1、个性化教案1铁及其化合物 1（侧重基础知识）适用学科 化学 适用年级 高一适用区域广州 课时时长（分钟） 120 分钟知识点铁的性质铁的冶炼金属铁与水蒸气的反应Fe、Fe 2+、Fe 3+的转化“铁三角”铁的氧化物铁的氢氧化物Fe2+、Fe 3+的检验教学目标知识与技能：1.铁及其化合物的性质2.Fe3+与 Fe2+的检验及相互转化。教学重点 铁及其化合物的性质，Fe 3+与 Fe2+的相互转化。教学难点 铁及其化合物，铁三角的应用教学过程一、复习预习复习初中阶段所学过的铁的性质3Fe2O 2 Fe3O4= = = = =点 燃 FeS FeS= = = = = 2Fe3Cl 2 2FeCl3
2、= = = = =点 燃 3Fe4H 2O(g) Fe3O44H 2= = = = =高 温 Fe2H =Fe2 H 2(酸为非氧化性酸)Fe4HNO 3(稀)= =Fe(NO3)3NO2H 2O(铁适量)3Fe8HNO 3(稀)= =3Fe(NO3)22NO4H 2O(铁过量)FeCuSO 4=CuFeSO 42FeCl 3Fe= =3FeCl2个性化教案2二、知识讲解考点 1 铁的性质1. 物理性质纯铁具有银白色金属光泽； 有良好的延展性、导电、导热性能；密度为 7.86 克厘米3；熔点为 1535，沸点为 2750；2. 结构铁的电子构型为(Ar)3d 64s2，氧化态有 0、+2、+3
3、、+4、+5、+6。3. 化学性质（1） 与酸反应：Fe +2HCl = FeCl 2 + H2（2） 与水蒸气反应铁不与冷水和热水反应,但在高温条件下能与水蒸气反应实验装置实验操作将脱脂棉用水浸湿后挤干，塞入试管底部，脱脂棉厚度 12cm，铁粉 1g,铁粉中心至棉花外沿距离为 2cm。加热一段时间后，将导气管伸入盛有洗涤剂液的培养皿中吹泡，当有大量气泡时，停止吹气泡。用点燃的火柴靠近气泡。实验现象玻璃管壁上出现小水珠,蒸发皿中出现大量肥皂泡.用点燃的火柴靠近气泡，有爆鸣声。结论 3Fe + 4H2O点g= Fe3O4 + 4 H2（3） 与氧反应： 3Fe + 2O2 = Fe3O4点（4）
4、 与金属盐溶液：Fe + CuSO 4 = FeSO4 + Cu个性化教案3考点 2 铁的氧化物的比较铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4俗称 铁红 磁性氧化铁色、态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体铁的价态 +2 +3 +2、+3水溶性 难溶于水稳定性不稳定性6FeO+O2=2Fe3O4稳定 稳定与酸的反应 FeO+2H+=Fe2+H2OFe2O3+6H+=2Fe3+3H2OFe3O4+8H+=2Fe3+ Fe2+4H2O与 CO 的反应 FexOy+yCO xFe+yCO2= = = = = 制取高温熔融，过量的铁与氧气反应2Fe+O22Fe= = = = = OFe(OH)3的分解2
5、Fe(OH)3Fe2= = = = = O3+3H2O铁在氧气中燃烧3Fe+2O2Fe3= = = = =点 燃 O4考点 3 比较铁的氢氧化物1. 性质比较Fe（OH） 2 Fe（OH） 3颜色状态 白色固体 红褐色固体水溶性 不溶 不溶稳定性易氧化为 Fe（OH） 3，空气中加热得不到 FeO较稳定：Fe（OH）3 Fe2O3+3H2O= = = = = 与酸的反应 Fe（OH） 2+2H+= Fe2+ +3H2O Fe（OH） 3+3H+= Fe3+ +3H2O生成 制法 在隔绝 O2的条件下 Fe2+与碱反应 Fe3+与碱反应个性化教案4反应 Fe2+2OH-= Fe（OH） 2 Fe
6、3+3OH-= Fe（OH） 3现象 白色絮状沉淀-灰绿色-红褐色 红褐色沉淀2.转化现象：生成的白色沉淀迅速变灰绿色，最后变为红褐色。方程式：考点 4 Fe2 、Fe 3 的检验1Fe 2 的检验方法：含有 Fe2 的溶液呈浅绿色；向待检液中滴加 NaOH 溶液或氨水，产生白色絮状沉淀，露置在空气中一段时间后，沉淀变为灰绿色，最后变为红褐色，说明含 Fe2 。向待检液中先滴加 KSCN 溶液无变化，再滴加新制的氯水，溶液显红色说明含Fe2 。有关的离子方程式为：2Fe2 + Cl2 2Fe3 +2Cl ，Fe 3 + 3SCN Fe(SCN)3向待检测溶液中滴加 K3【Fe(CN) 6】溶液
