《鐵和鐵的化合物》教案

全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書（試驗(yàn)修訂本·必修）《化學(xué)》第二冊(cè)第四章第2節(jié)授課教師：銅陵二中何立松授課班級(jí)：高二（1）班授課時(shí)間：2003年7月3日第2節(jié)鐵和鐵的化合物【教學(xué)目標(biāo)】1．知識(shí)目標(biāo)常識(shí)性介紹過渡元素的概念；使學(xué)生理解鐵元素在周期表中的位置及原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)；使學(xué)生掌握單質(zhì)鐵的化學(xué)性質(zhì)（與氯氣、硫、水、酸、鹽溶液的反應(yīng)，鐵的鈍化）；使學(xué)生理解鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)變、掌握鐵元素的價(jià)態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)換；使學(xué)生了解鐵的氧化物和氫氧化物的性質(zhì)、制備和轉(zhuǎn)化；使學(xué)生掌握鐵離子的檢驗(yàn)方法。2．能力目標(biāo)通過實(shí)驗(yàn)演示和操作，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、推理能力和嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度；通過新舊知識(shí)聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)擴(kuò)展能力。3．情感目標(biāo)從人類使用鐵的歷史引出我國(guó)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，以激發(fā)學(xué)生熱愛社會(huì)主義祖國(guó)、獻(xiàn)身科學(xué)的熱情。【教學(xué)重、難點(diǎn)】1．重點(diǎn)鐵的化學(xué)性質(zhì)；鐵鹽和亞鐵鹽的轉(zhuǎn)換；鐵離子的檢驗(yàn)。2．難點(diǎn)鐵在與不同氧化劑反應(yīng)的情況下，分別顯示不同的價(jià)態(tài)；二價(jià)鐵和三價(jià)鐵的相互轉(zhuǎn)化。【教學(xué)建議】本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)過程中，首先可安排較多的時(shí)間讓學(xué)生自學(xué)教材內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生通過比較和歸納的方法學(xué)習(xí)有關(guān)鐵、鐵的化合物的知識(shí)。對(duì)于一些有條件的學(xué)?？梢詫⒁恍┙處熝菔镜膶?shí)驗(yàn)改為學(xué)生演示的實(shí)驗(yàn)，活躍課堂氣氛，培養(yǎng)其動(dòng)手操作能力；指導(dǎo)學(xué)生觀察、分析、思考，寫出化學(xué)方程式和離子方程式；由學(xué)生歸納總結(jié)出“鐵三角”。條件有限的學(xué)?？赏怀隼碚撝R(shí)的指導(dǎo)作用。通過展示周期表掛圖，讓學(xué)生討論、推斷鐵的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，這將有助于學(xué)生對(duì)本節(jié)教材內(nèi)容的深入理解。關(guān)于鐵化合物和亞鐵化合物的相互轉(zhuǎn)化的教學(xué)，建議啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用氧化還原的觀點(diǎn)理解轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)，用離子方程式表示反應(yīng)過程。中上等程度的學(xué)生可以運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，增加二價(jià)鐵離子與三價(jià)鐵離子相互轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，并組織學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。