實驗活動2鐵及其化合物的性質(zhì)自主預(yù)習(xí)·新知導(dǎo)學(xué)合作探究·釋疑解惑課標(biāo)定位1.通過實驗活動,探究鐵及其化合物的重要化學(xué)性質(zhì)2.通過實驗活動,學(xué)會鐵離子的檢驗方法素養(yǎng)闡釋1.能依據(jù)氧化還原反應(yīng)原理,預(yù)測物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和變化,設(shè)計實驗初步驗證,并能分析、解釋有關(guān)實驗現(xiàn)象2.通過實驗活動,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,增強(qiáng)合作意識,養(yǎng)成獨立思考、敢于質(zhì)疑的精神

自主預(yù)習(xí)·新知導(dǎo)學(xué)【實驗?zāi)康摹?.認(rèn)識鐵及其化合物的重要化學(xué)性質(zhì)。2.學(xué)會鐵離子的檢驗方法。3.認(rèn)識可通過氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)含有不同價態(tài)同種元素的物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化。【實驗用品】

【實驗步驟】1.鐵及其化合物的性質(zhì)2.鐵離子的檢驗

合作探究·釋疑解惑探究任務(wù)Fe3+、

Fe2+的檢驗方法1.Fe3+的檢驗方法

2.Fe2+的檢驗方法

【問題討論】1.以鐵屑為原料,如何制備硫酸亞鐵晶體?提示:取過量潔凈的鐵屑,加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%~30%的稀硫酸,在50~80

℃水浴中加熱至不再產(chǎn)生氣泡。將溶液趁熱過濾,濾液移至試管中,用橡膠塞塞緊試管口,靜置、冷卻一段時間后過濾即可得到硫酸亞鐵晶體。2.如何檢驗Fe2(SO4)3溶液中是否有Fe2+?提示:取待測溶液放入試管中,加入少量KMnO4酸性溶液,若溶液紫色褪去,說明含F(xiàn)e2+。【知識鋪墊】1.鐵生銹的條件是與水、空氣同時接觸。2.光亮的鐵絲在空氣中能否燃燒?鐵絲在純氧中燃燒的現(xiàn)象如何?請寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。提示

鐵絲在空氣中不能燃燒。鐵絲在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體。3Fe+2O2Fe3O4。3.鐵與鹽酸、CuSO4溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式分別為Fe+2H+===Fe2++H2↑,Fe+Cu2+===Fe2++Cu。4.鈉與冷水劇烈反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。【必備知識】一、鐵元素概述1.自然界中的鐵:既有單質(zhì)(隕鐵中的鐵單質(zhì))形態(tài)又有化合物(礦石中+2、+3價鐵的化合物)形態(tài)。2.含量:鐵在地殼中含量居第四位,僅次于氧、硅、鋁。3.開發(fā)利用:春秋初年我國已掌握了冶鐵技術(shù)。工業(yè)煉鐵原理(以Fe2O3為例)是3CO+Fe2O32Fe+3CO2。二、鐵的單質(zhì)1.物理性質(zhì)鐵有延展性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性,但其導(dǎo)電性不如銅和鋁,鐵還能被磁鐵吸引。其熔、沸點較高,熔點:1535℃、沸點:2750℃。密度:7.86g·cm-3?！疚⑺伎肌磕隳苡靡环N最簡單的方法分離鐵粉和銅粉的混合物嗎?提示

可以用磁鐵吸引法分離。2.化學(xué)性質(zhì)(1)鐵與非金屬單質(zhì)、酸、鹽溶液的反應(yīng):氧化劑強(qiáng)弱較弱較強(qiáng)鐵失去電子個數(shù)失去2個電子失去3個電子產(chǎn)物中鐵的價態(tài)+2+3氧化反應(yīng)Fe-2e-===Fe2+Fe-3e-===Fe3+①與非金屬單質(zhì)(O2、Cl2等)反應(yīng),如Fe與Cl2反應(yīng):2Fe+3Cl22FeCl3。②與鹽酸、稀硫酸反應(yīng):Fe+2H+===Fe2++H2↑(離子方程式)。③與某些鹽反應(yīng),如Fe與CuSO4溶液反應(yīng):Fe+Cu2+===Fe2++Cu(離子方程式)。(2)實驗探究鐵粉與水蒸氣的反應(yīng):方法方法一方法二實驗裝置方法方法一方法二氣體用小試管收集一試管氣體,點燃,聽到輕微噗聲,證明生成了H2用燃著的火柴點燃肥皂泡,聽到爆鳴聲,證明生成了H2實驗結(jié)論紅熱的鐵能與水蒸氣發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2【情境鏈接】鐵與水蒸氣可以反應(yīng),為什么在日常生活中可以用鐵壺?zé)?提示

鐵與冷水、熱水均不易反應(yīng),只有在高溫下才能與水蒸氣反應(yīng),所以可以用鐵壺?zé)?。三、鐵的氧化物

名

稱氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗

名—鐵紅磁性氧化鐵鐵的化合價+2+3+2、+3顏

色黑色紅棕色黑色溶解性不溶于水不溶于水不溶于水穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定氧化物類別堿性氧化物堿性氧化物復(fù)雜氧化物與鹽酸反應(yīng)的離子方程式FeO+2H+===Fe2++H2O、Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O、Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O用

途氧化鐵:油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料【情境鏈接】杜甫是唐代偉大詩人,他的代表作之一——《自京赴奉先縣詠懷五百字》中有句千古名句:“朱門酒肉臭,路有凍死骨。”這里為何稱為“朱門”呢?提示

古代王公貴族的住宅大門用氧化鐵漆成紅色,表示尊貴,稱為“朱門”,后來借指豪富人家。四、鐵的氫氧化物

化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3顏

色白色紅褐色溶解性不溶于水不溶于水穩(wěn)定性易被溶解在溶液中的氧氣氧化為Fe(OH)32Fe(OH)3Fe2O3+3H2O化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3與鹽酸反應(yīng)(離子方程式)Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O制備(離子方程式)Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓轉(zhuǎn)化化學(xué)方程式4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3現(xiàn)象白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色,過一段時間后會有紅褐色物質(zhì)生成【自我小測】1.判斷正誤:(1)Fe與H2O(g)反應(yīng)生成Fe2O3和H2。(

)(2)鐵有多種氧化物,且均為黑色固體。(

)(3)Fe3O4中的Fe化合價有+2和+3價,Fe3O4為混合物。(

)(4)Fe(OH)2和Fe(OH)3均為弱堿,均與鹽酸反應(yīng)生成鹽和H2O。(

)(5)Fe(OH)2易被溶解在溶液中的O2氧化為Fe(OH)3。(

)答案

(1)