同步知识清单 第3章 铁 金属材料 学案（学生版+教师版）人教版（2019） 必修 第一册

第三章 铁 金属材料 第一节 铁及其化合物 一、铁的单质 1、铁的存在与冶炼 (1)铁元素在自然界中主要是以 ＋2 价和 ＋3 价化合物的形态存在于矿石中，游离态的 单质铁 只存在于陨铁中。铁元素在地壳中的含量仅次于 氧、硅和铝 ，居第4位。 (2)炼铁高炉中的反应原理：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。 2、铁的物理性质 物质 状态 密度 熔点 沸点 金属共性 特性 银白色，有 金属光泽 固体 7.86 g/cm3 1 535 ℃ 2 750 ℃ 导热、导电、延展性好 能被磁体 吸引 3、铁的化学性质 铁与氧化性较弱的 氧化剂 (如盐酸、硫酸铜等)反应，铁原子失去2个电子生成＋2价铁的化合物；而铁与氧化性较强的氧化剂(如氯气等)反应，铁原子则失去3个电子生成＋3价铁的化合物。 （1）在一定条件下，铁作为还原剂能与某些非金属单质、酸和盐溶液反应 化学性质 化学方程式举例 ①Fe与非金属单质反应 ②Fe与非氧化性酸反应 Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ ③Fe与盐溶液反应 （2）铁与水蒸气的反应 实验装置 装置1 装置2 操作及现象 用小试管收集一试管气体，点燃，听到轻微“噗”声，产生淡蓝色火焰，证明生成了 H2 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了 H2 实验 结论 铁能与水蒸气反应，并有H2生成，反应的化学方程式为： 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 实验 说明 ①湿棉花的作用是在受热时提供反应所需的水蒸气； ②加热铁粉酒精灯的火焰用防风罩套住，可以使加热效果更好； ③肥皂液在该实验中可以起到“收集”氢气的作用 二、铁的重要化合物 1、铁的氧化物 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 — 铁红 磁性氧化铁 色、态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性) 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁的化合价 ＋2价 ＋3价 ＋2价，＋3价 稳定性 不稳定 稳定 稳定 与H＋反应的离子方程式 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O 特殊转化 FeO在空气中受热，迅速被氧化为Fe3O4：6FeO＋O22Fe3O4 2、铁的氢氧化物 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色、态 白色 固体 红褐 色固体 与H＋反应的离子方程式 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 受热分解 — 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 制法 可溶性亚铁盐与强碱溶液反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(离子方程式) 可溶性铁盐与强碱溶液反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(离子方程式) 二者的关系 在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 3、铁盐和亚铁盐 （1）【实验3-2】　探究Fe3＋、Fe2＋的检验 离子 Fe3＋ Fe2＋ 实验操作 实验现象 溶液变成 红色 开始无明显现象，滴加新制氯水后溶液变成 红色 离子方程式 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－， Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 结论 Fe3＋遇SCN－显 红色 ，可利用此现象检验Fe3＋的存在 Fe2＋和SCN－混合无明显现象，加入新制氯水后，Fe2＋被氧化成Fe3＋；可用先加 KSCN 溶液再加 新制氯水 的方法检验Fe2＋的存在 （2）Fe3＋、Fe2＋的检验 Fe2＋ Fe3＋ 观察法 浅绿色 棕黄色 加碱法(NaOH) ①现象：白色絮状沉淀灰绿色红褐色沉淀 ②反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色)； 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (红褐色) ①现象：红褐色沉淀 ②反应：Fe3＋＋3OH－=== Fe(OH)3↓(红褐色) 显色法 (SCN－) ①现象：加入KSCN溶液无明显现象，再滴入氯水变成红色溶液 ②反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－； Fe3＋＋3SCN－=== Fe(SCN)3(红色) ①现象：加入KSCN溶液，溶液变为红色 ②反应：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(红色) （3）检验Fe2＋的注意事项 ①只含Fe2＋的溶液：检验Fe2＋加入试剂的顺序 待测液 不变色 ... ...