《鐵的多樣性》物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化PPT課件(第1課時亞鐵鹽和鐵鹽)
第一部分內(nèi)容：素養(yǎng)目標
1.根據(jù)生產(chǎn)、生活中的應用實例或通過實驗探究,能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角認識鐵及其重要化合物的主要性質(zhì)。
2.能獨立或與同學合作完成實驗,記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù),完成實驗報告,并能主動進行交流,逐步提升科學探究與創(chuàng)新能力。
3.應用氧化還原反應原理和實驗研究鐵的重要化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,掌握Fe3+、Fe2+的檢驗,培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認知的意識。
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鐵的多樣性PPT，第二部分內(nèi)容：知識鋪墊
1.鐵元素的常見化合價有0價、+2價和+3價,分別舉一例寫出對應物質(zhì)的化學式Fe、FeCl2、FeCl3。
2.一般來說,元素處于高價態(tài)時具有氧化性,元素處于最低價態(tài)時只具有還原性,元素處于中間價態(tài)時既有氧化性又有還原性,請判斷下列反應中鐵元素表現(xiàn)的是氧化性還是還原性。
(1)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 氧化性。
(2)Fe+2H+ Fe2++H2↑ 還原性。
(3)2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl- 還原性。
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鐵的多樣性PPT，第三部分內(nèi)容：新知預習
一、鐵元素的存在
1.含量
鐵元素在地殼中的含量僅次于氧、硅和鋁。
2.存在形態(tài)
(1)游離態(tài):存在于隕鐵中。
(2)化合態(tài):主要以+2、+3價鐵的化合物存在。如黃鐵礦(FeS2)、赤鐵礦(Fe2O3)、磁鐵礦(Fe3O4)、菱鐵礦(FeCO3)等。
二、Fe2+、Fe3+的性質(zhì)
1.實驗預測與假設(shè)
2.實驗操作與現(xiàn)象
【微思考1】實驗室中盛FeSO4溶液的試劑瓶中,通常加些鐵屑或鐵釘,這是為什么?
提示:Fe2+具有較強還原性,易被氧化而變質(zhì)。因此向盛有亞鐵鹽溶液的試劑瓶中加單質(zhì)鐵的目的是防止Fe2+被氧化。
【微思考2】如何除去FeCl3溶液中混有的雜質(zhì)FeCl2?
提示:通入Cl2或滴加氯水或加入“綠色”氧化劑H2O2溶液:
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鐵的多樣性PPT，第四部分內(nèi)容：自主測試
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。
(1)鐵元素在地殼中含量位于第三位。 ( )
(2)自然界中無游離態(tài)鐵。 ( )
(3)工業(yè)煉鐵,需加入還原劑。 ( )
(4)鋼和生鐵都是鐵的合金,鋼不易生銹,生鐵易生銹,鐵銹的主要成分是Fe3O4。 ( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)×
解析:鐵元素在地殼中含量位于第四位。游離態(tài)的鐵存在于隕石中。工業(yè)煉鐵的一般過程是Fe2O3==Fe。鐵銹的主要成分是Fe2O3。
2.(1)向FeCl2溶液中通入Cl2,現(xiàn)象是:溶液由______變?yōu)開_____。
(2)足量的Cl2與Fe反應的化學方程式為______ ,
Fe與稀硫酸反應的離子方程式為______。
答案:(1)淺綠色 棕黃色
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鐵的多樣性PPT，第五部分內(nèi)容：探究
Fe2+、Fe3+的性質(zhì)
問題探究
在FeCl3和CuCl2的混合溶液中,加入過量的鐵粉,充分反應后,溶液中的金屬離子有哪些?