7、，有蓝色沉淀生成，说明含 Fe2 。2Fe 3 的检验方法：含有 Fe3 的溶液呈黄色；向待检液中滴加 NaOH 溶液或氨水，产生红褐色沉淀，说明含 Fe3 ；个性化教案5向待检液中滴加 KSCN 溶液，溶液呈血红色，说明含 Fe3 ；向待检液中滴加苯酚溶液，溶液呈紫色，说明含 Fe3 。考点 5 铁三角（1）一般是指 Zn .Al .CO. H2. 等还原剂。 （2）是指 H+. S. I2. Cu2+. Fe3+.等氧化剂。（3） （5）是指 Cl2. Br2. O2. HNO3. KMnO4等氧化剂。 （4）一般是指 Fe. Cu. HI. H2S.等还原剂.（5）是指 Cl2. Br2
8、. O2. HNO3. KMnO4等氧化剂。 （6）是指 Zn. Al. CO. H2. 等还原剂。考点 6 有关铁、铜的单质、化合物推断突破口有(1)特征颜色：如 Fe2 溶液浅绿色，Fe 3 溶液棕黄色，Fe(SCN) 3溶液血红色，Fe(OH) 3胶体红褐色，Fe(OH) 2在空气中的颜色变化，Fe(OH) 3红褐色，FeCl 3固体红棕色，Fe 2O3红棕色，Fe 3O4、FeO、FeS 黑色等。Cu 2 溶液蓝色、Cu 2O 砖红色、CuO 黑色，Cu(OH) 2蓝色等。(2)特征变价：铁有2、3 价。(3)特征反应：铝热反应。(4)FeCl3变色种类向 FeCl3溶液中加几滴 KS
9、CN 溶液呈血红色；FeCl 3溶液能使紫色石蕊试液呈红色；FeCl 3与 NaOH 溶液反应，生成红褐色沉淀；向 FeCl3溶液中通入 H2S 气体，生成淡黄色沉淀；向 FeCl3溶液中加入几滴 Na2S 溶液，生成淡黄色沉淀，当加入的 Na2S 溶液过量时，又生成黑色沉淀；向 FeCl3溶液中加入过量 Fe 粉，溶液变为浅绿色；向 FeCl3溶液中加入过量 Cu 粉，溶液变为蓝绿色；将 FeCl3溶液滴入到淀粉碘化钾溶液中，溶液变为蓝色；将 FeCl3溶液滴入苯酚溶液，溶液变为紫色；个性化教案6将 FeCl3溶液滴入 AgNO3溶液中，生成白色沉淀；将 FeCl3溶液与 NaHCO3溶液混
10、合，放出气体，生成红褐色沉淀；将饱和 FeCl3溶液滴入沸水中，生成红褐色 Fe(OH)3胶体。个性化教案7三、例题精析【例题 1】【题干】下列铁的化合物不能由化合反应直接得到的是（ ）AFeS BFeCl 2 CFeCl 3 DFe 3O4【答案】B【解析】AFe 与 S 点燃或加热下直接化合生成 FeS，故 A 不选；BFe 与氯气点燃直接化合生成 FeCl3，故 B 选；CFe 与氯气点燃直接化合生成 FeCl3，故 C 不选；DFe 与氧气点燃直接化合生成 Fe3O4，故 D 不选；故选 B【例题 2】【题干】制印刷电路时常用氯化铁溶液作为腐蚀液，发生的反应是：2Fe3+Cu=2Fe2
11、+Cu2+现向盛有溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束时，下列结果不可能出现的是（ ）A烧杯中有铜无铁 B烧杯中有铁无铜C烧杯中铁、铜都有 D烧杯中铁、铜都无【答案】B【解析】向盛有 FeCl3溶液的烧杯内加入铁粉和铜粉，铁能与氯化铁反应生成氯化亚铁，铜能与氯化铁反应生成氯化亚铁和铜，铁能与生成的氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，A、加入铁和铜的混合物，铁首先与氯化铁反应，可能铁全部反应而铜有剩余，故 A 正确；B、加入铁和铜的混合物，还原性：FeCu，铁首先与氯化铁反应，铜后与氯化铁反应，不会出现有铁无铜的情形，故 B 错误；C、若氯化铁的量少，加入的铁粉反应后还有剩余，而此时铜不会发生反应，
