高考化学 第一轮备考复习教案

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1、贵州省普安一中2011届高三化学一轮复习教案第13讲：铁和铜（建议2课时完成）[考试目标]1．了解过渡金属铁、铜的原子结构及其在周期表中的位置。2．掌握过渡元素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制备。4．掌握Fe2+、Fe3+的有关计算、除杂、鉴别、分离等方面的应用。[要点精析]一、铁元素在周期表中的位置及结构铁位于第四周期第Ⅷ族，原子结构示意图为：电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2铁是地壳中最丰富的元素之一，含量为4.75%，在金属中仅次于铝。铁

2、分布很广，能稳定地与其他元素结合，常以氧化物的形式存在，有赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、褐铁矿（主要成分是Fe2O3·3H2O）、菱铁矿（主要成分是FeCO3）、黄铁矿（主要成分是FeS2）、钛铁矿（主要成分是FeTiO3）等。土壤中也含铁1%～6%。铁是活泼的过渡元素。二、铁及其化合物的性质：1．单质铁的性质：(1)物理性质银白色光泽、密度大，熔沸点高，延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。(2)化学性质铁是较活泼的金属，铁原子的最外层电子数为2个，可失去2个或3个电子

3、而显+2价或+3价，但+3价的化合物较稳定。①与非金属反应：3Fe+2O2Fe3O42Fe+3C122FeCl3说明铁丝在氯气中燃烧时，生成棕黄色的烟，加水振荡后，溶液显黄色．Fe+SFeS说明铁跟氯气、硫反应时，分别生成+2价和+3价的铁，说明氧化性：氯气＞硫．②与水反应：a．在常温下，在水和空气中的O2、CO2等的共同作用下，Fe易被腐蚀(铁生锈)．b．在高温下，铁能与水蒸气反应生成H2：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2③与酸反应：a．与非氧化性酸(如稀盐酸、稀H2SO4等)的反应．例如：Fe+

4、2H＋＝Fe2＋+H2↑b．铁遇到冷的浓H2SO4、浓HNO3时，产生钝化现象，因此金属铁难溶于冷的浓H2SO4或浓HNO3中．④与比铁的活动性弱的金属的盐溶液发生置换反应．例如：Fe+Cu2＋＝Fe2＋+Cu归纳：铁的化学性质及在反应后的生成物中显+2价或+3价的规律如下；2．铁的氧化物：铁的氧化物有三种：氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁FeOFe2O3(铁红)Fe3O4(磁性氧化铁)化合价+2+2+2、+3黑色粉未红棕色粉未黑色晶体色、态水溶性均不溶于水和弱氧化性酸反应FeO+2H+=Fe2++H2OFe2

5、O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O和强氧化性酸反应3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2OFe2O3+6HNO3=2Fe(NO3)3+3H2O3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O稳定性在空气中氧化为Fe3O4空气中稳定在空气中稳定制备高温熔融，过量的铁与O2反应：2Fe+O2=2FeO氢氧化铁加热分解2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O铁在氧气中燃烧3Fe+2O2=Fe3O4注意：①FeO与非氧化性酸

6、相遇时，发生复分解反应，生成亚铁盐；但与强氧化性酸相遇，Fe2+被氧化成Fe3+，生成铁盐②Fe3O4在三种氧化物中最为稳定，一般不与酸、碱和氧气反应，所以在铁的表面若能形成Fe3O4膜，便能起到保护作用，防止生锈。Fe3O4是一种复杂的氧化物，它不属于碱性氧化物，可以写成FeO·Fe2O3的形式有+2、+3价③FeO、Fe2O3是碱性氧化物④空气中：6FeO+O2=2Fe3O43．铁的氢氧化物：氢氧化亚铁(Fe(OH)2)氢氧化铁-Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体水溶性难溶于水与酸反应Fe(OH)2+

7、2H+=Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O与强氧化酸反应3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+8H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O稳定性不稳定，易被空气中的氧气氧化，颜色变化：白色→灰绿色→红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3较稳定空气中久置会部分失水成铁锈受热易分解制取新制FeSO4溶液与NaOH溶液隔绝空气反应：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓铁盐与可溶性碱反应Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓思考：①实验中为什么要

8、用新制的硫酸亚铁溶液？(防止硫酸亚铁被空气中的氧气氧化而影响效果)②怎样才能使Fe2+溶液长时间保存？(在配制溶液时，要加入少量铁粉防止氧化，加入少量对应酸抑制水解)③实验中为什么要将滴管尖端插入试管里溶液底部，慢慢挤出氢氧化钠溶液(氢氧化亚铁极易被氧化，溶解在水中的少量的氧气都能将它氧化成氢氧化铁，所以按一般强碱与弱酸盐反应制弱碱的操作很难得到。要制得白色溶液必须用加热煮沸过的蒸馏水(以减少溶解在水中的氧气)临