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鐵的氧化物及氫氧化物
第三章 鐵 金屬材料
宏觀辨識與微觀探析：
實驗探究鐵的氫氧化物、鐵鹽和亞鐵鹽的化學性質，并能用化學方程式或離子方程式正確表示；通過實驗掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制備原理及化學性質。
證據推理與模型認知：
學會從物質類別和元素價態的視角認識具有變價元素物質間的轉化關系，建立模型；創設問題情景，培養學生提出問題、分析問題以及通過實驗解決問題的能力；
科學探究與創新意識：
結合應用實例，將鐵的重要化合物的性質知識運用于實際生產生活。培養實驗設計實驗操作能力，提高運用所學知識解決實際問題的能力。
丹霞地貌的巖層因Fe2O3而呈紅色
鐵元素在地殼中的含量僅次于氧、硅和鋁，居第四位
赤鐵礦-氧化鐵
磁鐵礦-四氧化三鐵
鐵的氧化物
氧化亞鐵
金屬及其化合物研究方法
金屬單質
金屬氧化物
堿
鹽
FeO
Fe2O3
Fe3O4
Fe
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Fe3+
Fe2+
一、鐵的氧化物及其物理性質
化學名稱 氧化亞鐵 氧化鐵 四氧化三鐵
外觀
化學式
鐵元素 化合價
俗稱 ——
色、態
水溶性 FeO
Fe2O3
Fe3O4
+2
+3
+2、+3
鐵紅
磁性氧化鐵
黑色粉末
紅棕色粉末
黑色晶體
均不溶于水
紅磚和青磚都是生活中用到的建筑材料
兩者顏色不同的原因是兩者所含的鐵的氧化物是不一樣的，你認為紅磚和青磚中分別含有什么氧化物呢？
1. 按性質劃分，鐵的氧化物屬于哪個類別的氧化物？
2. 按元素價態從氧化性和還原性角度分析，鐵的氧化物具有什么性？
三者都是金屬氧化物，都能與酸反應。
三者都難溶于水，不與水反應。
從價態的角度分析， FeO、 Fe3O4既有氧化性又有還原性， Fe2O3主要有氧化性。
二、鐵的氧化物及其化學性質
FeO
物質類型角度
元素價態角度
氧化性
金屬氧化物
FeO+ 2H+ = Fe2+ + H2O
FeO+CO === Fe+CO2
還原性
6FeO+O2 === 2Fe3O4
Fe2O3
物質類型角度
元素價態角度
強氧化性
金屬氧化物
Fe2O3 + 6H+ = Fe3+ + 3H2O
2Fe(OH)3===Fe2O3 + 3H2O
Fe2O3+3CO === 2Fe+3CO2
二、鐵的氧化物及其化學性質
Fe3O4
物質類型角度
元素價態角度
特殊氧化物
Fe3O4 + 8H+= Fe2+ + 2Fe3++4 H2O
氧化性
還原性
Fe3O4+4CO ===3Fe+4CO2
Fe3O4 和硝酸反應等
氧化亞鐵是一種黑色粉末，不穩定，受熱會轉化為四氧化三鐵
6FeO + O2===2Fe3O4
三、鐵的氧化物及其用途
氧化鐵常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料。
特制的磁性氧化鐵用于制錄音磁帶和電訊器材。
赤鐵礦作為冶煉金屬鐵的原料
Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2
高溫
1.下列關于鐵的氧化物說法正確的是( )
A.“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色,可能是來自氧化亞鐵
B.Fe2O3是紅棕色粉末,俗稱磁性氧化鐵,常用作紅色油漆和涂料
C.Fe3O4中Fe元素的化合價有+2價和+3價,因而Fe3O4是FeO與Fe2O3的混合物
D.FeO在空氣中受熱，能迅速被氧化成Fe2O3
A
2.我國清代《本草綱目拾遺》中敘述了“鐵線粉”:“粵中洋行有舶上鐵絲.....日久起銷,用刀刮其銷,....所刮下之銷末,名鐵線粉”。這里的“鐵線粉”是指( )