12、则烧杯中铁、铜都有，故 C 正确；D、若氯化铁的量多，加入的铁粉和铜粉全部参加反应，不会有剩余，故 D 正确故选 B【例题 3】【题干】下列依据相关实验得出的结论正确的是( )A、向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，该溶液一定是碳个性化教案8酸盐溶液B、用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液一定是钠盐溶液C、将某气体通入溴水中，溴水颜色褪去，该气体一定是乙烯D、向某溶液中滴 KSCN 溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含 Fe2【答案】D【解析】本题属于常规实验与基本实验考查范畴。A.不能排除碳酸氢盐与 SO 32 、HSO 3 形成的
13、盐的干扰B.也可是钠的单质或其他化合物，这里焰色反应火焰呈黄色仅证明含有钠元素。C.其他还原气体或碱等都可使溴水褪色。D. Fe2 检验方法过程合理。四、课堂运用【基础】1. 根据如图操作及现象推断酸 X 为（ ）A浓盐酸 B浓硫酸 C浓硝酸 D稀硝酸【答案】B【解析】由图中铁未见溶解，则酸一定不是盐酸或稀硫酸、稀硝酸，则加入酸可能为浓硫酸或浓硝酸，而加水溶解，则浓酸变为稀酸，最后生成白色沉淀为硫酸钡，所以推断加入酸为浓硫酸，故选 B。2.下列关于铁的叙述正确的是( )。铁能被磁铁吸引，但纯铁易被腐蚀 在人体内的血红蛋白中含有铁元素 铁位于元素周期表中第四周期第B 族 铁能在氧气中剧烈燃烧，但
14、不能在水蒸气中燃烧 铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是 Fe(NO3)3 不能通过化合反应制得 FeCl2和 Fe(OH)3A、 B、 C、 D、【答案】B【解析】当铁中含有杂质时，在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀，而纯铁的抗腐蚀能力较个性化教案9强；铁位于元素周期表的第族，而不是第B 族；铁与强氧化剂反应，能被氧化为Fe3 ，但若铁过量，则 Fe3 被 Fe 还原为 Fe2 ，所以，Fe 与 HNO3反应的产物可能因铁过量而生成 Fe(NO3)2；FeCl 2、Fe(OH)3可分别通过化合反应 Fe2FeCl 3=3FeCl2、4Fe(OH)2O 22H 2O=4Fe(OH)3制得。故选项 B 正
15、确。【巩固】1. 过量铁跟一定量硝酸反应最终生成硝酸亚铁，下列图象是表示铁和反应过程中生成的硝酸铁之间的物质的量（mol）的关系，其中正确的是（ ）A B C D【答案】B【解析】铁不足，发生 Fe+4HNO3=Fe（NO 3） 3+NO+2H 2O，过量铁跟一定量硝酸反应最终生成硝酸亚铁，则 Fe 与硝酸的物质的量比大于1：4时发生2Fe（NO 3） 3+Fe=3Fe（NO 3） 2，即生成3molFe（NO 3） 2，消耗2molFe 反应生成 Fe（NO 3） 3，共消耗3molFe，只有图象 B 符合，故选 B2.常温下在下列溶液中加入足量的铁，充分反应后，生成气体最多的是( )A、2
16、0 mL 12 mol/L 的盐酸 B、10 mL 18 mol/L 的硫酸C、80 mL 2 mol/L 的硫酸 D、40 mL 14 mol/L 的硝酸【答案】C【解析】18 mol/L 的 H2S O4为浓 H2SO4,14 mol/L 的 HNO3为浓 HNO3，均有强氧化性，常温下Fe 在浓 H2SO4和浓 HNO3中均发生钝化，没有气体产生。B、D 两项不是正确答案。A、C 两项需比较在铁的量充足的情况下，哪种酸中 H 数目多则哪种酸产生的 H2多。A 项中，12 mol/L0.02 L10.24 mol；C 项中，2 mol/L0 .08 L20 .32 mol。故 C 项产生
