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第三章 第一節(jié)
人教版高中化學(xué)必修第一冊
第3課 時鐵鹽與亞鐵鹽
素養(yǎng)目標
通過實驗探究鐵鹽和亞鐵鹽的化學(xué)性質(zhì)，并能用化學(xué)方程式或離子方程式正確表示。體會實驗對認識和研究物質(zhì)性質(zhì)的重要作用，形成證據(jù)意識。
結(jié)合應(yīng)用實例，將鐵鹽和亞鐵鹽的性質(zhì)的知識運用于解決生產(chǎn)、 生活中簡單的化學(xué)問題，強化性質(zhì)決定用途的觀念。
通過學(xué)習鐵鹽和亞鐵鹽，學(xué)會從物質(zhì)類別和元素價態(tài)的視角認識具有變價元素物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，并建立認識模型，豐富研究物質(zhì)的思路和方法。
鐵是人體必需的微量元素。食用富含鐵元素的食品，可以補充人體所需的鐵元素。
蛋黃
瘦肉
菠菜
如何通過化學(xué)實驗的方法檢驗食品中的鐵元素呢？
創(chuàng)設(shè)情境
2
亞鐵鹽
組成：
含有_____的鹽。
1
鐵鹽
組成：
含有_____的鹽。
鐵鹽和亞鐵鹽的組成
鐵鹽和亞鐵鹽
常見物質(zhì)：
常見物質(zhì)：
FeSO4·7H2O、FeCl2等
Fe2＋
Fe3＋
FeCl3、Fe2(SO4)3等
氯化鐵溶液
硫酸亞鐵溶液
硫酸鐵溶液
一：鐵鹽與亞鐵鹽溶液的鑒別：
方法1：觀察溶液顏色
【Fe3+：棕黃色】
【Fe2+：淺綠色】
缺點：溶液很稀或有其他離子干擾時難以檢驗
方法2：沉淀法
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(紅褐色沉淀)-----Fe3+
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色沉淀) -----Fe3+
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(紅褐色沉淀)產(chǎn)生白色絮狀沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色
P68【實驗3-2】
滴入KSCN
滴入KSCN
FeCl3溶液
FeCl2溶液
方法3：
加入KSCN溶液，溶液呈紅色，證明含有Fe3＋
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(紅色)
【歸納總結(jié)】單一含鐵鹽溶液中，利用KSCN溶液檢驗Fe3＋的存在，最靈敏（記）
不變色
變紅色
總結(jié)：Fe3+的檢驗方法
未知
溶液
觀察法------溶液呈黃色
NaOH溶液-----產(chǎn)生紅褐色沉淀
KSCN溶液----溶液呈紅色
含有Fe3+
KSCN溶液檢驗Fe3+的答題模板：取少量待測液于試管中，加入硫氰化鉀溶液，溶液呈紅色，證明含有Fe3+。
KSCN溶液檢測法最佳，這是專門用于檢驗Fe3+的特征試劑
序號 檢驗方法 現(xiàn)象
1
2
3
4
觀察法
淺綠色
加NaOH溶液
沉淀：白色→灰綠色→紅褐色
加KSCN溶液+H2O2
先無現(xiàn)象，加H2O2變紅
【總結(jié)】Fe2+的檢驗方法
【方法總結(jié)】取少量待測液于試管中，先加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，再加氧化劑（雙氧水或氯水），出現(xiàn)紅色，可檢驗Fe2＋的存在，最靈敏（記）
加K3[Fe(CN)6]溶液
藍色沉淀
物質(zhì)類別
鐵元素的
化合價
單質(zhì)
氧化物
鹽
堿
0
+2
+3
Fe
FeO
Fe2O3
FeCl2
FeCl3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
鐵元素的價類二維圖
【思考】請結(jié)合氧化還原反應(yīng)原理，基于元素價態(tài)推測Fe2+和Fe3+的化學(xué)性質(zhì)有何不同？
高價態(tài)Fe3+：有氧化性
中間價態(tài)Fe2+：有氧化性與還原性，主要體現(xiàn)還原性
最低價Fe：只有還原性
Fe2+和Fe3+如何轉(zhuǎn)化？
鐵鹽（ ） 亞鐵鹽（ ）
顏色
溶解性
化學(xué)性質(zhì) 與堿反應(yīng)
與氧化劑 ---
與還原劑
與KSCN ---
溶液為棕黃色
多數(shù)可溶
Fe2++ 2OHˉ ==Fe(OH)2↓
