高三化学铁及其化合物人教实验版知识精讲

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1、高三化学铁及其化合物人教实验版【本讲教育信息】一.教学内容：铁及其化合物1、铁2、铁的氧化物3、铁的氢氧化物4、亚铁盐和铁盐二.重点、难点1、了解过渡金属铁、铜在周期表中的位置。2、掌握铁和铜及其重要化合物的主要性质、相互转化及其应用。3、掌握铁的氢氧化物的性质和制备。4、掌握“铁三角”的相互转化关系。5、掌握Fe2＋、Fe3＋的除杂、鉴别、分离。6、掌握含Fe2＋、Fe3＋的混合物的有关计算。三.复习过程人类用铁已有好几千年的历史，铁元素在地壳中含量虽次于Al，居第四位，但在已发现的八十多种金属中用量最多、应用最广泛的还是铁。铁是人体键康和植物生长所必需的元素之一。（一）铁1

2、、铁的位置和结构（1）位置：铁位于第四周期第VIII族，是过渡金属元素的代表，铁元素是一种变价元素，通常显示＋2价、＋3价，其化合物及其水溶液往往带有颜色。（2）原子结构：①铁原子最外层有2个电子，次外层有14个电子（未达到饱和结构）。②当Fe与弱氧化剂（如I2、S、Fe3＋，Cu2＋、H＋等）反应时，只失去最外层上的2个电子，形成Fe2＋；当Fe与强氧化剂（如Cl2、Br2、硝酸等）反应时，还能进一步失去次外层上的一个电子，形成Fe3＋。（3）存在：铁元素在自然界中的存在形式有游离态和化合态，游离态只有从太空中掉下的陨石中才能发现。2、铁合金（1）生铁：一般地说，含碳量在2%

3、～4.3%的铁的合金叫做生铁。生铁里除含碳外，还含有硅、锰以及少量的硫、磷等，它可铸不可锻。根据碳的存在形式可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。（2）钢：一般地说，含碳量在0.03%～2%的铁的合金叫做钢。钢坚硬有韧性、弹性，可以锻打、压延，也可以铸造。钢的分类方法很多，如果按化学成分分类，钢可以分为碳素钢和合金钢两大类。碳素钢就是普通的钢。合金钢也叫特种钢，是在碳素钢中适当地加入一种或几种，如锰、铬、镍、钨、铜等合金元素而制成的。合金元素使合金钢具有各种不同的特殊性能。【总结比较】生铁与钢的比较铁的合金生铁钢含碳量2%～4.3%0.03%～2%其它杂质含硅、锰、硫、磷较

4、多含硅、锰少量，硫和磷几乎没有机械性能硬而脆、无韧性硬而韧、有弹性机械加工可铸不可锻可铸、可锻、可压延3、铁的物理性质纯净的铁是光亮的银白色金属，密度为7.86g/㎝3，熔沸点高，有较好的导电、传热性，能被磁铁吸引，也能被磁化。还原铁粉为黑色粉末。4、铁的化学性质铁在金属活动性顺序表中排在氢的前面，是较活泼的金属元素。（1）与非金属的反应①与氧气反应：在常温干燥的空气中不易与氧气反应，在纯氧中剧烈反应生成四氧化三铁，在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀。3Fe＋2O2Fe3O4②与卤素单质反应：与氯气、溴单质反应生成三价铁，与碘单质反应生成二价铁。2Fe＋3Cl22FeCl32Fe＋3B

5、r22FeBr3Fe＋I2FeI2（2）与酸反应①与非氧化性酸反应生成亚铁离子和氢气。Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑②遇冷的浓硫酸和浓硝酸产生钝化现象。③与氧化性酸反应不产生氢气，且铁被氧化为三价铁离子。（3）与水的反应：常温下铁与水不反应，在高温时可发生反应生成四氧化三铁。3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2↑（4）与某些盐溶液的反应：Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋CuFe＋2Fe3＋＝3Fe2＋（二）铁的氧化物（三）铁的氢氧化物的比较Fe（OH）2Fe（OH）3物理性质白色，难溶于水的固体红褐色，难溶于水的固体化学性质（1）与非氧化性强酸反应Fe（OH）2＋2H＋＝Fe2＋＋

6、2H2O（2）与氧化性酸反应3Fe（OH）2＋10HNO3＝3Fe（NO3）3＋NO↑＋8H2O（3）空气中放置被氧化4Fe（OH）2＋2H2O＋O2＝4Fe（OH）3（1）与酸反应Fe（OH）3＋3H＋＝Fe3＋＋3H2O（2）受热分解2Fe（OH）3＝Fe2O3＋3H2O制备（1）煮沸蒸馏水，赶走溶解的氧气（2）煮沸NaOH溶液，赶走溶解的氧气（3）配制FeSO4溶液，加少量的还原铁粉（4）用长滴管将NaOH溶液送入FeSO4溶液液面以下Fe2＋＋2OH－＝Fe（OH）2↓将NaOH溶液滴入Fe2（SO4）3溶液中Fe3＋＋3OH－＝Fe（OH）3↓（1）氢氧化亚铁的制备：

7、Fe（OH）2和Fe（OH）3从溶液中析出的现象不同，前者是白色絮状沉淀，后者是红褐色沉淀。由于Fe（OH）2极不稳定，易被氧化成Fe（OH）3，反应现象是：白色→灰绿色→红褐色。因Fe（OH）2在空气中易氧化，4Fe（OH）2＋O2＋2H2O＝4Fe（OH）3，故Fe（OH）2在水中稳定存在的寿命只有几秒钟，在实验室制取Fe（OH）2时，一定要用新制的Fe2＋盐和先加热驱赶O2后的NaOH溶液，且滴管末端插入试管内的液面下，再滴加NaOH溶液，也可以在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封