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【学案+练习+课件】《铁及其化合物》2019-2020人教版高中化学必修1创新设计《同步学考笔记》

2020年06月28日 点击:免费体验】【30包年下载】 []

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第三章 铁 金属材料

第一节 铁及其化合物

学业要求 核心素养对接

1.能列举、描述、辨识铁及其重要化合物的重要物理性质、化学性质及实验现象。

2.能利用氢氧化亚铁的性质,设计其制备方案。

3.能说明Fe2+、Fe3+的检验及其之间的相互转化。

4.能说明铁及其化合物的应用。 1.能利用氢氧化亚铁的性质,设计其制备方案,以培养学生科学探究与创新意识的素养水平。

2.利用Fe2+、Fe3+的检验及其之间的相互转化,培养学生变化观念与平衡思想的素养水平。

 

[知 识 梳 理]

知识点一 铁的单质

 

如右图,铁在生活中有很多的用途,为什么铁有这么多的用途,铁有什么样的性质,请完成下列问题,答案就会揭晓:

1.物理性质

纯净的铁是光亮的银白色金属,密度较大,熔点为1 535 ℃。纯铁的抗腐蚀能力很强,具有导热性、导电性、延展性,能被磁体吸引。粉末状时为黑色

2.化学性质

(1)与HCl的反应

Fe+2HCl===FeCl2+H2↑

(2)与CuSO4的反应

Fe+CuSO4===FeSO4+Cu。Fe与HCl、CuSO4的反应生成的是Fe2+。

(3)与水蒸气的反应

 

现象:用火柴点燃肥皂泡,听到爆鸣声。

结论:铁可与水蒸气反应,生成的气体为H2。

化学方程式:3Fe+4H2O(g)=====高温Fe3O4+4H2。

湿棉花的作用:提供反应所需水蒸气。

生成的Fe既有+2价、又有+3价。

3.铁元素在自然界的存在

人类最早使用的铁,是来自太空的陨铁。铁在自然界中可以像陨铁中的铁那样以单质的形态存在,但主要是以+2价和+3价化合物的形态存在于矿石中。铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝,居第四位。

知识点二 铁的重要化合物

 

氧化铁为什么能够用来调油漆的颜色,铁的氧化物及其氢氧化物究竟有什么样的性质?

带着这个问题完成下列知识点:

1.铁的氧化物

化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4

纯净物

俗 称 铁红 磁性氧化铁

颜色和状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体

铁的价态 +2价 +3价 +2价、+3价

水溶性 不溶 不溶 不溶

与盐酸反应

(离子方程式) FeO+2H+===Fe2++H2O Fe2O3+6H+===

2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O

与CO的反应 FexOy+y CO=====高温x Fe+y CO2


2.铁的氢氧化物 注意实验3-1

Fe(OH)2 Fe(OH)3

颜色和溶解性 白色固体,不溶于水 红褐色固体,不溶于水

稳定性 在空气中易转化为Fe(OH)3 2Fe(OH)3=====△Fe2O3+3H2O


与盐酸反应

(离子方程式) Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O

制备 Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓ Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓

转化 化学方程式 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3

现象 白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色

3.铁盐和亚铁盐

 

硫酸亚铁用于给植物补充铁元素,防止黄叶病,亚铁盐究竟有什么样的性质,它如何转换成三价铁离子?请完成下列知识点,答案就会揭晓:

(1)Fe2+和Fe3+的检验:实验3-2

 

(2)Fe2+与Fe3+的转化:

①实验及现象:实验3-3

 

溶液由棕黄色变为浅绿色―→溶液无明显变化―→溶液变成红色。

②反应的离子方程式:

2Fe3++Fe===3Fe2+,

2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,

Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3。

③结论:

Fe3+铁等强还原剂氯气等强氧化剂Fe2+。

(3)铁盐的净水作用:

向混有少量泥沙的浑水加入少量Fe2(SO4)3,浑水会变澄清。

微判断

(1)Fe3O4中铁的化合价有+2和+3价为混合物。(  )

(2)FeO在空气中加热生成Fe2O3。(  )

(3)磁铁矿的主要成分为Fe3O4。(  )

(4)FeO和Fe2O3均为碱性氧化物。(  )

(5)Fe2+可以被Cl2氧化为Fe3+,说明Fe2+具有氧化性。(  )

(6)向溶液中加KSCN溶液,溶液变红色,说明溶液中不含F




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