高二化學(xué)鐵和鐵合金

1、資源信息表標(biāo)題：鐵和鐵合金關(guān)鍵詞：鐵的化學(xué)性質(zhì)、鐵合金的性質(zhì)、二價鐵與二價鐵的相互轉(zhuǎn)化、Fe3+檢驗的方法描述：本節(jié)課試圖通過鐵的學(xué)習(xí),使學(xué)生能思考化合物主要是Fe2+與Fe3+之間轉(zhuǎn)化的條件,并能設(shè)計實驗進(jìn)行一些金屬化合物的性質(zhì)檢驗和性質(zhì)探究活動,進(jìn)步熟悉到理論根底和思考方式在元素化合物性質(zhì)探究中的重要性.化學(xué)高二年級第一學(xué)期試用本上科版第八章第一節(jié)第二課時陳寅單位：上海市繼光高級中學(xué)地址：上海市高陽路690號Email:8.1應(yīng)用廣泛的金屬材料鋼鐵共2課時第2課時鐵和鐵合金設(shè)計思想本節(jié)課試圖通過鐵的學(xué)習(xí),使學(xué)生能思考化合物主要是Fe2+與F»+之間轉(zhuǎn)化的條件,并能設(shè)計實驗進(jìn)行一些

2、金屬化合物的性質(zhì)檢驗和性質(zhì)探究活動,進(jìn)一步熟悉到理論根底和思考方式在元素化合物性質(zhì)探究中的重要性.鐵的化學(xué)性質(zhì)是本課的重點,但不是難點,教師可使學(xué)生通過回憶、書寫化學(xué)方程式等環(huán)節(jié)到達(dá)目的.二價鐵與三價鐵的相互轉(zhuǎn)化是難點,教師試圖通過實驗探究來化解.本節(jié)課在設(shè)計時十分注意經(jīng)常要求學(xué)生對知識進(jìn)行整理和歸納,及時回憶學(xué)習(xí)內(nèi)容,盡量教會學(xué)生如何建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò),學(xué)會在化學(xué)學(xué)習(xí)中的演繹和歸納的方法.如學(xué)習(xí)金屬元素及其化合物的一般順序、歸納化學(xué)反響中鐵的化合價變化規(guī)律、Fe2+與Fe3+之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律等.一.教學(xué)目標(biāo)1 .知識與技能鐵的物理性質(zhì)A鐵的化學(xué)性質(zhì)B鐵合金及其用途A（4） Fe3+檢驗原理B2 .過

3、程與方法通過對鐵及其化合物的性質(zhì)的研究,感受到金屬元素學(xué)習(xí)和研究的一般方法.通過對速力菲中Fe2+的鑒定,熟悉鐵離子檢驗的方法.3 .情感態(tài)度與價值觀通過鐵及其化合物性質(zhì)和用途的學(xué)習(xí),體驗到本學(xué)習(xí)主題對人類社會的重要影響.二.教學(xué)重點和難點1 .教學(xué)重點鐵的化學(xué)性質(zhì).2 .教學(xué)難點二價鐵與三價鐵的相互轉(zhuǎn)化.三.教學(xué)用品實驗用品氯化鐵溶液、硫氟化鉀溶液、H2O2溶液、市售補鐵藥劑速力菲、稀鹽酸、鐵粉、長膠頭滴管1支、藥匙、試管假設(shè)干等,多媒體四.教學(xué)流程2、流程說明學(xué)生活動1：學(xué)生介紹鐵的冶煉史,著重反映我國古代在煉鐵、煉鋼方面的先進(jìn)技術(shù).歸納小結(jié)1：學(xué)生歸納鐵的物理性質(zhì).提出問題：鐵的原子結(jié)構(gòu)

