第三章鐵金屬材料第一節(jié)鐵及其化合物一、鐵的單質(zhì)二、鐵的氧化物及氫氧化物三、鐵鹽和亞鐵鹽情景導(dǎo)入紅磚(Fe2O3)【資料卡片】將用黏土制成的磚坯置于窯內(nèi)，先用大火將磚坯從外向內(nèi)燒透，?；?，使磚和窯體慢慢冷卻下來(lái)，在這個(gè)過(guò)程中，由于空氣充足，磚坯中的鐵元素被氧化成Fe2O3(棕紅色)使磚呈現(xiàn)紅色。燒制磚瓦時(shí)，向窯內(nèi)添加大量的煤炭后封窯1天，從窯頂向下慢慢澆水7天，水蒸氣和窯內(nèi)高溫的碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生大量的還原氣體(H2和CO)，它們把Fe2O3又逐漸還原成Fe3O4而制得青磚。青磚(Fe3O4)【任務(wù)一】鐵的氧化物【思考1】鐵元素可以形成三種氧化物，觀察三者的外觀，并對(duì)其作出描述。氧化亞鐵【FeO】氧化鐵【Fe2O3】四氧化三鐵【Fe3O4】【任務(wù)一】鐵的氧化物化學(xué)名稱氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4(FeO?Fe2O3)鐵元素化合價(jià)+2+3+2、+3俗名?鐵紅磁性氧化鐵色、態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體水溶性均不溶于水一、物理性質(zhì)不是混合物！【任務(wù)一】鐵的氧化物【思考2】分別從價(jià)維和類(lèi)維，推測(cè)這三種氧化物的化學(xué)性質(zhì)有哪些異同，并說(shuō)出你的推測(cè)依據(jù)？+3+2鹽氫氧化物氧化物單質(zhì)0FeSO4Fe(OH)2FeOFeCl3Fe(OH)3Fe2O3FeFe3O4化合價(jià)氧化性氧化性還原性還原性物質(zhì)類(lèi)別從分類(lèi)的角度分析，三者都是金屬氧化物，都能與酸反應(yīng)，且都難溶于水，不與水反應(yīng)；從價(jià)態(tài)的角度分析，F(xiàn)eO、Fe3O4既有氧化性也有還原性，F(xiàn)e2O3主要體現(xiàn)氧化性?！救蝿?wù)一】鐵的氧化物二、化學(xué)性質(zhì)FeO

物質(zhì)類(lèi)型角度元素價(jià)態(tài)角度氧化性堿性氧化物FeO+2H+

=Fe2+

+H2OFeO+CO====Fe+CO2還原性6FeO+O2==2Fe3O4Δ高溫可用作瓷胚及瓷釉著色劑用途【任務(wù)一】鐵的氧化物二、化學(xué)性質(zhì)Fe2O3物質(zhì)類(lèi)型角度元素價(jià)態(tài)角度強(qiáng)氧化性Fe2O3+6H+

=Fe3+

+3H2OFe2O3+3CO===2Fe+3CO2堿性氧化物高溫2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2OΔ用途常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高溫【任務(wù)一】鐵的氧化物二、化學(xué)性質(zhì)Fe3O4可和硝酸反應(yīng)等Fe3O4物質(zhì)類(lèi)型角度元素價(jià)態(tài)角度還原性Fe2O3+8H+

=Fe2++2Fe3+

+4H2OFe3O4+4CO===3Fe+4CO2特殊氧化物高溫用途制造錄音磁帶和電訊器材，打印機(jī)或復(fù)印機(jī)的墨粉氧化性【任務(wù)二】鐵的氫氧化物【思考3】鐵元素有哪些氫氧化物，如何制取呢？說(shuō)出你選擇此法的理由！金屬的氫氧化物通常有以下幾種方案：?jiǎn)钨|(zhì)和水反應(yīng)氧化物和水反應(yīng)可溶性鹽和堿溶液反應(yīng)氫氧化亞鐵Fe(OH)2氫氧化鐵Fe(OH)3從物質(zhì)類(lèi)別的角度：亞鐵鹽鐵鹽堿堿Fe(OH)2Fe(OH)3【任務(wù)二】鐵的氫氧化物【實(shí)驗(yàn)3-1】在兩支試管中分別加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。觀察并描述發(fā)生的現(xiàn)象?！救蝿?wù)二】鐵的氫氧化物【任務(wù)二】鐵的氫氧化物一、氫氧化鐵的制備實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：產(chǎn)生紅褐色沉淀離子方程式：Fe3++3OH-

