第三章鐵金屬材料第2課時(shí)鐵的氧化物和氫氧化物第一節(jié)鐵及其化合物能認(rèn)識(shí)和區(qū)別鐵的氧化物、氫氧化物的物理性質(zhì)；正確書寫鐵的氧化物、氫氧化物與酸反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式能描述氫氧化鐵、氫氧化亞鐵制備的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并對(duì)氫氧化亞鐵的制備方案進(jìn)行改進(jìn)。重點(diǎn)：鐵的氧化物、氫氧化物的性質(zhì)難點(diǎn)：氫氧化亞鐵的制備和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)金屬單質(zhì)FeFeOFe3O4Fe2O3Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2+Fe3+金屬氧化物堿鹽金屬及其化合物的研究方法4紅磚和青磚都是生活中用到的建筑材料兩者所含的鐵的氧化物是不一樣的，你認(rèn)為紅磚和青磚中分別含有什么氧化物呢？紅磚中含的是氧化鐵（Fe2O3），青磚中含的是四氧化三鐵（Fe3O4）資料卡片：

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)高溫的炭發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)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。問題導(dǎo)學(xué)紅磚青磚知多少?基本性質(zhì)FeOFe2O3Fe3O4外觀（色、態(tài)）俗名Fe元素化合價(jià)物質(zhì)類別溶解性復(fù)雜氧化物均難溶于水，也不與水反應(yīng)黑色晶體鐵紅黑色粉末紅棕色粉末+2+3堿性氧化物+2、+3磁性氧化鐵堿性氧化物一、鐵的氧化物既有氧化性又有還原性既有氧化性又有還原性有氧化性Fe3O4是一種純凈物（可以看成FeO·Fe2O3

）點(diǎn)撥精講思考1.按性質(zhì)劃分，F(xiàn)eO、Fe2O3屬于哪個(gè)類別的氧化物？從元素價(jià)態(tài)決定性質(zhì)角度分析，他們又有哪些性質(zhì)？FeO

物質(zhì)類型角度元素價(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==2Fe3O4Fe2O3

物質(zhì)類型角度

元素價(jià)態(tài)角度強(qiáng)氧化性堿性氧化物Fe2O3+6H+

=Fe3+

+3H2O2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2OFe2O3+3CO===2Fe+3CO2不穩(wěn)定性Fe3O4

物質(zhì)類型角度

元素價(jià)態(tài)角度特殊氧化物Fe3O4+8H+=

Fe2+

+2Fe3++4H2O氧化性還原性Fe3O4+4CO==3Fe+4CO2Fe3O4和硝酸反應(yīng)等

Fe3O4是純凈物，而非混合物；是一種復(fù)雜的化合物“FeO·Fe2O3”分析Fe3O4可看作是+2+3a.作為冶煉金屬的原料b.Fe2O3用于制紅色油漆和涂料c.Fe3O4用于制錄音磁帶、電訊器材、復(fù)印機(jī)、打印機(jī)墨粉。鐵的氧化物的用途：FexOy＋yCO===xFe＋yCO2高溫1.某鋼鐵廠附近居民經(jīng)常受到該廠產(chǎn)生的紅棕色煙霧的困擾。據(jù)你估計(jì)該空氣污染物中可能含有()A.Fe粉塵B.FeO粉塵C.Fe3O4粉塵D.Fe2O3粉塵2.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(yīng)生成Fe(OH)3C.鐵銹的主要成分是Fe2O3D.Fe3O4中鐵元素有＋2價(jià)和＋3價(jià)，F(xiàn)e3O4是混合物DC學(xué)以致用3、下列關(guān)于鐵的氧化物說法正確的是

(

)A.“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色,可能是來自氧化亞鐵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

A

學(xué)以致用Fe(OH)2Fe(OH)3

亞鐵鹽FeSO4鐵

鹽FeCl3

堿Fe(OH)2堿Fe(OH)3金屬的氫氧化物通常有以下幾種方案：1.單質(zhì)+水反應(yīng)2.氧化物

+水反應(yīng)3.可溶性鹽+可溶性堿溶液反應(yīng)二、鐵的氫氧化物活動(dòng)：鐵元素有哪些氫氧化物，該如何制??？說出你選擇此法的理由。紅褐色固體白色固體二、鐵的氫氧化物【實(shí)驗(yàn)3-1】在兩支試管里分別加入少量的FeCl3和FeSO4溶液，然后滴入NaOH溶液，觀察并描述發(fā)生的現(xiàn)象。課本P71化學(xué)方程式：Fe3＋+3OH－

=

Fe(OH)3↓FeCl3+3NaOH

=

Fe(OH)3↓

+

3NaCl產(chǎn)生紅褐色沉淀Fe(OH)3實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：離子方程式：實(shí)驗(yàn)室制備Fe(OH)3

方法--鐵鹽與堿溶液反應(yīng)FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe2

+2OH

=Fe(OH)2

首先生成白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色化學(xué)方程式：離子方程式：實(shí)驗(yàn)室制備Fe(OH)2方法——亞鐵鹽與堿溶液反應(yīng)現(xiàn)象解釋：Fe(OH)2

Fe(OH)3

制法色、態(tài)溶解性穩(wěn)定性與酸反應(yīng)

