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1、化学化学第第2 2课时探究铁及其化合物的氧化性和还原性课时探究铁及其化合物的氧化性和还原性化学化学【新课导入新课导入】 ( (教师用书备用教师用书备用) )铁是合成血红蛋白的主要元素之一铁是合成血红蛋白的主要元素之一, ,铁缺乏时不能合成足够的血红蛋白铁缺乏时不能合成足够的血红蛋白, ,会会造成缺铁性贫血。人如果食用含有亚硝酸钠的食物造成缺铁性贫血。人如果食用含有亚硝酸钠的食物, ,就会出现口唇、指甲、皮肤就会出现口唇、指甲、皮肤发紫发紫, ,头晕、呕吐、腹泻等症状头晕、呕吐、腹泻等症状, ,严重的可以使人因缺氧而死亡。腐烂的蔬菜等严重的可以使人因缺氧而死亡。腐烂的蔬菜等也含有亚硝酸钠等亚硝酸
2、盐类也含有亚硝酸钠等亚硝酸盐类, ,不能食用。这是因为血红蛋白中的铁元素为低价不能食用。这是因为血红蛋白中的铁元素为低价态态, ,亚硝酸钠进入血液后亚硝酸钠进入血液后, ,把亚铁血红蛋白氧化为高铁血红蛋白把亚铁血红蛋白氧化为高铁血红蛋白, ,使血液失去携氧使血液失去携氧功能功能, ,而造成组织缺氧。铁元素的低价态和高价态是如何转化的呢而造成组织缺氧。铁元素的低价态和高价态是如何转化的呢? ?【学习目标学习目标】 1. 1.从氧化还原的角度认识铁及其重要化合物的主要性质。从氧化还原的角度认识铁及其重要化合物的主要性质。2.2.掌握不同价态铁元素的转化途径。掌握不同价态铁元素的转化途径。3.3.掌
3、握检验掌握检验FeFe2+2+、FeFe3+3+的方法。的方法。化学化学 课前预习课前预习 课堂探究课堂探究化学化学 课前预习课前预习 读教材读教材 学基础学基础回顾知识衔接回顾知识衔接1.1.元素化合价处于最高价态时只有氧化性。元素化合价处于最高价态时只有氧化性。2.2.元素化合价处于最低价态时只有还原性。元素化合价处于最低价态时只有还原性。3.3.元素化合价处于中间价态时元素化合价处于中间价态时, ,既有氧化性既有氧化性, ,又有还原性。又有还原性。化学化学预习教材新知预习教材新知一、铁元素的存在一、铁元素的存在化学化学二、铁及其化合物的氧化性或还原性二、铁及其化合物的氧化性或还原性1.1
4、.预测与假设预测与假设( (以以FeFe、FeFe2+2+、FeFe3+3+为例为例) )(1)(1)只有氧化性的微粒只有氧化性的微粒: : 。(2)(2)只有还原性的微粒只有还原性的微粒: : 。(3)(3)既有氧化性又有还原性的微粒既有氧化性又有还原性的微粒: : 。2.2.实验方案实验方案( (以以FeFe、FeFe2+2+、FeFe3+3+为例为例) )(1)(1)证明证明FeFe3+3+只有氧化性只有氧化性, ,需加入还原剂需加入还原剂, ,如如FeFe、ZnZn等。等。(2)(2)证明证明FeFe只有还原性只有还原性, ,需加入氧化剂需加入氧化剂, ,如如H H+ +、FeFe3+
5、3+等。等。(3)(3)证明证明FeFe2+2+有氧化性有氧化性, ,需加入还原剂需加入还原剂, ,如如Zn;Zn;证明其有还原性证明其有还原性, ,需加入氧化剂需加入氧化剂, ,如如ClCl2 2、稀硝酸等。、稀硝酸等。FeFe3+3+FeFeFeFe2+2+化学化学3.3.实验步骤、实验现象实验步骤、实验现象(1)Fe(1)Fe3+3+的性质探究的性质探究红红 浅绿浅绿 氧化氧化 还原还原 氧化氧化 化学化学(2)Fe(2)Fe2+2+的性的性质探究探究灰绿灰绿 红褐红褐 无无 浅绿浅绿 不变色不变色 红红 化学化学自评预习效果自评预习效果1.1.下列物质能将下列物质能将FeFe氧化为氧化
6、为FeFe3+3+的是的是( ( ) )A.A.氢气氢气 B.B.氯气氯气 C.C.浓盐酸浓盐酸 D.D.稀硫酸稀硫酸2.2.下列铁的单质或化合物中下列铁的单质或化合物中, ,铁元素只有氧化性的是铁元素只有氧化性的是( ( ) )A.FeA.FeB.FeClB.FeCl2 2 C.FeC.Fe3 3O O4 4D.FeClD.FeCl3 33.3.下列物质能将下列物质能将FeFe2+2+转化为转化为FeFe3+3+的有的有( ( ) )新制氯水新制氯水锌锌稀硝酸稀硝酸铜铜铁铁A.A.B.B.C. C. D.D.B BD DC C化学化学 课堂探究课堂探究 解疑难解疑难 提能力提能力探究探究1
