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《铁和铜及其化合物》

课程目标1了解铁和铜的物理性质掌握铁和铜的颜色、导电性、导热性、密度和熔沸点等物理特性，为后续学习奠定基础。2掌握铁和铜的化学性质熟悉铁和铜与氧气、酸、盐等物质的反应，理解其反应机理和产物，培养化学反应分析能力。探索铁和铜化合物的应用

铁的物理性质银白色金属铁具有金属光泽，颜色为银白色，但表面容易生锈，形成红棕色的氧化铁。可被磁铁吸引铁是典型的铁磁性材料，可以被磁铁吸引，也可以被磁化。导电性和导热性好铁具有良好的导电性和导热性，但不如铜和铝。密度大，熔沸点高铁的密度为7.87g/cm3，熔点为1538°C，沸点为2862°C。

铜的物理性质紫红色金属纯铜具有金属光泽，颜色为紫红色，因此也称为“红铜”。导电性和导热性优异铜的导电性和导热性仅次于银，广泛应用于电气工业。密度为8.92g/cm3铜的密度较大，具有一定的强度和硬度，适合用于制造各种金属制品。熔点1084.62°C，沸点2562°C铜的熔点和沸点相对较高，使其在高温环境下仍能保持稳定的物理状态。

铁的化学性质：与氧气反应在空气中缓慢氧化铁在潮湿的空气中容易生锈，生成红棕色的氧化铁(III)，即铁锈。这是一个缓慢的氧化过程。高温下快速氧化在高温下，铁与氧气反应速度加快，燃烧生成四氧化三铁，这是一个剧烈的氧化过程。4Fe+3O?→2Fe?O?

铁的化学性质：与酸反应与稀盐酸反应Fe+2HCl→FeCl?+H?↑

铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。氯化亚铁溶液呈浅绿色。与稀硫酸反应Fe+H?SO?→FeSO?+H?↑

铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。硫酸亚铁溶液也呈浅绿色。

铁的化学性质：置换反应与铜离子反应Fe+CuSO?→FeSO?+Cu

铁可以从硫酸铜溶液中置换出铜，生成硫酸亚铁。这是一个典型的金属活动性顺序的体现。1活动性：FeCu根据金属活动性顺序，铁的活动性比铜强，因此铁可以置换出铜。铜会以金属铜的形式析出。2

铜的化学性质：与氧气反应1常温下不与氧气反应在干燥的空气中，铜的化学性质稳定，不容易被氧化。2加热时与氧气反应2Cu+O?→2CuO

加热条件下，铜与氧气反应生成黑色的氧化铜(II)。铜在潮湿的空气中，会缓慢被氧化，形成绿色的铜锈，主要成分是碱式碳酸铜。

铜的化学性质：与酸反应1不与稀盐酸、稀硫酸反应由于铜的活动性较弱，不能从稀盐酸和稀硫酸中置换出氢气。2与浓硫酸、浓硝酸反应3Cu+8HNO?→3Cu(NO?)?+2NO+4H?O

铜可以与浓硫酸和浓硝酸反应，但不是置换反应，而是氧化还原反应。

铁的氧化物四氧化三铁（Fe?O?）黑色固体，具有磁性，也称为磁铁矿，是铁的重要矿石。氧化铁(II)（FeO）黑色粉末，不稳定，容易被氧化成氧化铁(III)。氧化铁(III)（Fe?O?）红棕色粉末，也称为赤铁矿，是铁锈的主要成分，也是颜料和抛光剂。

铜的氧化物氧化铜(I)（Cu?O）红色固体，不稳定，容易被氧化成氧化铜(II)。氧化铜(II)（CuO）黑色固体，是铜与氧气反应的主要产物，也可用作颜料和催化剂。

铁离子的性质1Fe2?：浅绿色亚铁离子在溶液中呈浅绿色，具有还原性，容易被氧化成铁离子。2Fe3?：浅黄色铁离子在溶液中呈浅黄色，具有氧化性，容易被还原成亚铁离子。3Fe2?→Fe3?+e?（氧化）亚铁离子失去电子，被氧化成铁离子。4Fe3?+e?→Fe2?（还原）铁离子得到电子，被还原成亚铁离子。

铜离子的性质Cu?：无色亚铜离子在溶液中通常是无色的，但在水溶液中不稳定，容易发生歧化反应。Cu2?：蓝色铜离子在溶液中呈蓝色，是铜盐溶液的典型颜色。Cu?→Cu2?+e?（氧化）亚铜离子失去电子，被氧化成铜离子。Cu2?+e?→Cu?（还原）铜离子得到电子，被还原成亚铜离子。

铁离子的检验Fe2?+2OH?→Fe(OH)?↓（白色沉淀）亚铁离子与氢氧根离子反应生成白色氢氧化亚铁沉淀，但氢氧化亚铁不稳定，容易被氧化成氢氧化铁(III)。1Fe3?+3OH?→Fe(OH)?↓（红褐色沉淀）铁离子与氢氧根离子反应生成红褐色氢氧化铁(III)沉淀。2Fe3?+SCN?→[Fe(SCN)]2?（血红色）铁离子与硫氰根离子反应生成血红色的络合物，常用于检验铁离子。3

铜离子的检验1Cu2?+2OH?→Cu(OH)?↓（蓝色沉淀）铜离子与氢氧根离子反应生成蓝色氢氧化铜沉淀。2Cu2?+4NH?·H?O→[Cu(NH?)?]2?+4H?O（深蓝色）铜离子与过量氨水反应生成深蓝色四氨合铜(II)络离子。

铁的重要化合物：硫酸亚铁1化学式：FeSO?硫酸亚铁的化学式为FeSO?，常以七水合物FeSO?·7H?