第三章《鐵金屬材料》教學設計第一節(jié)鐵及其化合第二課時鐵的重要化合物—鐵的氧化物和氫氧化物課題：3.1.2鐵的重要化合物—鐵的氧化物和氫氧化物課時1授課年級高一課標要求結合實例掌握鐵的氧化物和氫氧化物的性質，了解鐵的氫氧化物的制備，知道通過化學反應可以探索物質的性質、實現(xiàn)物質的轉化。教材分析本節(jié)內容是高中化學人教版（2019版）必修第一冊第三章第一節(jié)《鐵及其化合物》內容，子反應”和“氧化還原反應”兩大理論的進一步學習。本節(jié)內容是高中元素及其化合物的重點、難點，要掌握鐵及其化合物的性質、學習氫氧化物的制備、金屬離子的檢驗方法，強化氧化還原反應的相關概念、原理與本質等。教學要注重方法引導，基于物質類別和元素價態(tài)，不僅可以預測物質的性質，還可以設計物質間的轉化途徑，培養(yǎng)學生證據(jù)推理和模型認知、科學探究與創(chuàng)新意識的化學核心素養(yǎng)。教材內容介紹人類最早使用的金屬鐵及其化合物、金屬材料等知識。主要包括兩部分:①鐵單質;②鐵的重要化合物，主要是鐵的氧化物、氫氧化物、鐵鹽和亞鐵鹽。教材按照“鐵單質→鐵的氧化物→鐵的氫氧化物→鐵鹽和亞鐵鹽”的順序編排。并注重與教材第一、二章知識的銜接，突出課程標準中要求的鐵的化合物的主要性質，與“離子反應”、“氧化還原反應”等已學知識的聯(lián)系與銜接，引導學生主動運用已有知識分析和解決新的問題，并逐步形成較為系統(tǒng)的知識網絡。本節(jié)教學內容包括“鐵的單質”、“鐵的氧化物和氫氧化物”、“鐵鹽和亞鐵鹽”，共分3課時完成。教學重點為鐵鹽與亞鐵鹽的性質、轉化及檢驗，教學難點為氫氧化亞鐵的制備實驗設計、不同價態(tài)鐵及其化合物轉化關系模型的建構。本課時為第二課時“鐵的氧化物和氫氧化物”。重點介紹鐵的氧化物的性質、鐵的氫氧化物的性質與制備。教材用離子方程式的方式來表達鐵的氧化物的化學性質，讓學生通過對比觀察深入了解鐵的不同氧化物性質的本質。在鐵的氫氧化物的學習中，本節(jié)運用氧化還原反應原理，重點介紹了氫氧化亞鐵被氧化成氫氧化鐵的性質。并通過實驗的方式引導學生制取氫氧化亞鐵和氫氧化鐵，觀察到白色的氫氧化亞鐵變成紅褐色的氫氧化鐵的實驗現(xiàn)象。根據(jù)白色的氬氧化亞鐵易被溶解在溶液中的氧氣氧化成紅褐色的氫氧化鐵的實驗情境，提出問題“怎樣才能制取氫氧化亞鐵呢？”，再通過“思考與討論”的方式引導學生積極思考并討論制取氫氧化亞鐵的多種方法及實驗要注意的問題。幫助學生熟練掌握鐵的氫氧化物的制備方法，并理解制備原理。鐵及其化合物廣泛存在并應用于生產和生活實際，從中發(fā)現(xiàn)有助于學生學習、貼近教學實際的素材，從而創(chuàng)設出真實、生動、有意義的教學情境，不僅可以激發(fā)學生的學習興趣，引導學生積極主動地學習;為此，教學中要讓學生學會在真實情境中運用知識解決簡單的化學問題，促進學科核心素養(yǎng)的形成。在講授鐵的氧化物時，還可以考慮從打印機或復印機使用的墨粉中鐵的氧化物入手進行問題設計和探究等。教學目標1.通過學習鐵的氧化物和氫氧化物，學會從物質類別和元素價態(tài)的視角認識具有變價元素物質間的轉化關系，并建立認識模型，豐富研究物質的思路和方法。2.通過實驗探究鐵的氫氧化物的化學性質，并能用化學方程式或離子方程式正確表示。體會實驗對認識和研究物質性質的重要作用，形成證據(jù)意識。3.結合應用實例，將鐵的氧化物和氫氧化物性質的知識運用于解決生產、生活中簡單的化學問題，強化性質決定用途的觀念。教學重、難點重點：鐵的氧化物性質、鐵的氫氧化物性質及制備難點：制備氫氧化亞鐵的實驗設計核心素養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析：根據(jù)物質的分類和實驗事實，通過對實驗現(xiàn)象及原理的分析，了解鐵的氧化物和氫氧化物的主要性質。