化學(xué)必修一第三章

物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化第1節(jié)鐵的多樣性第3課時(shí)鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)1、宏觀辨識(shí)與微觀探析：基于元素的價(jià)態(tài)和物質(zhì)的所屬類(lèi)別,完整有序地寫(xiě)出含有鐵元素的物質(zhì)的化學(xué)式。2、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：根據(jù)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實(shí)例或通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,掌握亞鐵鹽和鐵鹽的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、典型實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,能書(shū)寫(xiě)主要的化學(xué)方程式和離子方程式。3、證據(jù)推理與模型認(rèn)知：知道含有鐵元素的物質(zhì)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用,知道Fe3+的檢驗(yàn)方法,能獨(dú)立或與同學(xué)合作完成實(shí)驗(yàn),記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù),完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,并能主動(dòng)進(jìn)行交流。學(xué)業(yè)目標(biāo)1．認(rèn)識(shí)鐵元素在物質(zhì)中可以具有不同價(jià)態(tài)，可通過(guò)氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)含

有不同價(jià)態(tài)鐵元素的物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化。2．認(rèn)識(shí)一定條件下鐵及其化合物之間可以相互轉(zhuǎn)化。能從物質(zhì)類(lèi)別和元

素價(jià)態(tài)變化的視角說(shuō)明物質(zhì)的轉(zhuǎn)化路徑。在課本第91頁(yè)圖中適當(dāng)位置填寫(xiě)含鐵物質(zhì)化學(xué)式，完成鐵及其化合物的“價(jià)—類(lèi)”二維圖。用箭頭標(biāo)明物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。交流·研討

⑤Fe(OH)3→Fe2O3FeO＋2H＋＝Fe2＋＋H2OFe2＋＋2OH－＝Fe(OH)2↓Fe2O3＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2O多數(shù)是復(fù)分解反應(yīng)

絡(luò)合反應(yīng)：Fe3＋＋3SCN－＝Fe(SCN)31、同價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化Fe(OH)3＋3H＋＝Fe3＋＋3H2O①FeO→Fe2＋③Fe2O3→Fe3＋②Fe2＋Fe(OH)2Fe(OH)2＋2H＋＝Fe2＋＋2H2O④Fe3＋Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓2Fe(OH)3

Fe2O3＋3H2O一、鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化①②③④⑤2、不同價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化氧化還原反應(yīng)①Fe→Fe2＋：Fe→Fe3O4：④Fe(OH)2→Fe(OH)3：Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)32Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋Fe→FeCl3:②Fe2O3→Fe：2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－③Fe2＋Fe3＋：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO22Fe＋3Cl2

2FeCl33Fe＋2O2Fe3O4①②③④3、Fe、Fe2＋、Fe3＋相互轉(zhuǎn)化關(guān)系：“鐵三角”寫(xiě)出下列轉(zhuǎn)化相關(guān)的離子(或化學(xué))方程式①Fe→Fe2＋，加弱氧化劑如Fe和I2：_________________，F(xiàn)e和CuSO4溶液：_______________________。②Fe→Fe3＋，加強(qiáng)氧化劑如Fe和稀硝酸：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，F(xiàn)e和Cl2：______________________

。Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu⑴常見(jiàn)的轉(zhuǎn)化反應(yīng)③Fe2＋→Fe3＋，加強(qiáng)氧化劑如FeCl2溶液和Cl2：_________________________，F(xiàn)e(OH)2被O2氧化：________________________________。④Fe3＋→Fe2＋，加還原劑如FeCl3溶液和Cu：__________________________，F(xiàn)eCl3和KI溶液：_______________________。2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)32Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋2Fe3＋＋2I－＝I2＋2Fe2＋⑤Fe2＋→Fe，加強(qiáng)還原劑如FeCl2溶液和Zn：______________________，F(xiàn)eO和Al：_________________________。⑥Fe3＋→Fe，加__________如工業(yè)煉鐵：____________________________，鋁熱反應(yīng)：____________________________。Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe強(qiáng)還原劑(1)分離或除雜(括號(hào)內(nèi)物質(zhì)為雜質(zhì))①FeCl3溶液(FeCl2)：加足量氯水或雙氧水或通入足量Cl2，F(xiàn)eCl2溶液(酸性)和H2O2反應(yīng)的離子方程式：______________________。②FeCl2溶液(FeCl3)：加足量鐵粉，充分反應(yīng)后過(guò)濾，離子方程式：________________。③FeSO4溶液(CuSO4)：加足量鐵粉，充分反應(yīng)后過(guò)濾，離子方程式：_______________。4.“鐵三角”轉(zhuǎn)化的應(yīng)用2Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋Cu2＋＋Fe＝Fe2＋＋Cu(2)與Fe3＋、Fe2＋有關(guān)的離子共存問(wèn)題①Fe3＋與I－、S2－、HS－、SO32－、HSO3－等因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。②Fe2＋與MnO4－(H＋)、NO3－(H＋)、ClO－等因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。(4)實(shí)驗(yàn)室或工業(yè)制備含鐵物質(zhì)如制備Fe(OH)2時(shí)應(yīng)注意隔絕空氣防氧化；生產(chǎn)中用“鋁熱劑”焊接鋼軌等。(3)鹽溶液的配制與保存配制或保存含F(xiàn)e2＋的溶液時(shí)，常加入少量鐵粉防止其氧化。1.部分含鐵物質(zhì)的分類(lèi)與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是()A.a可與e反應(yīng)生成bB.b既可被氧化，也可被還原C.可將e加入濃堿液中制得d的膠體D.可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系隨堂訓(xùn)練

FeCl3FeCl2FeFe(OH)2Fe(OH)3C2、已知以下幾種物質(zhì)之間相互轉(zhuǎn)化，其中A是中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的金屬單質(zhì)：試回答：(1)寫(xiě)出下列物質(zhì)的化學(xué)式：A______；B________。(2)寫(xiě)出由B轉(zhuǎn)變成G的化學(xué)方程式：______________________。(3)寫(xiě)出用KSCN鑒別G溶液的現(xiàn)象：_____________。向G溶液中加入A反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________。(4)將金屬A浸入G的溶液中，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.1mol電子時(shí)，金屬A減少的質(zhì)量為_(kāi)__g。FeFeCl22FeCl2＋Cl2＝2FeCl3溶液變紅色2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋2.82FeCl3＋Fe＝3FeCl2FeFe(OH)2Fe(OH)3FeCl3FeCl2NaOHNaClAgClNaNO33.用鐵泥(主要成分為Fe2O3、FeO和Fe)制備納米Fe3O4(平均直徑25nm)的流程示意圖如下：下列敘述錯(cuò)誤的是A.步驟①中，生產(chǎn)車(chē)間要禁止煙火B(yǎng).步驟②中，主要反應(yīng)的離子方程式是Fe3＋＋Fe＝2Fe2＋C.步驟④中H2O2應(yīng)該過(guò)量D.步驟⑤中，為驗(yàn)證得到的固體是納米態(tài)Fe3O4粒子，可將其形成分散系，做丁達(dá)爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)BC鐵與鹽酸會(huì)反應(yīng)放出氫氣2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋過(guò)量的H2O2在步驟⑤中會(huì)繼續(xù)氧化＋2價(jià)的鐵元素二、補(bǔ)鐵劑中鐵元素價(jià)態(tài)的檢驗(yàn)

鐵元素是人體中含量最高的生命必需微量元素，人體中起著重要的作用。如果人體缺鐵，就會(huì)出現(xiàn)貧血癥狀。輕度缺鐵性貧血可以用飲食療法治療，嚴(yán)重缺鐵時(shí)則需要服用補(bǔ)鐵劑,血紅蛋白中含有＋2價(jià)鐵離子，具有載氧功能。補(bǔ)鐵口服液是常見(jiàn)的補(bǔ)鐵劑，其中除了含有鐵元素的物質(zhì)外，還常添加抗氧化物質(zhì)（如維生素C）、甜味劑、香精等。例如，某補(bǔ)鐵口服液100mL中含鐵元素20?30mg、維生素C200?300mg。1.鐵元素與人體健康補(bǔ)鐵劑中鐵元素價(jià)態(tài)有以下3種可能①可能為