轉(zhuǎn)化2Fe(OH)3

══

Fe2O3

+

3H2OΔFe(OH)2+2H+══Fe2++2H2OFe(OH)3

+

3H+══Fe3+

+

3H2O4Fe(OH)2

+

O2

+2H2O

══4Fe(OH)3

Fe2+

+

2OH-══Fe(OH)2↓Fe3+

+

3OH-══Fe(OH)3↓

(隔絕空氣)白色固體紅褐色固體難溶于水難溶于水極易被空氣中的O2氧化受熱易分解4Fe(OH)2

+

O2

+2H2O

══4Fe(OH)3(白色絮狀→灰綠→紅褐)總結(jié)：鐵的氫氧化物的性質(zhì)【思考討論】：由實(shí)驗(yàn)3-1可知，白色的Fe(OH)2會(huì)被溶解在溶液中的O2氧化。那么在實(shí)驗(yàn)室如何得到Fe(OH)2呢?【分析】

Fe(OH)2會(huì)被O2氧化，因此制取Fe(OH)2的關(guān)鍵是防止O2的干擾，需要做到：溶液中不含O2；

生成的Fe(OH)2隔絕O24Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3膠頭滴管伸入液面以下現(xiàn)配現(xiàn)用加熱煮沸【思考】還有沒有其他改進(jìn)方案？

除去溶液中溶解的O2Fe(OH)2的制備實(shí)驗(yàn)改進(jìn)有機(jī)層覆蓋法在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

______________________________________。隔絕空氣，防止生成的Fe(OH)2

被氧化?

液封(有機(jī)物：苯、植物油、煤油、汽油等)中學(xué)唯一允許膠頭滴管深入液面下的實(shí)驗(yàn)操作溶液加熱煮沸現(xiàn)配現(xiàn)用操作及現(xiàn)象：①先打開彈簧夾K，試管A中產(chǎn)生H2②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。③利用產(chǎn)生的H2把A中的FeSO4溶液壓入B中與NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，B中產(chǎn)生白色沉淀。(產(chǎn)生的氫氣可以排除裝置中的空氣)Fe(OH)2的制備實(shí)驗(yàn)改進(jìn)還原性氣體保護(hù)法實(shí)驗(yàn)操作：先滴加

，然后

，當(dāng)氫氣純凈后，再滴加

。收集氫氣并驗(yàn)純NaOH溶液稀硫酸水Fe(OH)2的制備實(shí)驗(yàn)改進(jìn)還原性氣體保護(hù)法鐵粉稀硫酸NaOH溶液實(shí)驗(yàn)操作：先

活塞a，在錐形瓶出口處

，當(dāng)

后，

活塞a。產(chǎn)生的氫氣使A中壓強(qiáng)

，將生成的硫酸亞鐵溶液從長(zhǎng)導(dǎo)管排入

。打開收集氫氣并驗(yàn)純關(guān)閉增大B中氫氣純凈Fe(OH)2的制備實(shí)驗(yàn)改進(jìn)還原性氣體保護(hù)法(1)Fe2＋極易被氧化，所以FeSO4溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配。(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。(3)為了防止滴加NaOH溶液時(shí)帶入空氣，可將吸有NaOH溶液的長(zhǎng)滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再擠出NaOH溶液。(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(jī)物，以隔絕空氣。小結(jié)：制備Fe(OH)2的四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)鐵及其化合物的“價(jià)?類”二維圖+3+20Fe元素價(jià)態(tài)單質(zhì)

氧化物鹽堿物質(zhì)類別

FeFeOFe2O3Fe3O4Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2+Fe3+氧化還原觀分類觀鐵的氧化物和氫氧化物鐵的氧化物鐵的氫氧化物Fe(OH)2的制備物理性質(zhì)：色、態(tài)、俗名、用途化學(xué)性質(zhì)：穩(wěn)定性、與酸反應(yīng)物理性質(zhì)：色、態(tài)、俗名、用途化學(xué)性質(zhì)：穩(wěn)定性、與酸反應(yīng)、轉(zhuǎn)化制備方法：亞鐵鹽+強(qiáng)堿防止氧化措施常見制取裝置當(dāng)堂檢測(cè)1.下列各圖中能較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀的是()H2氛圍液封隔絕空氣AA.①②④

B.①②③

C.①②

D.②③④2、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()A.蒸餾燒瓶中反應(yīng)的離子方程式是2Fe＋6H＋===3Fe2＋＋3H2↑B.實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先關(guān)閉止水夾a、打開b，再向燒瓶中加入稀鹽酸C.反應(yīng)一段時(shí)間后可在燒瓶中觀察到白色沉淀D.反應(yīng)結(jié)束后若關(guān)閉b及分液漏斗活塞，則Fe(OH)2可較長(zhǎng)時(shí)間存在D3.下列關(guān)于氫氧化鐵和氫氧化亞鐵的敘述正確的是(

)。A.向FeCl2溶液中加入NaOH溶液即可制得純凈的Fe(OH)2B.Fe(OH)2在空氣中加熱,可得到FeOC.隔絕空氣的條件下,向FeCl2溶液中加入Na2O2后得到紅褐色沉淀Fe(OH)3D.Fe2O3不能與水反應(yīng)生成Fe(OH)3,所以不能通過化合反應(yīng)得到Fe(OH)3C(2)在試管Ⅱ里加入的試劑是___________。(3)為制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是__________________________________________________________________________________________。(4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色，其理由是_________________________________________________________