A.Fe B.FeCl3 C. FeO D.Fe2O3
D
金屬及其化合物研究方法
金屬單質
金屬氧化物
堿
鹽
FeO
Fe2O3
Fe3O4
Fe
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Fe3+
Fe2+
Fe(OH)2
Fe(OH)3
鐵元素的氫氧化物有兩種，氫氧化亞鐵Fe(OH)2 和氫氧化鐵Fe(OH)3
鐵的氫氧化物該如何制取？
四、鐵的氫氧化物及其制備
Fe(OH)3 Fe(OH)2
實驗 操作
實驗現象及方程式
有紅褐色沉淀
Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓
Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓
Fe(OH)2
Fe(OH)3
？
為什么在FeSO4溶液中加入NaOH溶液時，生成的白色沉淀迅速變成灰綠色，過一段時間后還會生成紅褐色物質呢？
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3
Fe2＋+2OH－==Fe(OH)2↓(白色)
還原劑
氧化劑
隔絕空氣或氧氣
白色的Fe(OH)2會被溶解在溶液中的氧氣氧化。那么，在實驗室里，如何得到Fe(OH)2呢
因此實驗室中得到Fe(OH)2的關鍵是防止氧氣的干擾。其中包括溶液中的氧氣的干擾與空氣中的氧氣的干擾。
制備Fe(OH)2的注意事項
① 使用新配制的FeSO4溶液(可加入少量鐵屑）
②把NaOH溶液或配制溶液用的蒸餾水加熱煮沸除去溶解氧
③ 滴入溶液時將膠頭滴管伸入液面以下
膠頭滴管伸入液面以下
現配現用
加熱煮沸
液體上加履蓋層（如苯、煤油等）
制備Fe(OH)2改進方案
Fe(OH)2被氧化的原因
反應試劑中溶有氧氣
配制試劑的蒸餾水要煮沸
試劑與空氣接觸
①在Fe(OH)2溶液的液面上加少量苯（或植物油）
②膠頭滴管插入液面下加入NaOH溶液
改進方法
改進裝置
①改進方案一
操作：
先滴加 ，然后 ，
當氫氣純凈后，再滴加 。
收集氫氣并驗純
NaOH溶液
稀硫酸
②改進方案二
制備Fe(OH)2改進方案
③改進方案三
操作：
先 止水夾，在試管Ⅱ出口處 ，當 后， 止水夾。產生的氫氣使Ⅰ中壓強 ，將生成的硫酸亞鐵溶液從長導管入 .
打開
收集氫氣并驗純
關閉
增大
Ⅱ中
氫氣純凈
五、鐵的氫氧化物及其性質
鐵的氫氧化物有哪些性質？
Fe(OH)2
Fe(OH)3
鐵的氫氧化物 氫氧化鐵 氫氧化亞鐵
化學式
色、態
水溶性 與鹽酸反應
穩定性
轉化關系 Fe(OH)3
Fe(OH)2
紅褐色固體
白色固體
均不溶于水
Fe(OH)3 + 3H+ =Fe3+ + 3H2O
Fe(OH)2 + 2H+
=Fe2+ + 2H2O
2Fe(OH)3 ==Fe2O3 + 3H2O
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O=4Fe(OH)3
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
1.某同學欲利用如圖裝置制取能較長時間存在的 Fe(OH)2，其中實驗所用溶液現配現用且蒸餾水先加熱煮沸。下列分析正確的是(　　)
A.蒸餾燒瓶中反應的離子方程式是
2Fe＋6H＋===3Fe2＋＋3H2↑
B.實驗開始時應先關閉止水夾a、
打開 b，再向燒瓶中加入稀鹽酸
C.反應一段時間后可在燒瓶中觀察到白色沉淀
D.反應結束后若關閉 b 及分液漏斗活塞，則 Fe(OH)2可較長時間存在
D

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