第二節(jié)鐵及鐵的化合物

1、 我國(guó)的勞動(dòng)人民在春秋時(shí)期就我國(guó)的勞動(dòng)人民在春秋時(shí)期就會(huì)冶鐵，比歐洲早近會(huì)冶鐵，比歐洲早近20002000年，并且年，并且我國(guó)鐵礦石的儲(chǔ)量居世界第一，從我國(guó)鐵礦石的儲(chǔ)量居世界第一，從19961996年開(kāi)始我國(guó)年鋼產(chǎn)量連續(xù)超年開(kāi)始我國(guó)年鋼產(chǎn)量連續(xù)超1 1億億噸，居世界首位。噸，居世界首位。 人類使用鐵已有好幾千年的歷史了，人類使用鐵已有好幾千年的歷史了，目前已發(fā)現(xiàn)的金屬雖然已有目前已發(fā)現(xiàn)的金屬雖然已有9090種，但其種，但其中應(yīng)用最廣泛、用量最多的仍然是鐵。中應(yīng)用最廣泛、用量最多的仍然是鐵。小到鐵釘，大到橋梁、鐵道、艦船、車小到鐵釘，大到橋梁、鐵道、艦船、車輛和各種機(jī)械等，都需要大量的鋼鐵來(lái)輛和

2、各種機(jī)械等，都需要大量的鋼鐵來(lái)制造。就連動(dòng)植物體內(nèi)也含有鐵，人體制造。就連動(dòng)植物體內(nèi)也含有鐵，人體內(nèi)缺鐵會(huì)導(dǎo)致缺鐵性貧血，體內(nèi)過(guò)多的內(nèi)缺鐵會(huì)導(dǎo)致缺鐵性貧血，體內(nèi)過(guò)多的鐵又能使肝、脾等硬化。鐵又能使肝、脾等硬化。 日日本本橫橫濱濱彎彎鋼鋼索索斜斜拉拉大大橋橋一、鐵的位置、結(jié)構(gòu)一、鐵的位置、結(jié)構(gòu)+26 2 8 14 2二、鐵的性質(zhì)二、鐵的性質(zhì)1、物理性質(zhì)、物理性質(zhì)第二節(jié)鐵及鐵的化合物第二節(jié)鐵及鐵的化合物銀白色銀白色, ,有金屬光澤有金屬光澤; ;具有良好的延展性具有良好的延展性; ;是電和熱的良導(dǎo)體是電和熱的良導(dǎo)體; ;密度是密度是7.86g/cm7.86g/cm3 3；熔點(diǎn)；熔點(diǎn)1535 153

3、5 ； 沸點(diǎn)是沸點(diǎn)是27502750。通常的鐵中含有通常的鐵中含有C C等元素組成的混合物，等元素組成的混合物，熔點(diǎn)降低、抗蝕力減弱。熔點(diǎn)降低、抗蝕力減弱。特性特性: :能被磁體吸引，具鐵磁性能被磁體吸引，具鐵磁性. .2、存在形式：、存在形式：赤鐵礦赤鐵礦(Fe(Fe2 2O O3 3) )磁鐵礦磁鐵礦(Fe(Fe3 3O O4 4) )黃鐵礦黃鐵礦(FeS(FeS2 2) )磁鐵礦磁鐵礦赤鐵礦赤鐵礦3 3、單質(zhì)鐵的化學(xué)性質(zhì)、單質(zhì)鐵的化學(xué)性質(zhì)與非金屬反應(yīng)與非金屬反應(yīng) 3Fe+2O2 Fe3O4 （黑色晶體）（黑色晶體）點(diǎn)燃 Fe+O2 FeO （黑色粉末）（黑色粉末）高溫 4CuO Cu2O

4、 + O2高溫紅紅黑黑 Cu2O + 2H + Cu + Cu2+ + H2O5.5.多易形成絡(luò)合物。多易形成絡(luò)合物。過(guò)渡元素過(guò)渡元素( (金屬金屬) )的一般特點(diǎn)：的一般特點(diǎn)：1.1.一般具有可變化合價(jià)。如：鐵有一般具有可變化合價(jià)。如：鐵有+2+2、+3+3價(jià)；價(jià)；2.2.水合離子一般有顏色。如：水合離子一般有顏色。如：FeFe2+2+( (淺綠淺綠) )、FeFe3+3+( (黃黃) )、CuCu2+2+( (藍(lán)藍(lán)) )；3.3.次外層多不飽和，這也是次外層多不飽和，這也是“過(guò)渡過(guò)渡”的本義。如：的本義。如：鐵：鐵：2 2，8 8，1414，2 2；4.4.最外層電子數(shù)最外層電子數(shù)22個(gè)；