17、H2最多。【拔高】个性化教案101. 下列有关铁元素的叙述中正确的是（ ）AFe（OH） 2易被氧化生成 Fe（OH） 3，说明稳定性：Fe（OH） 2Fe（OH） 3B铁是较活泼的金属，它与卤素（X 2）反应的生成物均为 FeX3C氢氧化铁与氢碘酸反应：Fe（OH） 3+3HIFeI 3+3H2OD铁元素位于周期表的第五周期第 VIII 族【答案】A【解析】AFe（OH） 2具有还原性，易被氧化生成稳定的 Fe（OH） 3，符合化学反应的特点，故 A 正确；B碘的氧化性较弱，铁与碘反应生成 FeI2，故 B 错误；CFe 3+具有较强的氧化性，可与 I-发生氧化还原反应，生成亚铁离子和碘，故
18、 C 错误；D铁的原子序数为26，位于周期表的第4周期，故 D 错误故选 A2. 将28g 铁粉放入100 mL 0.1 mol/L 的 CuSO4溶液中，充分反应后析出的铜的质量为( )A、32 g B、6.4 g C、0.64 g D、3.2 g【答案】C【解析】n(Fe)0.5 mol，n(CuSO4)0.100 L0.1 mol/L0.01 mol，由 CuSO4Fe=FeSO 4Cu可知 Fe 过量，所以应按 CuSO4的量计算：n(Cu)n(CuSO 4)0.01 mol。m(Cu)0.01 mol64 gmol10.64 g。课程小结1Fe、Cu 在一定条件下可以与某些酸、非金属
19、单质、某些盐溶液、某些还原剂等发生反应，在反应中充当还原剂。铜在反应中一般转化为+2 价的铜的化合物，铁在反应中可以转化为+2 和+3 价的铁离子。2反应后的产物的价态与氧化剂的强弱有关，铁与氧化性较弱的氧化剂（如盐酸、硫酸铜溶液等）反应转化为亚铁的化合物，铁与氧化性较强的氧化剂（如氯气、浓硝酸、稀硝酸溶液等）反应转化为铁的化合物。个性化教案11课后作业【基础】1. 铁片投入下列溶液，铁片溶解，溶液质量增加，但无气体产生的是（ ）AAgNO 3 BCuSO 4 C稀硫酸 DFe（NO 3） 3【答案】D【解析】AFe 置换出 Ag，溶液质量减小，故 A 不选；BFe 置换出 Cu，溶液质量减小
20、，故 B 不选；C反应生成硫酸亚铁和氢气，溶液质量增加，但生成气体，故 C 不选；D反应生成硝酸亚铁，无固体析出，溶液质量增加，且没有气体生成，故 D 选；故选 D。2. 金属及其化合物转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系中不全部是通过一步反应完成的是（ ）ANaNaOHNa 2CO3NaCl BAlAl 2O3Al(OH) 3AlCl 3CMgMgCl 2Mg(OH) 2MgSO 4 DFeFeCl 2Fe(OH) 2Fe(OH) 3【答案】B【解析】A、全部可以一步完成，错误；B、Al 2O3Al(OH) 3不可一步完成，正确；C、全部可以一步完成，错误；D、全部可以一
21、步完成，错误，答案选 B。3.在四千五百多年以前，人类就会利用陨铁。我国春秋时代晚期已炼出可供烧铸的液态生铁，隋唐年间开始用煤炼铁，明代已能用焦炭冶炼生铁。将铁片分别放入下列溶液中充分反应，反应后溶液的质量比反应前减轻的是( )A、CuSO 4 B、H 2SO4 C、HCl D、FeSO 4【答案】A【解析】铁与 FeSO4不能发生反应，D 项应首先排除。根据化学方程式分析：Fe2HCl=FeCl 2H 2，FeH 2SO4=FeSO4H 2可以看出，每当有2 g H2逸出，必有56 g 铁与酸反应而进入溶液，即溶液的质量增加了54 g，B、C 项不合题意。根据化学方程式FeCuSO 4=Fe
22、SO4Cu 可以看出，每析出64 g 铜必溶解56 g 铁，而相应溶液的质量则减小了(64 g56 g)8 g。个性化教案12【巩固】1.生物炼铜实际上是微生物帮助我们从矿石中提取铜。这些“吃岩石的细菌”能利用空气中的氧气将不溶性的 CuS 转化成可溶性铜的化合物，该化合物是( )A、碳酸铜 B、硝酸铜 C、硫酸铜 D、氢氧化铜【答案】C【解析】从元素守恒与氧化还原的角度来分析，CuS 和氧气反应，硫元素被氧化，且转化为可溶性的铜盐，所以该化合物为硫酸铜。2.搜狐网报道：中国每年要进口5亿吨左右的铁矿石，占世界海上铁矿石贸易量的一半以上，随着全球铁矿石价格的上涨，中钢协与澳大利亚必和必拓公司谈