知識歸納
(1)Fe2+既具有還原性又具有氧化性,可以被氧化為Fe3+,也可以被還原為Fe。
①當Fe2+遇到強氧化劑時,被氧化為Fe3+,如2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-。
②當Fe2+遇到C、Al、Zn、CO等還原劑時,可以被還原為Fe,如Fe2++Zn Zn2++Fe,FeO+CO Fe+CO2。
(2)Fe3+具有較強的氧化性,可被還原為Fe2+或Fe。
①Fe3+被C、CO、Al等還原為Fe,如Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2,Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3。
②Fe3+被Fe、Cu等還原為Fe2+,如2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+。
典例剖析
例1已知下述三個實驗均能發(fā)生化學反應:
①將光亮的鐵釘放入硫酸銅溶液中 ②向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴雙氧水�、蹖€~絲放入氯化鐵溶液中。下列判斷正確的是( )
A.實驗①中鐵釘做氧化劑
B.實驗②中Fe2+具有還原性
C.實驗③中發(fā)生的是置換反應
D.上述實驗證明氧化性Fe3+>Fe2+>Cu2+
答案:B
解析:鐵和硫酸銅發(fā)生置換反應生成銅和硫酸亞鐵,鐵是還原劑,A項錯誤;向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴雙氧水,亞鐵離子被氧化生成鐵離子,體現(xiàn)亞鐵離子的還原性,B項正確;將銅絲放入氯化鐵溶液中生成氯化亞鐵和氯化銅,不是置換反應,C項錯誤;氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性,則氧化性是Fe3+>Cu2+>Fe2+,D項錯誤。
方法規(guī)律鐵、銅及其化合物在溶液中的共存規(guī)律
(1)Fe能與Fe3+、Cu2+發(fā)生反應,因而當溶液中有Fe粉剩余時,溶液中不可能大量存在Fe3+、Cu2+。由于氧化性Fe3+>Cu2+,所以向Fe3+、Cu2+的混合溶液中加入鐵粉,鐵先與Fe3+反應;由于還原性Fe>Cu,所以向Fe3+的溶液中加入Fe、Cu混合物,Fe先反應。
(2)Cu能與Fe3+發(fā)生反應,因此當有Cu析出時,溶液中不可能大量存在Fe3+。
(3)Fe2+與Fe3+、Cu2+、Fe、Cu均能大量共存。
對點訓練1-1下列物質(zhì)反應后一定有+3價鐵生成的是( )
①過量的Fe與Cl2反應�、贔e與過量稀硫酸反應后,再向其中加H2O2溶液�、跢e(NO3)2溶液中加少量鹽酸�、蹻e和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中。
A.只有① B.只有①② C.只有①②③ D.全部
答案:C
解析:①中的Cl2氧化性強,它能將鐵氧化為+3價,由于不是在溶液中反應,因此過量的鐵不會將氯化鐵還原。②中Fe與稀硫酸反應只能生成Fe2+,向其中加H2O2溶液后,由于H2O2是一種常見的氧化劑,能將Fe2+氧化成Fe3+。③從表面上看不會發(fā)生反應,但實際上發(fā)生了Fe2+被硝酸氧化的反應。④中首先發(fā)生Fe與鹽酸反應生成FeCl2、Fe2O3與鹽酸反應生成FeCl3的反應,但題中未給出反應物間相對量的關(guān)系,若鐵是足量的,則能將生成的FeCl3全部還原為FeCl2。
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鐵的多樣性PPT，第六部分內(nèi)容：隨堂檢測
1.將鐵粉放入鹽酸、MgCl2溶液、FeCl3溶液、CuCl2溶液組成的混合液中,充分反應后,鐵粉有剩余,則此時溶液中含有的大量陽離子是( )
A.Cu2+和Fe2+ B.Fe2+和Mg2+
C.Fe3+和Fe2+ D.H+和Cu2+
答案:B
解析:混合溶液中加入鐵粉發(fā)生如下反應:2H++Fe Fe2++H2↑,鐵和MgCl2溶液不能反應,2Fe3++Fe 3Fe2+,Cu2++Fe Fe2++Cu,由于鐵粉有剩余,故此時溶液中陽離子主要有Mg2+和Fe2+。
2.下列反應最終能生成含F(xiàn)e3+的化合物的是( )
①過量Fe與稀硝酸 ②鐵絲在硫蒸氣中燃燒�、巯騀eBr2溶液中通入Cl2�、荑F與CuCl2溶液反應
⑤Fe(OH)2露置于空氣中
A.①②③ B.①③⑤
C.③④ D.③⑤
答案:D
解析:①Fe與稀硝酸反應生成硝酸鐵,Fe3+與過量的Fe反應生成Fe2+,故不選;②鐵絲在硫蒸氣中燃燒生成FeS,故不選;③向FeBr2溶液中通入Cl2,由于Fe2+還原性強于Br-,氯氣首先把Fe2+氧化為Fe3+,故選;④鐵與CuCl2溶液反應生成氯化亞鐵和銅,故不選;⑤Fe(OH)2露置于空氣中,與氧氣、水反應生成Fe(OH)3,故選。
3.為了驗證Fe3+的性質(zhì),某化學興趣小組設(shè)計了如圖所示的一組實驗,其中實驗方案設(shè)計錯誤的是( )
A.④ B.③ C.③④ D.①②③④⑤
答案:C
解析:③不反應,實驗方案及現(xiàn)象均錯誤;④檢驗的是Cl-,與Fe3+的性質(zhì)無關(guān)。
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