1、钱 军 2010年11月,探究铁及其化合物的 氧化性和还原性,黄铁矿FeS2,赤铁矿Fe2O3,磁铁矿 Fe3O4,FeO,Fe2O3,Fe,药剂：硫酸亚铁片、Vc片 各2片/天 辅助治疗：多食用含铁丰富 的食物并配合Vc服用,含铁物质,（可看成FeOFe2O3 ）,单质,化合物,金属铁Fe,氧化物,氢氧化物,盐,FeO,Fe3O4,Fe2O3,+3,+2,Fe(OH)2,Fe(OH)3,+2,+3,FeCl2 FeSO4,FeCl3 Fe2 (SO4 ) 3,亚铁盐,铁盐,+2,+2,+3,+3,0,(游离态),(化合态),+2,+3,想 一 想,一、含铁元素的物质都有哪些？,二、不同价态铁
2、元素所在物质间能否相互转化？,o Fe,+2 Fe,+3 Fe,氧化剂,氧化剂,还原剂,还原剂,金属铁单质Fe,FeO,Fe(OH)2,FeCl2 FeSO4,Fe2O3,Fe(OH)3,FeCl3 Fe2 (SO4 ) 3,FeS2,还原性,还原性和氧化性,氧化性,加强氧化剂,加弱氧化剂,加还原剂,二、不同价态铁元素所在物质间能否相互转化？,o Fe,+2 Fe,+3 Fe,氧化剂,氧化剂,还原剂,还原剂,加强氧化剂,加弱氧化剂,加还原剂,活 动 探 究,1、初中学过铁能跟哪些物质反应？,Fe,Fe3+,Fe2+,弱氧化剂(稀硫酸、CuSO4等),还原剂(Zn等),强氧化剂(Cl2、硝酸等)
3、,Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2,Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu,1、有铁单质参与或生成的反应,FeO + CO =Fe + CO2,Fe2O3 + 3CO =2Fe + 3CO2,3Fe+2O2 = Fe3O4,点燃,还原剂(CO等),Fe + I2 = FeI2,Zn + FeSO4 = ZnSO4 + Fe,稳故知新,二、不同价态铁元素所在物质间能否相互转化？,o Fe,+2 Fe,+3 Fe,氧化剂,氧化剂,还原剂,还原剂,加强氧化剂,加弱氧化剂,加还原剂,活 动 探 究,1、初中学过铁能跟哪些物质反应？,2、如何检验Fe2+ 、Fe3+？,关于Fe3+
4、(黄色) 、Fe2+(浅绿)的检验,（1）加碱溶液,Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3,Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2,工具栏,红褐色沉淀,白色,Fe(OH)3,灰绿色,红褐色,Fe(OH)2,关于Fe3+(黄色) 、Fe2+(浅绿)的检验,（2）加KSCN(硫氰化钾)溶液,（1）加碱溶液,Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3,Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2,白色 灰绿色 红褐色,Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3,4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3,工具栏,红褐色沉淀,血红色溶液,二、不同价态铁元素所在物质间能否相
5、互转化？,o Fe,+2 Fe,+3 Fe,氧化剂,氧化剂,还原剂,还原剂,加强氧化剂,加弱氧化剂,加还原剂,活 动 探 究,1、初中学过铁能跟哪些物质反应？,2、如何检验Fe2+ 、Fe3+？,可用试剂：铁粉、稀硫酸、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、稀硝酸、KSCN溶液、锌片、铜片。,3、含Fe2+ 和Fe3+的物质有哪些性质？,探究Fe2+的氧化性,FeCl2+Zn=Fe+ZnCl2,溶液由浅绿色变为无色，有铁析出,FeCl2溶液与Zn反应,结论,实验现象,实验,探究Fe2+的还原性,2FeCl2+Cl2=2FeCl3,溶液由浅绿色变为黄色,FeCl2溶液与氯水反应,结论,实验现象,