證據(jù)推理與模型認知：通過對化學實驗現(xiàn)象的觀察進行適度的推理，建立證據(jù)意識，能基于證據(jù)對物質組成、結構及其變化提出可能的假設，通過分析推理加以證實，建構鐵的氧化物和氫氧化物性質、制備的認知模型。科學探究與創(chuàng)新意識：通過討論交流氫氧化亞鐵制備實驗設計方案，體驗利用化學實驗進行科學探究的過程與方法，培養(yǎng)初步的科學探究能力和實驗創(chuàng)新意識。學情分析上節(jié)課學生剛剛學習鐵的部分理論基礎，初中階段知道了一些鐵的氧化物和氫氧化物的性質。在學習方式上，能夠接受從熟悉事物入手類比學習新知，但對于新物質的學習卻比較片面，更多的只關注方程式的記憶和書寫，缺乏主動理解。同時也缺乏對知識體系進行一定的整合和建構能力，通過已有知識的遷移運用能力還不足。對于部分疑難點更喜歡在學習過程中通過實證或實驗探究去解決，學生化學實驗探究活動的模型并未完全建立起來，學生化學學科核心素養(yǎng)有待提升。教學過程教學環(huán)節(jié)教學活動設計意圖環(huán)節(jié)一、情景導入生活情境【回顧1】金屬及其化合物的類型及轉化有和規(guī)律和特點？【學生】金屬化合物的主要類型及轉化是金屬氧化物→氫氧化物（堿）→鹽；金屬化合物類別不同、價態(tài)不同，性質不同。【回顧2】鐵與氧氣反應的特點、鐵銹的成分是什么？【學生】鐵在氧氣中燃燒的化學方程式為：3Fe+2O2eq\o(=,\s\up7(點燃))Fe3O4（填化學式），鐵銹的主要成分為Fe2O3。【預習1】基于價態(tài)視角鐵的氧化物類型及特點?！緦W生】鐵在化合物中主要有+2、+3兩種價態(tài)，鐵的氧化物主要有氧化亞鐵、氧化鐵（又名鐵紅）、四氧化三鐵（又名磁性氧化鐵）三種。氧化鐵常用作紅色油漆和涂料，赤鐵礦的主要成分是Fe2O3。【預習2】硫酸亞鐵與請氧化鈉溶液反應的現(xiàn)象及方程式?！緦W生】FeSO4和NaOH溶液反應的現(xiàn)象：生成白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，化學方程式：FeSO4＋2NaOH=Fe(OH)2＋Na2SO4、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3【導入】紅磚和青磚都是生活中用到的建筑材料（見PPT圖片），兩者都含的鐵的氧化物。紅磚的成分是粘土(主要是硅酸鹽)，紅色來自于三氧化二鐵。其中的主要反應是焦炭和水在高溫下反應生成一氧化碳和氫氣(又叫水煤氣)，兩種氣體都有還原性，在高溫下降三價鐵還原成二價得到氧化亞鐵是黑色的—是青磚。出窯前不加水則得到三價鐵的氧化物是紅棕色的—是紅磚。?；仡櫯f知，預習新知創(chuàng)設生活情境，為探究新知做鋪墊。環(huán)節(jié)二、氧鐵的氧化物活活動一、探究鐵的氧化物分類及物理性質【過渡】在自然界中鐵主要以化合物的形式存在于礦石中，其中比較常見的是磁鐵礦和赤鐵礦?！締栴}1】閱讀教材P66-67頁內容，思考鐵的氧化物類型及物理性質是什么？并完成下表內容：【教師】展示樣品，投影表格及鐵的三種氧化物的圖示：氧化亞鐵、氧化鐵和四氧化三鐵?！緦W生】完成表格內容：名稱氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵化學式FeOFe2O3Fe3O4俗名—鐵紅磁性氧化鐵鐵的化合價＋2＋3＋2，＋3顏色、狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體溶解性都不溶于水【教師】評價、強調：氧化亞鐵是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，受熱會轉化為四氧化三鐵；氧化鐵是一種紅棕色粉末，俗稱鐵紅，常用作油漆、涂料等的紅色顏料；四氧化三鐵是具有磁性的黑色晶體，俗稱磁性氧化鐵?！締栴}2】結合鐵的氧化物的物理性質，思考燒制磚瓦時，向窯內添加大量的煤炭后封窯1天，從窯頂向下慢慢澆水7天的目的是什么？