；②可能為

；③可能

；2.實(shí)驗(yàn)探究：補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素價(jià)態(tài)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簷z驗(yàn)?zāi)逞a(bǔ)鐵口服液中鐵元素的價(jià)態(tài)。實(shí)驗(yàn)用品：某補(bǔ)鐵口服液，H2SO4，NaOH溶液，酸性KmnO4

溶液，氯水，KSCN溶液；

試管，膠頭滴管。實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)及實(shí)施：(1)預(yù)測(cè)補(bǔ)鐵劑中鐵元素價(jià)態(tài)＋2價(jià)(Fe2＋)＋3價(jià)(Fe3＋)既有＋2價(jià)，又有＋3價(jià)(Fe2＋和Fe3＋)⑵設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案(3)實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象及結(jié)論方案一：實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論

加入硫氰酸鉀溶液，溶液顏色無(wú)變化；加入氯水后，溶液變?yōu)開(kāi)____含有Fe2＋，不含____紅色Fe3＋方案二：實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論

溶液顏色無(wú)變化___________

紫紅色褪去含F(xiàn)e2＋不含F(xiàn)e3＋(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，補(bǔ)鐵劑中鐵元素價(jià)態(tài)為＋2價(jià)，請(qǐng)寫(xiě)出相關(guān)反應(yīng)的離子方程式：

，

。2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－Fe3＋＋3SCN－＝Fe(SCN)3(1)血紅蛋白分子中的鐵元素價(jià)態(tài)為＋2價(jià)(

)(2)食用富含維生素C的食物利于人體對(duì)鐵元素吸收，是利用維生素C的氧化性(

)(3)向補(bǔ)鐵口服液中滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，則補(bǔ)血口服液中鐵的價(jià)態(tài)只有＋3價(jià)(

)(4)可用NaOH溶液直接驗(yàn)證補(bǔ)鐵口服液中鐵元素的價(jià)態(tài)(

)(5)為防止補(bǔ)鐵口服液中的Fe2＋被氧化為Fe3＋，在飲用前，可向口服液中加入鐵粉(

)4、判斷正誤：√×××隨堂訓(xùn)練

×5、簡(jiǎn)答題：⑴為什么補(bǔ)鐵劑與維生素C一起服用效果更好？

補(bǔ)鐵劑中鐵元素的化合價(jià)是＋2價(jià)，具有還原性，因維生素C的還原性比Fe2＋強(qiáng)，因此補(bǔ)鐵劑與維生素C一起服用，可以防止補(bǔ)鐵劑中的Fe2＋被氧化。⑵在驗(yàn)證補(bǔ)鐵口服液中是否含有Fe2＋的實(shí)驗(yàn)中，向溶液中加入酸性KMnO4溶液，紫紅色褪色，則一定證明含有Fe2＋嗎？

不一定，因?yàn)檠a(bǔ)鐵口服液中的抗氧化劑(維生素C)有還原性，也可以使酸性KMnO4溶液褪色。⑶可否用NaOH溶液檢驗(yàn)補(bǔ)鐵劑中鐵元素的價(jià)態(tài)？為什么？

不能。若補(bǔ)鐵劑中含有Fe3＋，加入NaOH溶液立即產(chǎn)生紅褐色沉淀，則無(wú)法檢驗(yàn)Fe2＋的存在。(1)補(bǔ)鐵劑的有效成分是亞鐵鹽(如FeSO4)，F(xiàn)e2＋易被氧化為Fe3＋而失去補(bǔ)鐵作用，因此需密封、隔絕O2存放。服用補(bǔ)鐵劑時(shí)搭配維生素C可以增強(qiáng)補(bǔ)鐵效果，這是因?yàn)榫S生素C可將Fe3＋還原為Fe2＋。知識(shí)總結(jié)

(2)服用補(bǔ)鐵劑時(shí)不能和茶水同飲，因?yàn)椴杷泻罅康镊匪幔匪崤cFe2＋反應(yīng)生成鞣酸亞鐵，它的性質(zhì)不穩(wěn)定，很快被氧化成鞣酸鐵而呈藍(lán)黑色。6.現(xiàn)榨的蘋(píng)果汁在空氣中會(huì)由淡綠色變?yōu)樽攸S色