6、实验,或与硝酸,结论,Fe2+既有氧化性又有还原性,Fe2+在一定条件下能转化成Fe或Fe3+,Fe（OH）2,2FeCl3+Fe=3FeCl2,2FeCl2+Cl2=2FeCl3,2Fe3+Fe=3Fe2+,2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-,无明显变化,显血红色,Fe2+还可以被常见强氧化剂（如浓硫酸、硝酸、KMnO4等）氧化；,Fe3+还可以被常见还原剂（如S2-、I-、SO32-等）还原。,2FeCl3+2KI =2FeCl2 + 2KCl + I2,探究Fe3+的氧化性,铁粉， KSCN溶液,加入氯水,Fe3+ Fe2+,还原剂,氧化剂,Fe2+和Fe3+的相互转化,（Fe）,(氯
7、气或氯水),FeCl3,FeCl2,+3价Fe：只具有氧化性+2价Fe：既具有氧化性又具有还原性0价Fe：只具有还原性,氧化剂,氧化剂,氧化剂,还原剂,还原剂,还原剂,小结,Fe,Fe2+,Fe3+,Mg, Zn, Al、CO,S, Cu2+, Fe3+, H+,Cl2, O2,HNO3, KMnO4,过量的 Zn 、CO,Cl2, O2, HNO3, KMnO4,Fe, Cu, S2-,I-, H2S,“铁三角”,小结,B,1、“缺铁性贫血”中的铁是指（ ）A.铁单质 B.铁元素C.氧化铁 D.四氧化三铁,学以致用,2、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
8、汁中的Fe2+变为Fe3+ B.苹果汁含有Cu2+ C.苹果汁含有OH D.苹果汁含有Na+,A,3、FeCl3制作印刷电路板,学以致用,制作过程：先在塑料板上镀上一层铜，然后在设计好的铜线路上涂上一层石蜡，把板浸到氯化铁溶液中，没有在线路上的铜即没有被石蜡覆盖住的铜就被反应掉。,（1）用FeCl3溶液可以腐蚀印刷线路板，请解释并写出离子方程式。,2Fe3+ Cu = 2Fe2+ Cu2+,FeCu2+ = Fe2+Cu,（2）如何从废液中回收铜？如何使废液循环利用？,2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ 2Cl-,（1）铁是人体内需要的微量元素，人体内的铁有70存在于血红蛋白和肌红蛋白内，
9、25以铁蛋白形式分布在肝、肾、骨髓中，一小部分铁是氧化酶的辅助因子。 （2）人体内的铁元素来源于食物，含铁较多的食物有动物肝脏、肾、心脏、瘦肉、蛋黄、紫菜、海带、黑木耳、芹菜、油菜和番茄等。膳食中的维生素C能提高铁的吸收率，因为维生素C具有还原性，可以将Fe3+还原为Fe2+。 （3）虽然铁有重要功能，但也不能摄入过量。当血液中铁蛋白浓度达200 mg/L时，心脏病发病率会高出三倍。血液中铁蛋白浓度每上升1%，心脏病发作的危险性就会提高4%。,身边的化学,铁元素与人体健康,血细胞,本课时结束,谢谢大家,3、要除去FeCl2中的少量FeCl3，可行的办法是（ ） A 滴入KSCN溶液 B 通入氯
10、气 C 加入铜粉 D 加入铁粉,D,学以致用,3.下列物质与铁反应后的生成物，能与KSCN溶液作用生成红色溶液的是（ ）A、盐酸 B、氯气 C、CuSO4溶液 D、稀硫酸,B,4.实验室所配制的FeSO4 溶液通常需要加入铁钉或铁粉来防止溶液里的Fe2+被氧化，你能说出其中的道理吗？,2Fe3+Fe=3Fe2+,资料在线,铁元素在地壳中的质量分数为4.65%，仅次于氧、硅和铝。在自然界可以游离态（陨铁）存在，更多以+2、+3价的化合态存在。,氧化物主要有黑色氧化亚铁（FeO）、红棕色三氧化二铁（Fe2O3）和具有磁性的黑色四氧化三铁（Fe3O4）。含铁的盐主要有FeSO4、FeCl3等，铁的氢
11、氧化物有Fe(OH)2和Fe(OH)3 。铁的化合物在自然界主要以矿石的形式存在，如黄铁矿、赤铁矿、磁铁矿等。,一、了解铁及其化合物,黄铁矿FeS2,赤铁矿Fe2O3,磁铁矿 Fe3O4,（1）铁是人体内需要的微量元素，人体内的铁有70存在于血红蛋白和肌红蛋白内，25以铁蛋白形式分布在肝、肾、骨髓中，一小部分铁是氧化酶的辅助因子。 （2）人体内的铁元素来源于食物，含铁较多的食物有动物肝脏、肾、心脏、瘦肉、蛋黄、紫菜、海带、黑木耳、芹菜、油菜和番茄等。膳食中的维生素C能提高铁的吸收率，因为维生素C具有还原性，可以将Fe3+还原为Fe2+。 （3）虽然铁有重要功能，但也不能摄入过量。当血液中铁蛋白