7、1 铁及其化合物的性质铁及其化合物的性质问题导引问题导引1.1.已知已知FeFe3 3O O4 4中的铁元素的化合价为中的铁元素的化合价为+2+2价和价和+3+3价价, ,你能写出它与盐酸反应的你能写出它与盐酸反应的化学方程式吗化学方程式吗? ?2.2.已知氢碘酸已知氢碘酸(HI)(HI)有强还原性有强还原性, ,你能预测你能预测Fe(OH)Fe(OH)3 3和和HIHI反应的产物吗反应的产物吗? ?化学化学【疑难剖析疑难剖析】1.1.铁的化学性质铁的化学性质化学化学2.2.铁的氧化物及其性质铁的氧化物及其性质化学化学3.3.铁的氢氧化物及其性质铁的氢氧化物及其性质化学化学【特别提示特别提示】
8、 由于由于+3+3价铁元素具有氧化性价铁元素具有氧化性,Fe(OH),Fe(OH)3 3与还原性酸发生氧化与还原性酸发生氧化还原反应还原反应, ,而不是酸碱中和反应而不是酸碱中和反应; ;由于由于+2+2价铁元素具有还原性价铁元素具有还原性,Fe(OH),Fe(OH)2 2与氧化与氧化性酸发生氧化还原反应性酸发生氧化还原反应, ,而不是酸碱中和反应而不是酸碱中和反应, ,故酸与碱之间的反应并不一定故酸与碱之间的反应并不一定是中和反应。是中和反应。Fe(OH)Fe(OH)2 2在空气中极易被氧化在空气中极易被氧化, ,颜色变化为颜色变化为: :白色固体白色固体灰绿灰绿色固体色固体红褐色固体。红褐
9、色固体。化学化学【例例1 1】 下列物质反应后一定有下列物质反应后一定有FeFe3+3+生成的是生成的是( () )过量的铁与氯气反应过量的铁与氯气反应FeFe与过量的稀硫酸反应后再加与过量的稀硫酸反应后再加H H2 2O O2 2Fe(NOFe(NO3 3) )2 2溶液中加少量的盐酸溶液中加少量的盐酸铁与铁与FeFe2 2O O3 3的混合物溶于盐酸中的混合物溶于盐酸中A.A.只有只有B.B.只有只有C.C.只有只有D.D.全部全部解析解析: :中氯气的氧化性较强中氯气的氧化性较强, ,直接将铁氧化为三价直接将铁氧化为三价, ,又由于不在溶液中又由于不在溶液中进行进行, ,所以过量的铁无法
10、再将其还原所以过量的铁无法再将其还原;中双氧水有强氧化性中双氧水有强氧化性, ,可以将亚可以将亚铁离子氧化为三价铁离子铁离子氧化为三价铁离子;中硝酸具有强氧化性中硝酸具有强氧化性, ,可以将亚铁离子氧可以将亚铁离子氧化为三价铁离子化为三价铁离子;中若铁是足量的中若铁是足量的, ,则溶液中只有亚铁离子。则溶液中只有亚铁离子。答案答案: :C C化学化学【跟踪训练跟踪训练1 1】 向向11.2 g Fe11.2 g Fe2 2O O3 3、CuCu的混合物中加入的混合物中加入 0.25 mol0.25 molL L-1-1的硫的硫酸溶液酸溶液600 600 mLmL时时, ,固体恰好完全溶解固体恰
11、好完全溶解, ,溶液中不含溶液中不含FeFe3+3+, ,若用过量的若用过量的COCO在高在高温下还原相同质量的原混合物温下还原相同质量的原混合物, ,固体减少的质量为固体减少的质量为( ( ) )A.2.4 g A.2.4 g B.1.6 g B.1.6 g C.4.8 g C.4.8 g D.6.4 gD.6.4 gA A化学化学探究探究2 2 FeFe、FeFe3+3+、FeFe2+2+的相互转化及的相互转化及FeFe2+2+、FeFe3+3+的检验的检验问题导引问题导引1.1.不同价态的铁元素之间有怎样的转化关系不同价态的铁元素之间有怎样的转化关系? ?需要加入何种试剂才能实现需要加入