紅磚和青磚兩者顏色不同的原因是什么？【學生1】燒制磚瓦時，從窯頂向下慢慢澆水的目的是水蒸氣和窯內高溫的炭發(fā)生化學反應產生大量的還原氣體（氫氣和一氧化碳），它們把氧化鐵又逐漸還原成為四氧化三鐵，而制得青磚?！緦W生2】兩者顏色不同的原因是兩者所含的鐵的氧化物是不一樣，紅磚中含的是氧化鐵，青磚中含的是四氧化三鐵?！窘處煛吭u價、補充?！緦柧?】下列說法正確的是()A．赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B．Fe2O3為堿性氧化物，可與水反應生成Fe(OH)3C．鐵銹的主要成分是Fe2O3D．Fe3O4中鐵元素有＋2價和＋3價，F(xiàn)e3O4是混合物【答案】C【解析】赤鐵礦、鐵銹的主要成分均是Fe2O3，A錯誤，C正確；Fe2O3為堿性氧化物，但不與水反應，B錯誤；Fe3O4為化合物，不是混合物，D錯誤?！緦柧?】“秦磚漢瓦”是我國傳統(tǒng)建筑文化的一個縮影。同是由黏土燒制的磚瓦，有的是黑色的，有的卻是紅色的，你猜測其中的原因可能是()A．土壤中含有鐵粉、二氧化錳等B．黑磚瓦是煅燒過程中附著了炭黑，紅磚瓦則是添加了紅色耐高溫染料C．土壤中含有的銅元素經過不同工藝煅燒，分別生成了黑色CuO和紅色CuD．土壤中含有的鐵元素經過不同工藝煅燒，分別生成了黑色Fe3O4或FeO和紅色Fe2O3【答案】D【解析】黏土中含有鐵元素，在燒制磚瓦時，與O2反應，生成氧化物，鐵元素的氧化物有3種，F(xiàn)eO與Fe3O4為黑色，F(xiàn)e2O3為紅棕色，故D項正確。通過觀察、分析，聯(lián)系生活實際，認識鐵的氧化物及物理性質。創(chuàng)設問題情境，強化知識的應用。檢測與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調控課堂，提高效率?；顒佣⑻骄胯F的氧化物的化學性質【過渡】根據(jù)之前的學習，如何按照氧化物性質的不同對鐵的氧化物進行分類呢？下面我們先來探究鐵的氧化物的化學性質?！締栴}1】鐵元素可以形成三種氧化物，分別是氧化亞鐵（FeO）、氧化鐵（Fe2O3）和四氧化三鐵（Fe3O4）。分別從物質類別和元素價態(tài)兩方面推測這三種氧化物的化學性質有什么異同？【學生1】從分類的角度分析，三者都是金屬氧化物，都能與酸反應。三者都難溶于水，不與水反應?！緦W生2】從價態(tài)的角度分析，F(xiàn)eO、Fe3O4既有氧化性又有還原性，F(xiàn)e2O3主要有氧化性?！窘處煛吭u價、強調：氧化亞鐵和氧化鐵都屬于堿性氧化物，分別對應了氫氧化亞鐵和氫氧化鐵；而四氧化三鐵不屬于堿性氧化物，因為不存在其對應的化合價不變的堿。【問題2】閱讀教材P57第三自然段，根據(jù)各類物質的通性和氧化還原反應規(guī)律，結合下表回答鐵的氧化物具有哪些主要化學性質？【教師】投影表格、巡視?！緦W生】完成表格內容、展示交流：FeOFe2O3Fe3O4鐵的化合價+2+3+2、+3氧化物類別堿性氧化物堿性氧化物不是堿性氧化物與非氧化性酸反應FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O與還原劑反應(H2、CO、Al等)FeO+COeq\o(\o(\s\up6(_____),\s\up4(_____)),\s\up6(高溫))Fe+CO2Fe2O3+3COeq\o(\o(\s\up6(_____),\s\up4(_____)),\s\up6(高溫))2Fe+3CO23Fe3O4+8Aleq\o(=,\s\up7(點燃))9Fe+4Al2O3用途用作紅色油漆和涂料；赤鐵礦是煉鐵原料煉鐵、電訊器材、烤藍【教師】評價、強調：鐵的氧化物都不與水反應，與酸性氧化物反應也很困難，主要是與酸反應。【問題3】歸納總結鐵的三種氧化物組成、性質各有何特點及主要用途有哪些？