉淀被红褐色沉淀掩盖，不确定。1铁有2价和3价两种价态，下列有关反应中不涉及铁元素价态变化的是()A铁与稀硫酸反应B铁在氧气中燃烧，其产物溶于盐酸中可得到两种盐C氢氧化亚铁是白色固体，在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色D氢氧化铁受热分解答案D2下列离子方程式中，正确的是()A铁与盐酸反应：2Fe6H=2Fe33H2B氯气与氯化亚铁溶液反应：2FeCl2Cl2=2FeCl3C氯化铁溶液与铁反应：Fe3Fe=2Fe2D氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应：Fe33

13、OH=Fe(OH)3DA项，应为Fe2H=Fe2H2；B项，应为2Fe2Cl2=2Fe32Cl；C项，应为2Fe3Fe=3Fe2。3下列反应中有三价铁生成的是 ()铁丝在空气中生锈向FeBr2溶液中通入足量Cl2将铁片置于CuCl2溶液中Fe(OH)2暴露在空气中向FeSO4溶液中滴加双氧水高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4A BC D全部CO2、Cl2、H2O2(双氧水)均可把Fe或二价铁氧化为三价铁，Fe3O4中既含二价铁，又含三价铁，Cu2只能把Fe氧化为Fe2。4下列说法正确的是()AFe在一定条件下与水反应生成H2和Fe(OH)3BFe3O4溶于盐酸后加入几滴KSCN溶液，溶液不会显红色C工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁DFe3具有氧化性，据此可用KSCN溶液鉴别Fe3答案C5根据以下反应，写出各物质的化学式及的方程式(化学方程式或离子方程式)。 (1)A是_，B是_，C是_，D是_。(2)化学反应方程式：_；离子方程式：_；离子方程式：_。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，故红色固体C为Cu。答案(1)Fe2O3FeCuFeCl2(2)Fe2O33CO2Fe3CO2FeCu2=Fe2CuFe2H=Fe2H2