4、有哪些特點？學(xué)生活動2:學(xué)生寫出鐵跟氧氣、硫粉、氯氣、鹽酸和硫酸銅等反響的化學(xué)方程式.并歸納上述反響中鐵的化合價變化規(guī)律.學(xué)生活動3:由學(xué)生介紹合金與眾不同的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),以及鐵合金生鐵、普通鋼、特種鋼等的性質(zhì).實驗1:在試管里滴入少量氯化鐵溶液,再滴入幾滴硫氧化鉀溶液.觀察發(fā)生的現(xiàn)象.實驗2:在試管里注入氯化鐵溶液,滴入幾滴硫氧化鉀溶液.再參加稍過量鐵粉,振蕩片刻,觀察發(fā)生的現(xiàn)象.實驗3:在上述實驗試管中吸取上層清液,注入另一個試管,滴入H2O2溶液,振蕩后觀察發(fā)生的現(xiàn)象.歸納小結(jié)2:分析并總結(jié)Fe2+與Fd3+間的轉(zhuǎn)化關(guān)系.設(shè)計實驗：如何設(shè)計實驗證實市售補鐵藥劑速力菲中含F(xiàn)e2+O五.教學(xué)案

5、例1、教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖鐵的冶煉史課題引入目前已發(fā)現(xiàn)的金屬近90種,鐵是其中最常見的金屬,不管是鋼針、螺絲刀或洗衣機,還是汽車、火車等,它們的制造都離不開鐵.鐵和碳的合金總稱鋼鐵,它是世界上產(chǎn)量最大的金屬材料,約占金屬材料產(chǎn)量的90%o所以至今鐵還是應(yīng)用最廣泛、產(chǎn)量最高的金屬.板書8.1應(yīng)用廣泛的金屬材料一鋼鐵過?g古代人們是如何運用煉鐵、煉鋼方法利用鐵的？下面請同學(xué)介紹鐵的冶煉史.學(xué)生介紹鐵的冶煉史,著重反映我國古代在煉鐵、煉鋼方面的先進(jìn)技術(shù).讓學(xué)生參與到學(xué)習(xí)過程中來,任務(wù)在課前布置.講解鐵是一種金屬元素,學(xué)習(xí)金屬元素及其化合物的一般順序是：單質(zhì)氧化物氫氧化物鹽.再次強

6、調(diào)元素化學(xué)金屬的學(xué)習(xí)方法.鐵的物理性質(zhì)板書一、鐵的物理性質(zhì)展示出示裝有鐵粉的試劑瓶.觀察鐵粉的顏色、狀態(tài).答復(fù)：黑色固體.分析純潔的鐵是光亮的銀白色金屬,通常情況下因被空氣中的O2氧化生成氧化物而呈黑色.學(xué)生歸納：純潔的鐵是光亮的銀白色金屬.鐵除具有延展性、導(dǎo)熱、導(dǎo)電等金屬通性外,還能被磁體吸引.在磁場作用下,鐵能被磁化而產(chǎn)生磁性.熔沸點較高,密度較大.鐵的化學(xué)性質(zhì)板書二、鐵的化學(xué)性質(zhì)提問鐵的原子結(jié)構(gòu)有哪些特點？學(xué)生閱讀教材后答復(fù)：鐵原子共有4個電子層,反響中容易失去最外層的2個電子或最外層的2個電子和次外層的1個電子.強化結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念.提問鐵位于第四周期第皿族,這一區(qū)域還有哪些元素呢？

7、學(xué)生對照元素周期表,指出這里還有代表財富的“金和“銀；最硬的金屬“銘；最難熔的金屬“鴇；“太空金屬“鈦；象水一樣的“汞；以及電器工業(yè)的主角“銅.學(xué)生假設(shè)答復(fù)不出,教師可以提示.講解這些元素的單質(zhì)、合金及重要化合物在國民經(jīng)濟建設(shè)中具有廣泛的用途.從而引出過渡元素的概念.過?g我們已學(xué)過鐵能跟氧氣、硫粉、氯氣等非金屬單質(zhì)反響,鐵也能與鹽酸和硫酸銅等鹽溶液反響.請寫出這些反響的化學(xué)方程式.學(xué)生寫出反響的化學(xué)方程式.鐵跟氧氣、硫、氯氣、鹽酸、硫酸銅等物質(zhì)的反響,學(xué)生應(yīng)較熟悉,教學(xué)時可快些.板書1、跟氧氣等非金屬單質(zhì)反響點燃3Fe+2O2Fe3O4Fe+SFeS點燃2Fe+3Cl22FeCl32、跟酸反