2Fe2++ Cl2== 2Fe3++ 2Clˉ
Fe2++ Zn == Fe + Zn2+
2Fe3++ Fe == 3Fe2+
2Fe3++ Cu == 2Fe2++ Cu2+
Fe3++ 3OHˉ == Fe(OH)3↓
溶液為淺綠色
多數(shù)可溶
氧化性
還原性氧化性
Fe3+ + 3SCN- ＝ Fe(SCN)3
二、鐵鹽與亞鐵鹽性質(zhì)總結(jié)
三：鐵鹽中Fe3+與亞鐵鹽中Fe2+的轉(zhuǎn)化
【實驗探究】教材p73，實驗3-3(部分)
【符號表達】寫出氯水、雙氧水與亞鐵鹽反應(yīng)的離子方程式。
2Fe2++Cl2= 2Fe3++2Cl-
2H++2Fe2++H2O2 = 2Fe3++2H2O
Fe3+
Fe2+
氧化劑
1. Fe2+ Fe3+
氧化劑
氧化劑：O2 、Cl2、Br2、NaClO、H2O2、 Na2O2 、HNO3、KMnO4等
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
1.為什么在配制FeSO4溶液時，通常還要往溶液中加入鐵釘或鐵粉？
Fe2＋易被氧化成Fe3＋，加入鐵粉或鐵釘發(fā)生反應(yīng)
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
2.硫酸亞鐵久置為何會發(fā)黃？應(yīng)如何處理和保存？
加入鐵粉，密封保存
思考
寫出鐵粉、銅、KI與鐵鹽反應(yīng)的離子方程式。
2Fe3++Fe= 3Fe2+
2Fe3++Cu= 2Fe2+ +Cu2+
2Fe3++2I-= 2Fe2++I2
2. Fe3+ Fe2+
還原劑
還原劑：金屬單質(zhì)(如Fe、Cu)、S2-、I-等
2Fe3+ + S2- = 2Fe2+ + S
三、鐵鹽與亞鐵鹽的轉(zhuǎn)化
P68【實驗3-3】
加入鐵粉
加入氯水
滴入KSCN
滴入KSCN
FeCl3溶液
FeCl2溶液
電子工業(yè)上常用覆銅板制作印刷電路板，原理是：利用FeCl3溶液做腐蝕液，把覆銅板上不需要的銅腐蝕掉。預(yù)先設(shè)計好的電路在銅板上用蠟或不透水的物料覆蓋，以保護銅線路不被腐蝕。
腐蝕液如何處理？
__________
2Fe3++ Cu == 2Fe2++ Cu2+
趣味實驗
利用覆銅板制作圖案
實驗：取一小塊覆銅板，用油性筆在覆銅板上畫好設(shè)計好的圖案，然后浸入盛有FeCl3溶液的小燒杯中。過一段時間后，取出覆銅板并用水清洗干凈。觀察實驗現(xiàn)象，并展示制作的圖案。
Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+
上述實驗中發(fā)生了什么化學(xué)反應(yīng)，生成的主要產(chǎn)物是什么？請運用氧化還原反應(yīng)規(guī)律進行分析，并嘗試寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
【問題解決】利用覆銅板制作圖案
【閱讀思考】閱讀教材p74利用覆銅板制作圖案的實驗，完成實驗報告。
【實驗結(jié)論】
【化學(xué)反應(yīng)】
銅可被FeCl3溶液腐蝕
2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
(2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋)
【問題解決】利用覆銅板制作圖案
【交流研討】使用后的腐蝕液中含有哪些物質(zhì)？如何處理腐蝕液回收得到Cu和FeCl3 設(shè)計回收轉(zhuǎn)化流程。
小結(jié)： Fe3＋ 和Fe2＋ 在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化
Fe2＋
Fe3＋
氧化劑：
Cl2、O2、Na2O2 、KMnO4等
還原劑：
Fe、Cu、H2S、KI、SO2等
Fe2＋：既有氧化性，又有還原性，但以還原性為主；
Fe3＋：具有強氧化性。
Fe2+ Fe3+
Cl2、Br2、H2O2、KMnO4(H+)、HNO3、O2等
2Fe2+ +Cl2 = 2Fe3++2Cl-
2Fe2+ +Br2 = 2Fe3++2Br-
5Fe2+ +MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
3Fe2++4H++ =3Fe3++NO↑+2H2O
2Fe2++H2O2+2H+ = 2Fe3++2H2O
4Fe2++O2+4H+ = 4Fe3++2H2O
1.Fe2+生成Fe3+