12、浓度达200 mg/L时，心脏病发病率会高出三倍。血液中铁蛋白浓度每上升1%，心脏病发作的危险性就会提高4%。,身边的化学,铁元素与人体健康,血细胞,（2）铁的物理性质A、银白色有金属光泽的固体B、熔点1535、沸点2750 、密度7.86g/cm3，均较高C、有良好的延展性，导电导热能力D、有导磁性 （3）铁的化学性质、FeFe2+(与较弱氧化剂反应）A、与非氧化性的酸的置换反应Fe + 2H+ = Fe2+ + H2B、与金属活动顺序表铁后的金属置换Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu,铁在地壳中的质量分数排行第四，仅次于氧、硅和铝。按金属元素排第二，仅次于铝。,铁在自然界中的存在形
13、态，既游离态(如陨铁)，又有化合态(主要以+2价和+3价的化合态存在)。,黄铁矿(主要成分：FeS2) 赤铁矿(主要成分：Fe2O3)磁铁矿(主要成分：Fe3O4),思考、对于金属铁你有那些认识？,一、铁的物理性质,纯净的铁是光亮的银白色金属 密度7.86g/cm3 熔沸点较高 有较好的导电、传热性 有较好的延展性，能被磁体吸引,1、提出假设 2、设计实验方案 3 、实验过程 4、展示结果, 步骤 ,1、Fe、FeCl2、 FeCl3三种样品的颜色特征是什么？ 2、FeCl3如何检验？FeCl2能否与KSCN溶液反应，有何现象？ 3、如何证明物质具有氧化性或还原性？, 问题 ,若要制得纯净的F
14、e(OH)2，问题的关键是什么？如何解决呢？,科学探究: 如何制得白色的氢氧化亚铁沉淀,1、使用煮沸的蒸馏水配制溶液。（排除溶液中溶解的氧气）,2、在溶液上加入保护层（例如植物油、苯）。,3、将胶头滴管尖端插入试管底部。目的：使反应液与氧气隔离,4、使用的新制Fe2+溶液中加入一些还原剂铁粉，防止生 成Fe3+。,。,2、随着人们生活节奏的加快，方便的小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质期，防止食品氧化变质，在包装袋中可以放入的化学物质是 （ ）A无水硫酸铜 B硫酸亚铁 C食盐 D生石灰,B,学以致用,2、铁的氧化物的化学性质,FeO Fe2O3 Fe3O4 +2 +3 +2、+3铁红
15、磁性氧化铁赤铁矿 磁铁矿 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 碱性氧化物 碱性氧化物 氧化物,FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O,Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O,Fe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ +Fe2+ +4H2O,与酸,与还原剂,FeO + CO = Fe + CO2,Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2,Fe3O4 + 4CO = 3Fe+ 4CO2,3、铁的氢氧化物的化学性质,Fe(OH)2 Fe(OH)3白色絮状沉淀 红褐色絮状沉淀,Fe(OH)2 + 2H+ =Fe2+ + 2H2O,Fe(OH)3 + 3H+ =Fe3+ + 3H2
16、O,Fe(OH)3 + 3H+ =Fe3+ + 3H2O,3Fe(OH)2 + 10HNO3 =3Fe(NO3)3 +NO+8H2O,不稳定,易在空气中氧化变色 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O =4Fe(OH)3 白色灰绿色 红褐色,较稳定,在空气中久置失水2Fe(OH)3= Fe2O3 +3H2O,新制FeSO4溶液与NaOH溶液隔绝 空气反应Fe2+2OH-=Fe(OH)2 将NaOH溶液的滴管伸入液面以下,铁盐与碱液反应 Fe3+ 3OH- =Fe(OH)3,巩固提高,为什么用氯化铁溶液腐蚀铜线路板？,苹果汁是人们喜爱的饮料，但是现榨的苹果汁在空气中会慢慢的由浅绿色变为棕黄色，为什么呢？,生活小知识,拓展视野,富含铁元素的食品,“VC和Fe搭档效果会更好”？,