8、響Fe+2HCl-FeCl2+H2T3、跟鹽溶液反響Fe+CuSO4-FeSO4+Cu提問歸納上述反響中鐵的化合價變化規(guī)律？答復(fù)：鐵遇強氧化劑可被氧化成十3價的鐵,鐵遇弱氧化劑被氧化為+2價的鐵.此處的歸納較重要.講解鐵在冷的濃硝酸或濃硫酸中,外表形成一層致密的氧化膜,發(fā)生鈍化現(xiàn)象.提問鐵能置換酸中的氫,能否置換水中的氫？答復(fù)：不可以,常溫下鐵和水不反響.講解紅熱的鐵能跟水蒸氣反響生成四氧化三鐵和氫氣.板書4、跟水蒸氣反響Wj溫3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2T鐵合金的性質(zhì)講解在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中,大局部金屬制品都不是由純金屬制成的,而是用合金制造的,生鐵和鋼都是鐵碳合金.下面請同

9、學(xué)來介紹合金和鐵合金的性質(zhì).學(xué)生介紹合金與眾不同的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),以及鐵合金生鐵、普通鋼、特種鋼等的性質(zhì).這局部學(xué)習(xí)內(nèi)容較為簡單,學(xué)生完全可以自主解決.板書三、鐵合金的性質(zhì)布置課后思考題查閱資料,填寫汽車配件的材料.在課后學(xué)生通過查閱資料完成.汽車配件金屬或合金電線汽車外殼燈箱排氣管Fe3+的檢驗板書四、Fe3+的檢驗實驗在試管里滴入少量氯化鐵溶液,再滴入幾滴硫氧化鉀溶液.觀察發(fā)生的現(xiàn)象.答復(fù)：溶液出現(xiàn)血紅色.分析無色的SCN跟Fe3+反響,生成紅色的Fe(SCN)2+離子.我們常用這個反響來檢驗Fe3+O板書Fe3+SCN-Fe(SCN)2+Fe2+與Fe3+之間的轉(zhuǎn)化板書五、Fe2+與Fe3+

10、的轉(zhuǎn)化對于這局部學(xué)習(xí)內(nèi)容,教師可通過幾個簡單的實驗,使學(xué)生自主歸納得出Fe2+與Fe3+之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系.實驗在試管里注入氯化鐵溶液,滴入幾滴硫氧化鉀溶液.再參加稍過量鐵粉,振蕩片刻,觀察發(fā)生的現(xiàn)象.答復(fù)：血紅色褪成無色.提問產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因？試寫出離子方程式.分析：由以上實驗中的顏色變化可知,Fe3+已被鐵粉復(fù)原成Fe2+.板書2Fe3+Fe-3Fe2+實驗在上述實驗試管中吸取上層清液,注入另一個試管,滴入H2O2溶液,振蕩后觀察發(fā)生的現(xiàn)象.答復(fù)：又出現(xiàn)血紅色.提問產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因？分析：從實驗現(xiàn)象說明Fe2+被強氧化劑H2O2氧化成Fe3+O分析能否分析并總結(jié)上述轉(zhuǎn)化關(guān)系？分析：鐵鹽遇較

11、強的復(fù)原劑時被復(fù)原成亞鐵鹽；亞鐵鹽在較強的氧化劑作用下會氧化成鐵鹽.總之,上述事實說明Fe2+和Fe3+在一定條件下能相互轉(zhuǎn)變._氧化劑.Fe2-Fe3復(fù)原劑討論為什么保存亞鐵鹽溶液時,常參加幾顆鐵釘或鐵粉？怎樣檢驗一瓶硫酸亞鐵溶液是否變質(zhì)？答復(fù)：預(yù)防亞鐵鹽被氧化.用硫氧化鉀溶液檢驗.速力菲中含F(xiàn)e2+的檢驗資料介紹缺鐵性貧血在我國高達(dá)15%20%,我國患缺鐵性貧血和鐵營養(yǎng)不良癥者達(dá)2億人,其中婦女、兒童為高發(fā)人群.Fe2+與Fe3+之間的轉(zhuǎn)化是本課的難點,試圖通過生活化的情景,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生在有意義的情景中展開學(xué)習(xí),同時化解難點.提問如何檢驗市售補鐵藥劑速力菲(主要成分琥珀酸亞鐵,