5、個(gè)；2Fe+3Cl2 2FeCl3 點(diǎn)燃棕黃色的煙棕黃色的煙Fe+S FeS Fe+I2 FeI2 演示實(shí)驗(yàn)：演示實(shí)驗(yàn)：與鹽反應(yīng)與鹽反應(yīng)Fe+Cu2+=Fe2+CuFe+2Fe3+=3Fe2+ 與酸反應(yīng)與酸反應(yīng)Fe+2H+ = Fe2+H2常溫下遇濃硫酸、濃硝酸鈍化。常溫下遇濃硫酸、濃硝酸鈍化。Fe+6HNO3(濃濃)=Fe(NO3)3+3NO2+2H2OFe+4HNO3(稀稀)=Fe(NO3)3+NO+2H2O3Fe+8HNO3(稀稀)=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O討論：討論：Fe+2Fe3+=3Fe2+與水反應(yīng)與水反應(yīng)2Na+2H2O = 2NaOH+H2Mg+2H2O = Mg(

6、OH)2+H2鐵不能與冷、熱水反應(yīng)鐵不能與冷、熱水反應(yīng), ,但能否與水蒸氣但能否與水蒸氣反應(yīng)反應(yīng)? ?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置, ,使還原鐵粉使還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)與水蒸氣反應(yīng)1.1.水蒸氣的發(fā)生裝置水蒸氣的發(fā)生裝置2.2.水蒸氣與鐵粉反應(yīng)裝置水蒸氣與鐵粉反應(yīng)裝置3.3.產(chǎn)物的檢驗(yàn)產(chǎn)物的檢驗(yàn)( (收集收集) )裝置裝置水蒸氣的水蒸氣的發(fā)生裝置發(fā)生裝置水蒸氣與鐵水蒸氣與鐵粉反應(yīng)裝置粉反應(yīng)裝置產(chǎn)物收產(chǎn)物收集裝置集裝置方案方案1:1:方案方案2:2:方案方案3:3:3Fe+4H2O = Fe3O4+4H2高溫高溫名稱名稱氧化亞鐵氧化亞鐵四氧化三鐵四氧化三鐵氧化鐵氧化鐵化學(xué)式化

7、學(xué)式俗名俗名色態(tài)色態(tài)溶解性溶解性鐵的化合價(jià)鐵的化合價(jià)與鹽酸反應(yīng)與鹽酸反應(yīng)用途用途FeOFeOFeFe3 3O O4 4FeFe2 2O O3 3-磁鐵磁鐵( (有磁性有磁性) )鐵紅鐵紅黑色粉末黑色粉末黑色晶體黑色晶體紅色粉末紅色粉末不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水+2+2+2+2，+3+3+3+3生成生成FeFe2+2+FeFe2+2+2Fe+2Fe3+3+生成生成FeFe3+3+-做磁鐵做磁鐵涂料、油漆涂料、油漆二、鐵的化合物二、鐵的化合物1、鐵的氧化物、鐵的氧化物第二點(diǎn)：第二點(diǎn)：FeOFeO不穩(wěn)定，在空氣中受熱易不穩(wěn)定，在空氣中受熱易被氧化成被氧化成FeFe3 3O O4

