高中化学 第3章 物质的性质与转化 第1节 铁的多样性学案 鲁科版必修第一册-鲁科版高中第一册化学学案VIP专享VIP免费

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...