12、含F(xiàn)e2+為34%36%的無水堿式鹽,薄膜層起保護(hù)作用)中含F(xiàn)e2+?學(xué)生設(shè)計方案：用小刀去薄膜層,將藥碾碎；加水溶解、過濾,取濾液；加酸,用H2O2、KSCN溶液檢驗.討論評價學(xué)生設(shè)計的方案.討論：方案增加了藥品與空氣接觸的時機,Fe2+易被氧化.改良方案：由堿式鹽想到速力菲稀鹽酸溶解硫富化鉀溶液呈淺紅色過氧化氫加塞振蕩后出現(xiàn)血紅色.(實驗成功)課的小結(jié)小結(jié)歸納本課的主要內(nèi)容.布置思考題根據(jù)速力菲使用說明書,本品假設(shè)與Vc同服,可增加本品的吸收,為什么？對上述情景的深化和拓展.2.主要板書§8.1一、鐵的物理性質(zhì)二、鐵的化學(xué)性質(zhì)1、跟氧氣等非金屬單質(zhì)反響點燃3Fe+2O2Fe3O4

13、Fe+SFeS點燃2Fe+3Cl22FeCl32、跟酸反響應(yīng)用廣泛的金屬材料一一鋼鐵4、跟水蒸氣反響Wj溫3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2f三、鐵合金的性質(zhì)四、Fe3+的檢驗Fe3+SCN-=Fe(SCN)2+五、Fe2+與Fe3+的轉(zhuǎn)化2+氧化劑3+Fe2+-Fe3+復(fù)原劑2Fe3+Fe-3Fe2+Fe+2HCl-FeCl2+H2T3、跟鹽溶液反響3、相關(guān)鏈接鐵在自然界的存在及其生理作用鐵是自然界里分布最廣的金屬元素之一,僅次于鋁,在地殼中的含量約占5%.鐵的化學(xué)性質(zhì)比擬活潑,除了隕鐵和地球內(nèi)部即地心主要由熔融的鐵組成外,鐵通常在地殼中以化合態(tài)存在.我國江西省等地區(qū)的土壤呈紅色,就是

14、由于土壤中含有紅色氧化鐵的緣故.鐵是生物體必需元素之一.例如,動物體內(nèi)血紅蛋白就是鐵的配合物,它具有固定氧和輸送氧的功能,人體因鐵的缺乏會引起貧血癥,內(nèi)服硫酸亞鐵等可以到達(dá)增長血紅素的目的.Fe3+跟SCV的反響Fe3+可以跟1到6個SCV生成都呈紅色的離子或化合物,中學(xué)階段學(xué)到的有Fe(SCN)2+離子以及Fe(SCN)3化合物.由金屬離子跟一些陰離子或中性分子相結(jié)合而形成的一類復(fù)雜離子,叫做絡(luò)離子,含有絡(luò)離子的化合物叫做絡(luò)合物.例如Fe(SCN)2+是絡(luò)離子,Na3AlF6(冰晶石)是絡(luò)合物.本節(jié)課設(shè)計時參考的資料王祖浩.上海市中學(xué)化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)解讀.上海：上海教育出版社,2006孫夕禮.創(chuàng)立智慧型的化學(xué)課堂.化學(xué)教學(xué),2007,(4):1-4六.教學(xué)反思“鐵這一學(xué)習(xí)主題的內(nèi)容特點是與生活、生產(chǎn)實際聯(lián)系較多,教師在教學(xué)時應(yīng)該不斷地在理論和實際的相互交融中進(jìn)行,如鐵的冶煉史、汽車配件的材料(合金及鐵合金的性質(zhì))、如何證