8、 4. .第一點(diǎn)：第一點(diǎn)： FeFe2 2O O3 3與與FeOFeO均為均為堿性氧化物堿性氧化物補(bǔ)充：補(bǔ)充：FeO + HNO3 （?。ㄏ。?=Fe3O4+ HNO3（稀）（?。?=磚的顏色為何有青有紅？磚的顏色為何有青有紅？同學(xué)們大都見(jiàn)過(guò)紅磚和青磚，它們是由同種磚胚燒制同學(xué)們大都見(jiàn)過(guò)紅磚和青磚，它們是由同種磚胚燒制而成的而成的, , 為什么用相同的材料制成的磚的顏色會(huì)不相為什么用相同的材料制成的磚的顏色會(huì)不相同呢？同呢？ 在燒制磚瓦時(shí)，用粘土做成的坯在燒制磚瓦時(shí)，用粘土做成的坯經(jīng)過(guò)焙燒后，鐵的化合物轉(zhuǎn)化成經(jīng)過(guò)焙燒后，鐵的化合物轉(zhuǎn)化成_而制得紅色磚瓦；若烘熱后而制得紅色磚瓦；若烘熱后期從窯

9、頂向下慢慢澆水，窯內(nèi)會(huì)期從窯頂向下慢慢澆水，窯內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量的產(chǎn)生大量的_氣體，它們把氣體，它們把該紅色物質(zhì)還原成黑色的化合物是該紅色物質(zhì)還原成黑色的化合物是_，同時(shí)得青色磚瓦。，同時(shí)得青色磚瓦。32OFe2,HCO43,OFeFeOFe2+2OH=Fe(OH)2（白色）（白色）4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3現(xiàn)象：開(kāi)始出現(xiàn)白色沉淀，迅速變現(xiàn)象：開(kāi)始出現(xiàn)白色沉淀，迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色。成灰綠色，最終變成紅褐色。2、氫氧化物、氫氧化物制法：制法：Fe3+3OH=Fe(OH)3（紅褐色）（紅褐色）慢慢擠出慢慢擠出NaOH溶液溶液 長(zhǎng)滴管長(zhǎng)滴管 NaOH 溶液溶液新制新制F

10、eSO4 溶液溶液Fe(OH)2的制取的制取探索性實(shí)驗(yàn)改進(jìn)思考探索性實(shí)驗(yàn)改進(jìn)思考: :怎樣才能在較長(zhǎng)時(shí)怎樣才能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)觀察到白色的間內(nèi)觀察到白色的Fe(OH)Fe(OH)2 2沉淀？沉淀？H2SO4H2SO4油層油層H2SO4油層油層鐵粉鐵粉NaOH煮沸后煮沸后在如圖裝置中，用在如圖裝置中，用NaOHNaOH溶液、鐵屑、稀溶液、鐵屑、稀H H2 2SOSO4 4等試劑制備。等試劑制備。（1 1）在試管）在試管里加入的試劑是里加入的試劑是 。（2 2）在試管）在試管里加入的試劑是里加入的試劑是 。（3 3）怎樣操作就可以長(zhǎng)時(shí)間看到白色的）怎樣操作就可以長(zhǎng)時(shí)間看到白色的Fe(OH)Fe(OH)

11、2 2沉淀？沉淀？H2SO4NaOHNaOH與非強(qiáng)氧化性酸：與非強(qiáng)氧化性酸：與氧化性酸：與氧化性酸：3 3、鐵鹽、亞鐵鹽、鐵鹽、亞鐵鹽AgAg+ +FeFe3+3+CuCu2+2+金屬離子的氧化性順序：金屬離子的氧化性順序：Fe3+Fe2+Fe22234 4、鐵三角、鐵三角2-SO3 3-ClO -MnO4 -Cr2O7 -亞鐵鹽和鐵鹽的存放方法：亞鐵鹽和鐵鹽的存放方法： 三、三、 離子的檢驗(yàn)離子的檢驗(yàn) 滴入幾滴滴入幾滴KSCNKSCN溶液，不變紅；溶液，不變紅；再滴再滴加氯水加氯水，變成血紅色。，變成血紅色。1 1、FeFe2+2+離子的檢驗(yàn)離子的檢驗(yàn)鐵鹽溶液鐵鹽溶液加入少量酸防止加入少量酸