Fe3+ Fe2+
Fe、Zn、Cu、I-、H2S、S2-、SO2、
2Fe3++Fe = 3Fe2+
2Fe3++H2S = 2Fe2++2H++S↓
2Fe3++2I- = 2Fe2++I2
2Fe3++SO2+2H2O = 2Fe2++4H++SO42-
2Fe3++Zn = 2Fe2++Zn2+
若Zn過量Fe2++Zn = Fe+Zn2+
2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+
2Fe3++S2- = 2Fe2++S↓
2Fe3+++H2O = 2Fe2++2H++
FeS為黑色沉淀
2.Fe3+生成Fe2+
CuSO4+H2S = CuS↓+H2SO4
鐵三角：揭示鐵的三種價態(tài)之間的轉(zhuǎn)化
Fe3＋
Fe
Fe2＋
Fe3＋、Cu2＋、H＋ 、I2、S
Cl2 Br2 O2 HNO3 H2O2 KMnO4
C CO H2 Al Zn
O2 Cl2 Br2 HNO3
Fe Cu H2S S2― I― HI SO2
C CO H2 Al
知識拓展
Fe-Fe2+-Fe3+
構(gòu)建“鐵三角”解決實際問題
鹽
+2
+3
0
Fe3+
Fe2+
Fe
單質(zhì)
Fe元素價態(tài)
物質(zhì)類別
只有氧化性
既有氧化性，
又有還原性
只有還原性
Cl2、HNO3、濃硫酸等（強氧化劑）
Al、CO
Fe
Zn
Cu
S2-
I-
維C
O2
Cl2
HNO3
濃硫酸
KMnO4
Cu2+、H+、S、I2
Al、Zn
1.Fe2＋、Fe3＋的分離、除雜方法。
主要物質(zhì) 雜質(zhì) 除雜方法
Fe2＋ Fe3＋
FeCl3 FeCl2
Fe2＋ Cu2＋
加過量鐵粉后過濾
加氯水或通入Cl2
加過量鐵粉后過濾
“鐵三角”的應(yīng)用：
【歸納總結(jié)】關(guān)于鐵離子及其亞鐵離子之間的離子的共存。
①Fe2＋、Fe3＋與OH－因反應(yīng)生成沉淀而不能大量共存。
②Fe3＋與S2－、I－、HS－、S，F(xiàn)e2＋與ClO－、Mn(H＋)在溶液中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。
③Fe3＋與SCN－發(fā)生反應(yīng)生成難電離的Fe(SCN)3，不能大量共存。
“鐵三角”的應(yīng)用：
2.判斷離子共存
鐵及其化合物轉(zhuǎn)化
C
課堂評價
1、下列描述不正確的是(　　)
A．FeSO4可用于防止食品氧化變質(zhì)，延長食品的保質(zhì)期B．向FeSO4溶液中加入NaOH溶液，觀察到有白色沉淀生成，白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色C．向Fe2(SO4)3溶液中加入足量鐵粉，充分反應(yīng)后滴加KSCN溶液，溶液立即變成血紅色D．鐵在氧氣中燃燒，生成黑色的Fe3O4
C
1、下列描述不正確的是(　　)
C
課堂評價
1、下列描述不正確的是(　　)
A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明原溶液中不含F(xiàn)e2＋B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說明原溶液中含有Fe2＋C．向某溶液中加入NaOH溶液，得到紅褐色沉淀，說明原溶液中含有Fe3＋D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到沉淀顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說明原溶液中含有Fe2＋，不含有Mg2＋
C
2、下列離子的檢驗方法最合理的是(　　)
C
課堂評價
1、下列描述不正確的是(　　)
A．加入氫氧化鈉溶液
B．通入氯氣
C．加入銅粉
D．加入鐵粉
D
3、除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，最好的辦法是(　　)
C
課堂評價
1、下列描述不正確的是(　　)
C
4、下列各組物質(zhì)中，X是主體物質(zhì)，Y是少量雜質(zhì)，Z是為除去雜質(zhì)所要加入的試劑，其中所加試劑正確的是(　　)
A B C D
X FeCl3溶液 FeCl3溶液 Cu Na2SO4溶液
Y FeCl2 CuCl2 Fe Na2CO3
Z Fe Fe 稀硫酸 BaCl2溶液

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