第1节铁的多样性发展目标体系构建1.基于元素的价态和物质的所属类别,完整有序地写出含铁元素的物质的化学式。2.掌握铁单质、铁的氧化物、铁的氢氧化物、亚铁盐、铁盐的物理性质、化学性质、典型实验现象;能书写主要化学方程式和离子方程式;知道Fe2+、Fe3+的检验。3.能从物质的类别、元素价态的角度,依据复分解反应和氧化还原反应原理,预测含铁元素的物质性质及物质之间的转化关系,设计实验初步验证,并能分析解释有关现象;并能利用含铁元素的物质性质和转化关系,设计制备、分离、检验等简单任务的方案。4.分析含铁元素的物质性质,分析生产、生活中的实际问题,如补铁剂中铁元素的价态的检验、线路板废液的回收利用。一、铁元素在自然界中的存在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、硅和铝元素。2.铁元素的存在形态(1)游离态:存在于陨铁中。(2)化合态①主要化合价:+2、+3。②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)等。二、亚铁盐和铁盐以FeSO4、FeCl3为例探究亚铁盐和铁盐的性质1.预测与假设(1)从物质类别角度:亚铁盐和铁盐都能与碱溶液反应生成相应的铁的氢氧化物。(2)从化合价角度:Fe3+具有较强氧化性;Fe2+既有氧化性又有还原性。2.实验方案(1)证明Fe2+、Fe3+与OH-能反应,需向亚铁盐、铁盐溶液中滴加碱性试剂,如NaOH溶液。(2)证明Fe3+具有氧化性,需加入还原剂,如铁、铜、KI溶液。(3)证明Fe2+具有氧化性,需加入还原剂,如锌,证明其具有还原性,需加入氧化剂,如氯水、酸性KMnO4等。3.实验步骤、现象和结论(1)Fe2+、Fe3+与碱的反应实验内容实验现象结论先生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色沉淀有关方程式有:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3生成红褐色沉淀离子方程式有:Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓(2)Fe3+的氧化性实验探究实验内容实验现象结论加入KSCN溶液,溶液呈红色,加入足量铁粉后,溶液褪色Fe3+具有氧化性,Fe具有还原性,离子方程式:2Fe3++Fe===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:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(3)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:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3加入FeSO4溶液,酸性KMnO4溶液紫红色褪去,溶液略呈黄色Fe2+具有还原性,被酸性KMnO4氧化为Fe3+溶液由浅绿色变为无色Fe2+具有氧化性,离子方程式:Fe2++Zn===Zn2++Fe三、铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物1.铁单质(1)物理性质色、态密度熔点导热性、延展性导电性特性银白色固体7.86_g·cm-31538℃良好比铜、铝差能被磁铁吸引(2)化学性质①与酸反应生成氢气:与盐酸、硫酸反应的离子方程式为Fe+2H+===Fe2++H2↑。②与某些盐溶液发生置换反应:与硫酸铜溶液反应的离子方程式为Fe+Cu2+===Fe2++Cu。③与非金属反应a.与氧气反应:3Fe+2O2=====Fe3O4。b.与氯气反应:2Fe+3Cl2=====2FeCl3。④铁与水的反应:ⅰ.铁与冷水不反应,但在空气中的氧气和水蒸气的作用下,易腐蚀。ⅱ.铁与水蒸气的反应:方法方法一方法二实验装置实验现象用小试管收集一试管气体,点燃,听到轻微爆鸣声用火柴点燃肥皂泡,听到爆鸣声实验结论铁与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)=====Fe3O4+4H22.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色粉末铁的价态+2+2、+3+3与盐酸反应FeO+2H+===Fe2++H2OFe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2OFe2O3+6H+===2Fe3++3H2O与铝粉反应3FeO+2Al=====3Fe+Al2O3—2Al+Fe2O3=====2Fe+Al2O3微点拨:(1)FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,Fe3O4为复杂的氧化物。(2)FeO、Fe2O3、Fe3O4、MnO2、WO3、V2O5等难熔金属氧化物与铝粉的反应也叫铝热反应,常用KClO3和镁条引发该反应。3.铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3颜色、状态白色固体红褐色固体与盐酸反应(写...