12、何种试剂才能实现其转化其转化? ?2.2.水溶液中水溶液中FeFe3+3+为棕黄色为棕黄色,Fe,Fe2+2+为浅绿色为浅绿色, ,如何通过化学方法确定溶液中有如何通过化学方法确定溶液中有无无FeFe2+2+或或FeFe3+3+? ?化学化学【疑难剖析疑难剖析】1.Fe1.Fe、FeFe2+2+、FeFe3+3+间的相互转化关系间的相互转化关系“铁三角铁三角”化学化学化学化学2.Fe2.Fe2+2+和和FeFe3+3+的检验的检验化学化学【例例2 2】 (2015 (2015山东菏泽高一期末山东菏泽高一期末) )一个体重一个体重50 kg50 kg的健康人含铁元素的健康人含铁元素2 g,2 g
13、,这这2 g2 g铁元素以铁元素以FeFe2+2+和和FeFe3+3+的形式存在。的形式存在。FeFe2+2+易被吸收易被吸收, ,所以给贫血者补充铁时所以给贫血者补充铁时, ,应补充应补充含含FeFe2+2+的亚铁盐的亚铁盐( (如如FeSOFeSO4 4) )。服用维生素。服用维生素C C可使食物中的可使食物中的FeFe3+3+转化成转化成FeFe2+2+, ,有利于有利于人体对铁的吸收。人体对铁的吸收。(2)(2)某些补铁剂的成分是硫酸亚铁某些补铁剂的成分是硫酸亚铁, ,长期放置会因氧化而变质。检验硫酸亚铁长期放置会因氧化而变质。检验硫酸亚铁是否变质的试剂是是否变质的试剂是( (填序号填
14、序号) )。稀盐酸稀盐酸石蕊溶液石蕊溶液KSCNKSCN溶液溶液化学化学(3)(3)要除去要除去FeClFeCl3 3溶液中少量的氯化亚铁溶液中少量的氯化亚铁, ,可行的办法是可行的办法是( (填字母填字母) )。a.a.加入铜粉加入铜粉b.b.加入铁粉加入铁粉c.c.通入氯气通入氯气d.d.加入加入NaOHNaOH溶液溶液根据选用的试剂根据选用的试剂, ,写出该过程中发生反应的离子方程式写出该过程中发生反应的离子方程式。(4)(4)电子工业常用电子工业常用30%30%的的FeClFeCl3 3溶液腐蚀铜箔溶液腐蚀铜箔, ,制造印刷线路板制造印刷线路板, ,写出写出FeClFeCl3 3与金属
15、与金属铜反应的离子方程式铜反应的离子方程式: : 。解析解析: :(1)(1)过程过程A A中中,Fe,Fe2+2+转化为转化为FeFe3+3+, ,失电子失电子, ,化合价升高化合价升高, ,被氧化被氧化, ,而而FeFe2+2+本本身做还原剂。因为维生素身做还原剂。因为维生素C C可将食物中的可将食物中的FeFe3+3+还原为还原为FeFe2+2+, ,所以维生素所以维生素C C在在反应中做还原剂反应中做还原剂, ,具有还原性。具有还原性。(2)(2)某些补铁剂的成分是硫酸亚铁某些补铁剂的成分是硫酸亚铁, ,长期放置会因氧化而变质生成硫酸铁长期放置会因氧化而变质生成硫酸铁, ,检验硫酸亚铁
16、是否变质检验硫酸亚铁是否变质, ,实际上是检验实际上是检验FeFe3+3+的存在的存在, ,则试剂是则试剂是KSCNKSCN溶液溶液, ,选选。化学化学【名师点睛名师点睛】 Fe Fe2+2+和和FeFe3+3+同时存在时同时存在时, ,不能用不能用KSCNKSCN溶液和氯水验证溶液和氯水验证FeFe2+2+的存在的存在, ,一般选用酸性一般选用酸性KMnOKMnO4 4溶液溶液, ,若紫红色退去若紫红色退去, ,则可证明则可证明FeFe2+2+存在。存在。化学化学解析解析: :O O2 2、ClCl2 2、H H2 2O O2 2( (双氧水双氧水) )均可把均可把FeFe或二价铁氧化为三价
17、铁或二价铁氧化为三价铁,Fe,Fe3 3O O4 4中既含二价铁中既含二价铁, ,又含三价铁又含三价铁,Cu,Cu2+2+只能把只能把FeFe氧化为氧化为FeFe2+2+。【跟踪训练跟踪训练2 2】 下列反应中有三价铁生成的是下列反应中有三价铁生成的是( ( ) )铁丝在空气中生锈铁丝在空气中生锈向向FeBrFeBr2 2溶液中通入足量溶液中通入足量ClCl2 2将铁片置于将铁片置于CuClCuCl2 2溶液中溶液中Fe(OH)Fe(OH)2 2暴露在空气中暴露在空气中向向FeSOFeSO4 4溶液中滴加双氧水溶液中滴加双氧水高温下铁与水蒸气反应生成高温下铁与水蒸气反应生成FeFe3 3O O4 4A.A.B.B.C.C.D.D.全部全部C C化学化学点击进入素能测评点击进入素能测评点击进入课时训练点击进入课时训练化学化学 谢谢观赏谢谢观赏 Thanks!Thanks!