【學生1】化合態(tài)鐵的常見化合價只有＋2價和＋3價，F(xiàn)e3O4可以看成由FeO和Fe2O3按物質的量之比1∶1組合而成的復雜氧化物，通常也可寫成FeO·Fe2O3的形式。【學生2】FeO、Fe2O3屬于堿性氧化物，F(xiàn)e3O4不屬于堿性氧化物。氧化鐵常用作紅色油漆和涂料，赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)是煉鐵原料。工業(yè)煉鐵的反應原理：Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2?！緦W生3】Fe3O4與鹽酸反應可分別看作Fe2O3、FeO與鹽酸反應，然后把兩個反應式相加?！緦W生4】FeO、Fe3O4遇氧化性酸(如HNO3)發(fā)生氧化還原反應，＋2價的鐵均被氧化成＋3價?！窘處煛吭u價、補充?！緦柧?】下列關于鐵的氧化物說法錯誤的是()A．鐵的氧化物在通常狀況下都是有色固體B．四氧化三鐵是一種復雜的鐵的氧化物，它與鹽酸反應后的溶液中同時存在Fe2＋和Fe3＋C．FeO在空氣中加熱生成Fe2O3D．工業(yè)上常使用鐵的氧化物作原料冶煉鐵【答案】C【解析】鐵的氧化物在通常狀況下都是有色固體，如氧化鐵是紅棕色固體，氧化亞鐵和四氧化三鐵都是黑色固體，故A正確；四氧化三鐵是一種復雜的鐵的氧化物，可看作是由FeO、Fe2O3組成的化合物，它與鹽酸反應后的溶液中同時存在Fe2＋和Fe3＋，B正確；FeO在空氣中加熱生成Fe3O4，故C錯誤；工業(yè)上常使用鐵的氧化物作原料，用一氧化碳冶煉鐵，故D正確?！緦柧?】關于鐵的三種氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)，下列敘述中正確的是（）A．鐵的三種氧化物中鐵元素的化合價完全相同B．都是堿性氧化物，都能與鹽酸反應生成氯化鐵和水C．鐵的三種氧化物在高溫條件下都能被CO還原為FeD．四氧化三鐵中鐵元素有＋2價和＋3價，它是一種混合物【答案】C【解析】A．鐵的三種氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)中Fe元素的化合價分別為+2，+2和+3，+3價，各不相同，A錯誤；B．堿性氧化物與酸反應會生成相應的鹽和水，F(xiàn)eO、Fe2O3、Fe3O4分別與鹽酸反應生成的是亞鐵鹽、亞鐵鹽和鐵鹽、鐵鹽，F(xiàn)e3O4不屬于堿性氧化物，B錯誤；C．CO具有還原性，可在高溫條件下將鐵的三種氧化物還原為Fe，C正確；D．四氧化三鐵中鐵元素有＋2價和＋3價，能寫出化學式，所以四氧化三鐵為純凈物，不是混合物，D錯誤；故選C。利用已有知識，預測新物質的性質，培養(yǎng)利用所學解決實際問題的能力。借助對比分析方法，認識和掌握鐵的三種氧化物的化學性質。培養(yǎng)”證據(jù)推理和模型認知”的化學核心素養(yǎng)。檢測與評價，通過反饋，發(fā)現(xiàn)問題，調控課堂，提高效率。環(huán)節(jié)三、鐵鐵的氫氧化物活活動活動一、鐵的氫氧化物性質、制備及轉化【過渡】在初中學習了氫氧化鐵是紅褐色沉淀，我們是不是可以用向補鐵試劑的溶液中，滴加氫氧化鈉試劑的方法，來檢驗其中的亞鐵離子呢？這就需要來研究一下亞鐵離子與堿的反應情況?！締栴}1】實驗探究：完成教材P67【實驗3-1】，補充實驗：向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，描述實驗現(xiàn)象并分析可能的原因？【教師】演示實驗或播放實驗視頻?！緦W生】觀察實驗現(xiàn)象、思考實驗原理?！緦W生1】氯化鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液有紅褐色沉淀生成，該沉淀為氫氧化鐵，方程式為：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓。【學生2】向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，看到白色絮狀沉淀迅速變灰綠色，最后變紅褐色沉淀。（見PPT圖片）【學生3】在空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，因此現(xiàn)象是白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，反應的化學方程式為：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3【教師】評價、補充，【問題2】歸納小結：鐵的氫氧化物的制備方法、性質及轉化有何規(guī)律？并完成下表內容?！窘處煛客队氨砀瘛⒀惨曈^察巡視完成情況?！緦W生】完成表格內容、展示交流：名稱氫氧化亞鐵氫氧化鐵化學式Fe(OH)2Fe(OH)3顏色、狀態(tài)白色固體紅褐色固體水溶性都不溶于水與鹽酸反應(離子方程式)Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O穩(wěn)定性在空氣中不穩(wěn)定，易被氧化不穩(wěn)定，受熱易分解：2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())Fe2O3＋3H2O制備方法(離子方程式)Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓轉化方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3現(xiàn)象：Fe(OH)2轉化成Fe(OH)3的特殊現(xiàn)象是白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色?！窘處煛吭u價、強調：氫氧化鐵和氫氧化亞鐵在顏色有差異，兩者都是堿，都可以與酸反應生成鹽和水，另外氫氧化鐵對熱不穩(wěn)定，受熱會分解，得到氧化鐵?！緦柧?】下列說法中，不正確的是（

）A．FeCl3溶液和FeCl2溶液都是黃色的B．Fe(OH)2是白色的，F(xiàn)e(OH)3是紅褐色的C．FeO、Fe2O3都能與鹽酸反應D．FeCl3溶液、FeCl2溶液都能與NaOH溶液反應【答案】A【解析】A．FeCl3溶液是黃色的，F(xiàn)eCl2溶液是淺綠色的，A項錯誤；B．Fe(OH)2是白色的，F(xiàn)e(OH)3是紅褐色的，B項正確；C．FeO、Fe2O3都是金屬氧化物，金屬氧化物一般都能與鹽酸反應，C項正確；D．FeCl3溶液、FeCl2溶液與NaOH溶液反應分別生成氫氧化鐵沉淀和氫氧化亞鐵沉淀，故FeCl3溶液、FeCl2溶液都能與NaOH溶液反應，D項正確；答案選A?！緦柧?】將一定量鐵粉溶解于足量稀硫酸中，然后向溶液中滴加足量NaOH溶液，充分反應后過濾將濾渣在空氣中加熱至1000℃完全反應，最終得到的固體的成分為（）A．FeOB．Fe(OH)2C．Fe2O3D．Fe(OH)3【答案】C【解析】將一定量鐵粉溶解于足量稀硫酸中發(fā)生反應：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，然后向溶液中滴加足量NaOH溶液，發(fā)生反應：FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，充分反應后過濾將濾渣在空氣中加熱至1000℃完全反應，反應為：2Fe(OH)3eq\o(\o(\s\up6(_____),\s\up4(_____)),\s\up6(高溫))Fe2O3+3H2O，最終得到的固體成分為Fe2O3；故選C。通過實驗探究，了解鐵的請氧化物制備方法和性質，體驗科學探究的過程與方法。通過歸納、總結，全面、系統(tǒng)掌握鐵的兩中氫氧化物的主要性質及轉化原理。