23、判陷入困境。关于铁矿石的说法正确的是( )A、赤铁矿的主要成分是 Fe3O4B、铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同C、磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入 KSCN 溶液，溶液变血红色D、FeO 俗称铁红【答案】C【解析】A 项：赤铁矿的主要成分是 Fe2O3；B 项：铁锈的主要成分为 Fe2O3，而铁矿石成分则不固定，可能是 Fe2O3，也可能是 Fe3O4等；C 项：磁铁矿的主要成分是 Fe3O4，与盐酸反应产生 Fe3 ；D 项：Fe 2O3俗称铁红。【拔高】1. 将1.12g 铁粉加入25mL2mol/L 的 FeCl3溶液中，充分反应后，其结果是（ ）A铁恰好将 Fe3+全部还原B往反应后溶
24、液中滴入 KSCN 溶液，不显红色C溶液变为浅绿色DFe 2+和 Fe3+物质的量之比为6：1【答案】D【解析】将1.12g 铁粉加入到25mL 2molL-1的氯化铁溶液中，铁粉的物质的量n=0.02mol，氯化铁的物质的量 n=CV=2molL-10.025L=0.05mol，铁粉与氯化铁的离子反应方程式为：Fe+2Fe 3+=3Fe2+，根据反应的物质的量之比等于计量数之比知，0.02mol 铁粉完全反应需要0.04mol 氯化铁，所以氯化铁剩余0.01mol，生成的Fe2+的物质的量为0.06mol，个性化教案13A由于氯化铁剩余了0.01mol，铁完全反应，故 A 错误；B由于氯化铁
25、剩余，向溶液中滴入无色 KSCN 溶液，显血红色，故 B 错误；C氯化铁溶液为棕黄色，由于氯化铁剩余了0.01mol，溶液不能变为浅绿色，故 C 错误；DFe 2+的物质的量为0.06mol，氯化铁的物质的量为0.01mol，所以 Fe2+和 Fe3+的物质的量之比为6：1，故 D 正确；故选 D2. 某化学兴趣小组用只含有铝、铁、铜的工业废料制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO47H2O)和胆矾晶体，以探索工业废料的再利用。其实验方案如下：（1）写出合金与烧碱溶液反应的离子方程式： 。（2）由滤液 A 制 AlCl3溶液的途径有和两种，你认为较合理的途径及理由是： 。（3）滤液 E 若放
26、置在空气中一段时间后，溶液中的阳离子除了 和 外，还可能存在（用 符号表示） 。（4）用滤渣 F 通过两种途径制取胆矾，与途径相比，途径明显具有的两个优点是：、 。（5）途径发生反应的化学方程式为： 。（6）实验室从 CuSO4溶液制取胆矾，操作步骤有蒸发浓缩、冷却结晶、 、自然干燥。 .个性化教案14【答案】 （1）2Al + 2OH + 2H 2O = 2AlO2 + 3H2 (2分)（2）合理，途径制得 AlCl3溶液纯度高，制取的 AlCl3溶液中混有 NaCl 杂质（2分）（3）Fe 3+（2分）（4）成本低；不产生有毒气体（合理给分） （各1分）（5）2Cu+2H 2SO4+O2=
27、2CuSO4+2H2O（2分）（6）过滤洗涤（2分）【解析】 （1）由题可知，与烧碱反应的物质应在滤液中，滤液通过反应最终生成的产物是AlCl3,所以合金中与烧碱反应的物质应为铝。（2）途径中生成的 NaCl 很难出去，途径通过沉淀再溶解的方式可得到纯度较高的AlCl3。（3）由题滤液 E 中含有 和 ，Fe 2+在空气中暴露一段时间易被氧化为 Fe3+（4）首先途径使用浓硫酸发生氧化还原反应 Cu+2H2SO4（浓）=CuSO 4+SO2+2H 2O;其次，浓硫酸的价格高于稀硫酸，会提高成本（5）由题是 Cu 在稀硫酸的环境下与氧气发生氧化还原反应，其反应实质是碱性金属氧化物与酸的反应（6）从溶液中提取溶质，操作步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、自然干燥。