12、防止Fe3+水解水解亞鐵鹽溶液亞鐵鹽溶液加入少量鐵屑及酸加入少量鐵屑及酸2 2、FeFe3+3+離子的檢驗(yàn)離子的檢驗(yàn)滴入幾滴滴入幾滴KSCNKSCN溶液，變成血紅色。溶液，變成血紅色。滴入滴入NaOHNaOH溶液，生成紅褐色沉淀。溶液，生成紅褐色沉淀。通入通入H H2 2S S氣體，有淺黃色沉淀出現(xiàn)。氣體，有淺黃色沉淀出現(xiàn)。加入加入CuCu片溶解且溶液逐漸變?yōu)樗{(lán)色。片溶解且溶液逐漸變?yōu)樗{(lán)色。Fe(OH)Fe(OH)3 3溶于過(guò)量溶于過(guò)量H HI I酸的反應(yīng)方程式？酸的反應(yīng)方程式？FeSOFeSO4 4與鞣酸反應(yīng)可生成易溶的鞣與鞣酸反應(yīng)可生成易溶的鞣酸亞鐵，由于它在空氣中易被氧酸亞鐵，由于它在空

13、氣中易被氧化成黑色的鞣酸鐵，可以用來(lái)制化成黑色的鞣酸鐵，可以用來(lái)制藍(lán)黑墨水。藍(lán)黑墨水。I I- -FeFe2+2+BrBr- -還原性強(qiáng)弱順序：還原性強(qiáng)弱順序：當(dāng)少量的當(dāng)少量的ClCl2 2通入通入FeBrFeBr2 2溶液中溶液中ClCl2 2 + 2Fe+ 2Fe2+ 2+ = 2Fe= 2Fe3+ 3+ + + 2Cl2Cl- -ClCl2 2 + 2+ 2I I- - = 2Cl= 2Cl- - + + I I2 2當(dāng)足量的當(dāng)足量的ClCl2 2通入上述溶液中時(shí)，方程式？通入上述溶液中時(shí)，方程式？3Cl3Cl2 2 + 2Fe+ 2Fe2+ 2+ + + 4Br4Br- -= 2Fe=

14、 2Fe3+3+2Br+2Br2 2 + + 6Cl6Cl- -3Cl3Cl2 2 + 2Fe+ 2Fe2+ 2+ + + 4 4I I- -= 2Fe= 2Fe3+3+2+2I I2 2 + + 6Cl6Cl- -FeFeI I2 2溶液中呢？溶液中呢？Cl2 O2 HNO3 KMnO4Fe Cu I S2淺綠色淺綠色棕黃色棕黃色Fe(OH)3Fe(OH)2紅褐色紅褐色堿堿酸酸堿堿酸酸空氣中放置空氣中放置白色白色1 1、鈉及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系、鈉及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系Na2O2NaNaOHNa2CO3NaHCO3Na2O O2/常溫常溫O2/加熱加熱H2OCO2CO2+H2O2

15、 2、鋁及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系、鋁及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系A(chǔ)lAl2O3Al(OH)3AlCl3NaAlO2 O O2 2/ /加熱加熱鹽酸鹽酸NaOHNaOH溶液溶液NaOHNaOH溶液溶液NaOHNaOH溶液溶液鹽酸鹽酸3 3、鐵及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系、鐵及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系Fe3O4FeFeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3FeCl3O O2 2/ /加熱加熱鹽酸鹽酸NaOHNaOH溶液溶液ClCl2 2FeFeO O2 2+H+H2 2O ONaOHNaOH溶液溶液鹽酸鹽酸某物質(zhì)某物質(zhì)A A的溶液有如下性質(zhì)的溶液有如下性質(zhì): :A沉淀沉淀B(淺黃淺黃)溶液溶液C不溶解不溶解無(wú)現(xiàn)象無(wú)現(xiàn)象變紅變紅AgNO3溶液溶液稀硝酸稀硝酸SCNHCl根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析得出根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析得出( (用分子式表示用分子式表示):):A A是是_, B_, B是是_, C_, C是是_._.加入鹽酸變紅的離子方程式加入鹽酸變紅的離子方程式: :_, _, _._.例一例一 H 是一種氣體單質(zhì)，是一種氣體單質(zhì)，A、B、C、D、E、F、G 都是含有同一種元素的物都是含有同一種元素的物質(zhì)，這質(zhì)，這 7 種物質(zhì)的相互關(guān)系是：種物質(zhì)的相互關(guān)系是：（1） 寫出下列物質(zhì)的名稱：寫出下列物質(zhì)的名稱： A_ ,B_,E_,G_ ,H_。（2） 寫出下列