培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認知的化學核心素養(yǎng)。檢測與評價，通過反饋，發(fā)現(xiàn)問題，提高效率?；罨罨顒佣?、探究Fe(OH)2的制備方法【過渡】從前面的實驗可知，氫氧化亞鐵在空氣中不穩(wěn)定，很溶液被空氣重點氧氣氧化為氫氧化鐵。下面我們將進一步探究制備穩(wěn)定的氫氧化亞鐵的一些方法?！締栴}1】結合教材P689頁“思考與討論”：由實驗3-1可知，白色的Fe(OH)2會被溶解在溶液中的氧氣氧化。那么，在實驗室里，如何得到Fe(OH)2呢?【教師】Fe(OH)2會被溶解在溶液中的氧氣氧化，因此實驗室中得到Fe(OH)2的關鍵是防止氧氣的干擾。其中包括溶液中的氧氣的干擾與空氣中的氧氣的干擾。制備Fe(OH)2時應注意：【學生1】Fe2+必須是新制的,并放入鐵粉,以防Fe2+被氧化成Fe3+;【學生2】為了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸餾水和NaOH溶液要煮沸，盡可能除去O2。【學生3】為了防止滴加NaOH溶液時帶入空氣，可將吸有NaOH溶液的長滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再擠出NaOH溶液?！緦W生4】為防止Fe2＋被氧化，還可以向盛有FeSO4溶液的試管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有機物、排除裝置中的空氣等，以隔絕空氣?！窘處煛吭u價、投影、強調：制備較穩(wěn)定的氫氧化亞鐵關鍵是隔絕空氣。如：【問題2】下圖為實驗方案改進，請討論圖①的防氧化原理。圖②的防氧化原理和圖①類似，如何操作才能達到目的？用圖③裝置能制備氫氧化亞鐵嗎？若能，該如何操作？【學生1】圖①鐵粉和硫酸反應得到H2，裝置充滿了H2，生成的Fe(OH)2沒有與O2接觸?！緦W生2】圖②打開止水夾a,檢驗試管B出口處排出的氫氣的純度。當排出的H2純凈時，夾緊止水夾a。【學生3】能。具體操作:注射器A吸入NaOH溶液后用硅膠塞封口,再用注射器B將FeSO4溶液緩慢推入注射器A中,使兩溶液混合反應?！窘處煛吭u價、補充。【問題3】歸納小結：Fe(OH)2和Fe(OH)3性質的比較，填寫下表內容?！窘處煛客队氨砀?、巡視觀察完成情況。【學生】完成表格內容、展示交流：化學式Fe(OH)2Fe(OH)3物質類別二元弱堿三元弱堿色態(tài)白色固體紅褐色固體溶解性難溶于水難溶于水與非氧化性強酸反應Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O與氧化性酸反應3Fe(OH)2＋10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2O同上不穩(wěn)定性在空氣中分解產物很復雜2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())Fe2O3＋3H2O【教師】評價、補充?！緦柧?】實驗室可用圖裝置制備Fe(OH)2。下列說法不正確的是（）A．配制NaOH溶液和FeSO4溶液的蒸餾水要提前煮沸B．實驗前可在FeSO4溶液上面加一層煤油C．得到的Fe(OH)2為紅褐色固體D．實驗結束后的膠頭滴管，要先用鹽酸浸泡，再用水洗【答案】C【解析】如圖，利用NaOH溶液與FeSO4溶液反應得到Fe(OH)2和Na2SO4，F(xiàn)e(OH)2易被空氣氧化。A項，F(xiàn)eSO4和Fe(OH)2中鐵元素呈＋2，易被氧化，故配制NaOH溶液和FeSO4溶液的蒸餾水要提前煮沸，除去水中溶解的氧氣，正確；B項，實驗前可在FeSO4溶液上面加一層煤油，浮在水面上，可隔絕空氣，正確；C項，得到的Fe(OH)2為白色固體，錯誤；D項，實驗結束后的膠頭滴管含堿性溶液，要先用鹽酸浸泡，再用水洗，正確。【對應訓練2】關于甲、乙、丙、丁四套裝置的說法正確的是（）A．