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1、第2课时 探究铁及其化合物的氧化性和还原性【新课导入】(教师用书备用)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,会造成缺铁性贫血。人如果食用含有亚硝酸钠的食物,就会出现口唇、指甲、皮肤发紫,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态,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,使血液失去携氧功能,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?【学习目标】1.从氧化还原的角度认
2、识铁及其重要化合物的主要性质。2.掌握不同价态铁元素的转化途径。3.掌握检验Fe2+、Fe3+的方法。课前预习课堂探究课前预习读教材学基础回顾知识衔接1.元素化合价处于最高价态时只有氧化性。2.元素化合价处于最低价态时只有还原性。3.元素化合价处于中间价态时,既有氧化性,又有还原性。预习教材新知一、铁元素的存在二、铁及其化合物的氧化性或还原性1.预测与假设(以Fe、Fe2+、Fe3+为例)(1)只有氧化性的微粒:。(2)只有还原性的微粒:。(3)既有氧化性又有还原性的微粒:。2.实验方案(以Fe、Fe2+、
3、Fe3+为例)(1)证明Fe3+只有氧化性,需加入还原剂,如Fe、Zn等。(2)证明Fe只有还原性,需加入氧化剂,如H+、Fe3+等。(3)证明Fe2+有氧化性,需加入还原剂,如Zn;证明其有还原性,需加入氧化剂,如Cl2、稀硝酸等。Fe3+FeFe2+3.实验步骤、实验现象(1)Fe3+的性质探究红浅绿氧化还原氧化(2)Fe2+的性质探究灰绿红褐无浅绿不变色红自评预习效果1.下列物质能将Fe氧化为Fe3+的是()A.氢气B.氯气C.浓盐酸D.稀硫酸2.下列铁的单质或化合物中,铁元素只有氧化性的是()A.F
4、eB.FeCl2C.Fe3O4D.FeCl33.下列物质能将Fe2+转化为Fe3+的有()①新制氯水 ②锌 ③稀硝酸 ④铜 ⑤铁A.①②③B.②④⑤C.①③D.①②③④BDC课堂探究解疑难提能力探究1铁及其化合物的性质问题导引1.已知Fe3O4中的铁元素的化合价为+2价和+3价,你能写出它与盐酸反应的化学方程式吗?2.已知氢碘酸(HI)有强还原性,你能预测Fe(OH)3和HI反应的产物吗?【疑难剖析】1.铁的化学性质2.铁的氧化物及其性质3.铁的氢氧化物及其性质【特别提示】①由于+3价铁元素具有氧化性,Fe
5、(OH)3与还原性酸发生氧化还原反应,而不是酸碱中和反应;由于+2价铁元素具有还原性,Fe(OH)2与氧化性酸发生氧化还原反应,而不是酸碱中和反应,故酸与碱之间的反应并不一定是中和反应。②Fe(OH)2在空气中极易被氧化,颜色变化为:白色固体→灰绿色固体→红褐色固体。【例1】下列物质反应后一定有Fe3+生成的是()①过量的铁与氯气反应 ②Fe与过量的稀硫酸反应后再加H2O2③Fe(NO3)2溶液中加少量的盐酸 ④铁与Fe2O3的混合物溶于盐酸中A.只有①B.只有①②C.只有①②③D.全部解析:①中氯气的氧化
6、性较强,直接将铁氧化为三价,又由于不在溶液中进行,所以过量的铁无法再将其还原;②中双氧水有强氧化性,可以将亚铁离子氧化为三价铁离子;③中硝酸具有强氧化性,可以将亚铁离子氧化为三价铁离子;④中若铁是足量的,则溶液中只有亚铁离子。答案:C【跟踪训练1】向11.2gFe2O3、Cu的混合物中加入0.25mol·L-1的硫酸溶液600mL时,固体恰好完全溶解,溶液中不含Fe3+,若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量为()A.2.4gB.1.6gC.4.8gD.6.4gA探究2Fe、Fe3+、
7、Fe2+的相互转化及Fe2+、Fe3+的检验问题导引1.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其转化?2.水溶液中Fe3+为棕黄色,Fe2+为浅绿色,如何通过化学方法确定溶液中有无Fe2+或Fe3+?【疑难剖析】1.Fe、Fe2+、Fe3+间的相互转化关系——“铁三角”2.Fe2+和Fe3+的检验【例2】(2015山东菏泽高一期末)一个体重50kg的健康人含铁元素2g,这2g铁元素以Fe2+和Fe3+的形式存在。Fe2+易被吸收,所以给贫血者补充铁时,应补充含Fe2+的亚铁盐(如Fe
8、SO4)。服用维生素C可使食物中的Fe3+转化成Fe2+,有利于人体对铁的吸收。(2)某些补铁剂的成分是硫酸亚铁,长期放置会因氧化而变质。检验硫酸亚铁是否变质的试剂是(填序号)。①稀盐酸 ②石蕊溶液 ③KSCN溶液(3)要除去FeCl3溶液中少量的氯化亚铁,可行的办法是(填字母)。a.加入铜粉b.加入铁粉c.通入氯气d.加入NaOH溶液根据选用的试剂,写出该过程中发生反应的离子方程式。(4)电子工业常用30%的F