=Fe(OH)3↓【任務(wù)二】鐵的氫氧化物二、氫氧化亞鐵的制備實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：產(chǎn)生白色絮狀沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色沉淀離子方程式：Fe2++2OH-

=Fe(OH)2↓；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3【任務(wù)二】鐵的氫氧化物三、理化性質(zhì)

Fe(OH)2Fe(OH)3顏色、狀態(tài)白色固體紅褐色固體溶解性均不溶于水與鹽酸或稀硫酸反應(yīng)的離子方程式Fe(OH)2+2H+=Fe2+

+

2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3+

+

3H2O【任務(wù)二】鐵的氫氧化物三、理化性質(zhì)

Fe(OH)2Fe(OH)3穩(wěn)定性空氣中加熱：Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3隔絕空氣加熱：空氣中加熱：2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2OΔΔO2Fe(OH)2==FeO

+H2OΔ【任務(wù)二】鐵的氫氧化物【思考4】氫氧化亞鐵很容易被氧氣氧化，那如何才能制備較為純凈且保存時(shí)間較長(zhǎng)的氫氧化亞鐵呢？關(guān)鍵：隔絕空氣(O2)措施：Fe2+必須是新制的，并放入Fe粉，防Fe2+被氧化用煮沸過(guò)的蒸餾水來(lái)配溶液，除去溶液中溶解的O2吸入NaOH的長(zhǎng)膠頭滴管末端插入試管內(nèi)的液面以下。在FeSO4溶液液面上加植物油進(jìn)行液封(有機(jī)物隔絕空氣)。如圖是制備氫氧化亞鐵的改進(jìn)裝置，思考并回答下列問(wèn)題：(1)配制NaOH和FeSO4溶液的蒸餾水要經(jīng)過(guò)__________，目的是________________。(2)在FeSO4溶液表面覆蓋一層苯(一種有機(jī)溶劑，難溶于水，密度比水小)的作用是

。(3)將吸有NaOH溶液的長(zhǎng)滴管伸入FeSO4溶液液面以下，其目的是

。有機(jī)層覆蓋法【任務(wù)二】鐵的氫氧化物加熱煮沸趕走溶解的氧氣隔絕空氣，防止生成的氫氧化亞鐵被氧化防止滴加NaOH溶液時(shí)帶入空氣如圖是制備氫氧化亞鐵的改進(jìn)裝置，思考并回答下列問(wèn)題：(1)為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在裝置A和B中加入試劑，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是

。(2)此方法制得的Fe(OH)2能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色，理由是

。【任務(wù)二】鐵的氫氧化物還原性氣體保護(hù)法①先打開(kāi)彈簧夾K，試管A中產(chǎn)生H2；②收集試管B出口處的氣體，并驗(yàn)純，當(dāng)檢驗(yàn)到H2純凈時(shí)，夾緊彈簧夾；③A中的溶液被擠入B中，B中產(chǎn)生白色沉淀裝置A中反應(yīng)生成的H2充滿了裝置A和B，且外界空氣不容易進(jìn)入1.下列關(guān)于鐵的氧化物說(shuō)法正確的是()A.“雨過(guò)天晴云破處”所描述的瓷器青色,可能是來(lái)自氧化亞鐵B.Fe2O3是紅棕色粉末,俗稱磁性氧化鐵,常用作紅色油漆和涂料C.Fe3O4中Fe元素的化合價(jià)有+2價(jià)和+3價(jià),因而Fe3O4是FeO與Fe2O3的混合物D.FeO在空氣中受熱，能迅速被氧化成Fe2O3學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)2.下列各圖中能較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀的是()A.①②④B.①②③C.①②D.②③④學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)3.某同學(xué)欲利用如圖裝置制取能較長(zhǎng)時(shí)間存在的Fe(OH)2，其中實(shí)驗(yàn)所用溶液現(xiàn)配現(xiàn)用且蒸餾水先加熱煮沸。下列分析正確的是(

)蒸餾燒瓶中反應(yīng)的離子方程式是2Fe+6H+

=3Fe2+

+

3H2↑實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)應(yīng)先關(guān)閉止水夾a，打開(kāi)b，再向燒瓶中加入稀鹽酸反應(yīng)一段時(shí)間后可在