用裝置甲制取氯氣B．用裝置乙除去氫氣中的少量氯化氫C．用丙裝置可以較長時間看到白色Fe(OH)2白色沉淀D．用丁裝置證明碳酸氫鈉受熱易分解【答案】C【解析】A．MnO2與濃鹽酸混合制取Cl2需要在加熱條件下進行，裝置中缺少加熱裝置，因此不能用于制取Cl2，A項錯誤；B．HCl溶于水產生鹽酸，鹽酸與NaHCO3發(fā)生產生CO2氣體，導致Cl2中含有新雜質CO2氣體，不能達到目的，B項錯誤；C．試管中Fe與H2SO4反應產生FeSO4和H2，產生的H2將試管A、B及導氣管中空氣排出，待其中沒有空氣后，關閉閥門a，反應產生的H2又將A中新制取的FeSO4壓入B試管中，發(fā)生反應：FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4，由于處于H2的惰性環(huán)境，產生的Fe(OH)2不會被氧化，因此可以較長時間觀察到Fe(OH)2白色沉淀，C項正確；D．固體加熱時為防止產生的水蒸氣冷凝回流，試管口應該略向下傾斜，D項錯誤；答案選C。通過制備氫氧化亞鐵的實驗設計探究，了解氫氧化亞鐵的制備方法，培養(yǎng)實驗創(chuàng)新能力和“科學探究與創(chuàng)新意識”的化學核心素養(yǎng)。創(chuàng)設問題情境，進一步認識氫氧化亞鐵的制備方法、深度理解其原理。通過對比分析、歸納總結，掌握鐵的兩中氫氧化物的主要化學性質。檢測與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調控課堂，提高效率。環(huán)節(jié)四、課后鞏固作業(yè)設計1．下列有關物質的性質與用途不具有對應關系的是（）A．鐵粉能與O2反應，可用作食品保存的吸氧劑B．聚合硫酸鐵能水解并形成膠體，可用于凈水C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蝕印刷電路板上的CuD．納米Fe3O4能與酸反應，可用作鐵磁性材料【答案】D【解析】A．鐵粉能與O2反應，因此鐵粉可用作食品保存的吸氧劑，物質的性質與用途具有對應關系，故A不符合題意；B．聚合硫酸鐵能水解并形成膠體，膠體能吸附雜質，因此聚合硫酸鐵可用于凈水，物質的性質與用途具有對應關系，故B不符合題意；C．FeCl3具有氧化性，氯化鐵和銅反應生成氯化銅和氯化亞鐵，因此氯化鐵可用于腐蝕印刷電路板上的Cu，物質的性質與用途具有對應關系，故C不符合題意；D．納米Fe3O4能與酸反應生成氯化亞鐵、氯化鐵和水，納米Fe3O4可用作鐵磁性材料，物質的性質與用途不具有對應關系，故D符合題意。綜上所述，答案為D。2．《神農本草經》記載：“磁石，味辛寒，主周痹風濕，肢節(jié)中痛，不可持物，洗洗酸消，除大熱煩滿及耳聾?！毕铝姓f法錯誤的是（）A．磁石的主要成分是堿性氧化物Fe3O4 B．磁石呈黑色C．磁石不溶于水 D．磁石可作藥材使用【答案】A【解析】A．磁石的主要成分是Fe3O4，但不是堿性氧化物，堿性氧化物是能和酸作用，只生成一種鹽和水的金屬氧化物；而四氧化三鐵雖可以和酸反應，但同時生成鐵鹽和亞鐵鹽兩種鹽，所以不是堿性氧化物，A錯誤；B．磁石呈黑色，B正確；C．磁石的主要成分是Fe3O4，難溶于水，C正確；D．根據(jù)題意可做藥材，D正確；故選A。3．下列有關鐵及其化合物的說法中正確的是（）A．Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的黑色顏料B．鐵與水蒸氣在高溫下的反應產物為Fe2O3和H2C．鐵的氧化物都難溶于水，且不與水反應D．FeO不穩(wěn)定，在空氣中受熱會迅速被氧化成Fe2O3【答案】C【解析】A．Fe2O3俗稱鐵紅，紅棕色固體，常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料，故A錯誤；B．鐵與高溫水蒸氣反應產物為四氧化三鐵，故B錯誤；C．鐵有三種氧化物氧化亞鐵、氧化鐵、四氧化三鐵，均不溶于水，且不能與水反應，故C正確；D．FeO不穩(wěn)定，在空氣中受熱轉化成四氧化三鐵，故D錯誤；故選：C。4．氧化還原反應廣泛存在，下列變化中沒有發(fā)生氧化還原反應的是（）A．用焦炭將Fe2O3冶煉成生鐵B．FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，迅速發(fā)生轉化C．用石灰漿粉刷墻壁D．Fe(OH)2白色沉淀在空氣中放置變成紅褐色【答案】C【解析】A．用焦炭將Fe2O3，冶煉成生鐵，反應為置換反應，C、Fe的化合價發(fā)生改變，為氧化還原反應，A與題意不符；B．FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，變?yōu)樗难趸F，為氧化還原反應，B與題意不符；C．用石灰漿粉刷墻壁，為氫氧化鈣與二氧化碳反應生成碳酸鈣和水，各元素的化合價未變，為非氧化還原反應,C符合題意；D．Fe(OH)2白色沉淀在空氣中放置最終變成紅褐色，原理為：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，涉及氧化還原反應，D與題意不符；故選C。5．下列各圖示中能較長時間觀察到Fe(OH)2的是（）A．①②③ B．①②④ C．①②③④ D．②③④【答案】B【解析】①稀硫酸和鐵粉生成H2，氫氣排除了裝置中的空氣，在滴加氫氧化鈉溶液，可以觀察到白色沉淀；②稀硫酸和鐵粉生成H2，打開a止水夾，氫氣排除了裝置中的空氣，過一段時間關閉a止水夾，A中生成硫酸亞鐵的試管壓強增大，將硫酸亞鐵壓如B試管，可以觀察到白色沉淀；③與空氣直接接觸，F(xiàn)e(OH)2迅速被空氣氧化成灰綠色最終變成紅褐色的Fe(OH)3，不能較長時間觀察到Fe(OH)2白色沉淀；④在硫酸亞鐵溶液上面加苯液封，隔絕空氣，能較長時間觀察到Fe(OH)2白色沉淀；綜上所述，①②④符合題意；故選B。6．某實驗興趣小組同學采用如圖所示裝置制備Fe(OH)2，下列說法錯誤的是（）A．實驗開始前，應檢查裝置氣密性B．氣體a的主要成分為氫氣C．為了制備較純的Fe(OH)2，應打開K1，關閉K2，將裝置內的氣體盡可能趕出去D．盛裝稀鹽酸的儀器使用前要檢查是否漏液【答案】C【解析】鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，開始實驗時打開K2，產生的氫氣將裝置內空氣排盡，再關閉K2，利用壓強差將氯化亞鐵溶液壓至氫氧化鈉溶液中生成Fe(OH)2沉淀；A項，由于Fe(OH)2易被氧化，該實驗關鍵是隔絕氧氣，且鐵和稀鹽酸反應生成氫氣，則實驗開始前，應檢查裝置氣密性，正確；B項，鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，產生的氫氣將裝置內空氣排盡，氣體a的主要成分為氫氣，正確；C項，開始實驗時打開K2，產生的氫氣將裝置內空氣排盡，錯誤；D項，為方便控制反應進度，盛裝稀鹽酸的儀器分液漏斗使用前要檢查是否漏液，正確。7.用廢鐵屑[主要成分為Fe和鐵銹(Fe2O3)，還含有C等難溶于酸的雜質]為原料制備Fe2O3的一種實驗流程如下：下列與流程相關的裝置或操作正確且能達到實驗目的的是（）A．可在裝置甲中進行“酸浸”操作B．按圖乙所示操作配制“酸浸”所需的3mol·L－1H2SO4溶液C．用裝置丙過濾“酸浸”后所得懸濁液D．用裝置丁灼燒Fe(OH)3固體制Fe2O3【答案】A【解析】由題給流程可知，向廢鐵屑中加入稀硫酸酸浸、過濾得到含有Fe2＋、Fe3＋的濾液和含有碳的濾渣；向濾液中加入氫氧化鈉溶液，在空氣中靜置、過濾得到氫氧化鐵；灼燒氫氧化鐵得到氧化鐵。A項，由圖可知，甲裝置為固液不加熱裝置，可進行“酸浸”操作，正確；B項，配制“酸浸”所需的稀硫酸溶液時，膠頭滴管應在容量瓶的正上方，不能插入容量瓶中，錯誤；C項，過濾時，應用玻璃棒引流，防止溶液濺出，錯誤；D項，灼燒氫氧