三價(jià)鐵離子的檢驗(yàn)可采取邊講邊實(shí)驗(yàn)的方法，要求學(xué)生在觀察、分析實(shí)驗(yàn)后，總結(jié)鐵的化合物和亞鐵化合物相互轉(zhuǎn)換的知識(shí)分析和解釋，以求學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題?！窘虒W(xué)過程】第一課時(shí)引言前面我們學(xué)習(xí)了兩種金屬：鎂和鋁，下面我們來學(xué)習(xí)另一種生活中常常用到的金屬——鐵。（使用課件“鐵的氧化物.ppt”，展示鐵的各種圖片）演示銀白色的鐵實(shí)物講解一、鐵的單質(zhì)1．鐵的物理性質(zhì)鐵與其他金屬一樣，具有金屬的通性。純鐵為銀白色、質(zhì)軟、重金屬。28128142＋26鐵的原子結(jié)構(gòu)圖提問請(qǐng)同學(xué)們指出鐵在元素周期表中的位置、鐵的原子結(jié)構(gòu)，以及由此我們可以推出的鐵的性質(zhì)。講解鐵位于第四周期第Ⅷ族，是過渡金屬，有4個(gè)電子層，最外層有2個(gè)電子，從它的結(jié)構(gòu)可以看出，鐵容易失去最外層的2個(gè)電子，同時(shí)次外層的1個(gè)電子也經(jīng)常參加反應(yīng)，因此具有還原性：Fe－2e－→Fe2＋Fe－3e－→Fe3＋講解2．化學(xué)性質(zhì)：（1）與非金屬反應(yīng)在初中時(shí)，我們?cè)鴮W(xué)過灼熱的鐵絲在氧氣中燃燒，生成四氧化三鐵。那么鐵還能跟其他非金屬反應(yīng)嗎？下面讓我們共同做個(gè)實(shí)驗(yàn)。演示鐵在氯氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)（教師演示或教師指導(dǎo)學(xué)生演示）講解鐵絲在氯氣中燃燒，生成棕色的煙，這是氯化鐵的小顆粒，溶于水形成黃色溶液，請(qǐng)同學(xué)們寫出化學(xué)方程式。講解鐵不僅可以與氯氣反應(yīng)，還可以與硫，碘等非金屬發(fā)生反應(yīng)。小結(jié)從上面的反應(yīng)可以看出，鐵有兩種價(jià)態(tài)：與強(qiáng)氧化劑如Cl2等反應(yīng)生成Fe3＋，與弱氧化劑如S等反應(yīng)生成Fe2＋。講解（2）鐵與水的反應(yīng)常溫下鐵跟水不發(fā)生反應(yīng)，但是我們知道，在潮濕的地方鐵制品易生銹。那是水和空氣里的O2、CO2等作用的結(jié)果。在高溫下，鐵能不能雨水反應(yīng)呢？演示鐵與水在高溫下的反應(yīng)講解活潑金屬與水作用時(shí)，生成對(duì)應(yīng)的氫氧化物和氫氣，如：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑若高溫時(shí)，則生成金屬氧化物和氫氣。鐵與水反應(yīng)生成的是四氧化三鐵。請(qǐng)同學(xué)們寫出化學(xué)反應(yīng)方程式，并指出氧化劑。（H2O為氧化劑）講解（3）鐵與酸的反應(yīng)鐵與酸的反應(yīng)以前已經(jīng)學(xué)過，請(qǐng)同學(xué)們寫出鐵與酸反應(yīng)的離子方程式。

Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2這里要注意：上面的式子只能表示鐵與非氧化性酸反應(yīng)，那么鐵與氧化性酸（如HNO3）反應(yīng)應(yīng)該是什么樣的呢？講解（4）鐵與鹽的反應(yīng)鐵跟比它活動(dòng)性弱的金屬的鹽溶液反應(yīng)時(shí)，能置換出這種金屬。請(qǐng)同學(xué)們寫出Fe放入CuSO4或CuCl2溶液中的離子方程式Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋CuFe＋2Fe3＋＝3Fe2＋同樣道理，鐵還可以與鐵鹽發(fā)生反應(yīng)。板書設(shè)計(jì)一、鐵的單質(zhì)一、鐵的單質(zhì)1．物理性質(zhì)2．化學(xué)性質(zhì)：（1）與非金屬反應(yīng)（2）鐵與水的反應(yīng)（H2O為氧化劑）（3）鐵與酸的反應(yīng)

Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑（4）鐵與鹽的反應(yīng)

Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu

Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋第二節(jié)

鐵和鐵的化合物（第一課時(shí)）第二課時(shí)引言鐵在氧氣中燃燒生成黑色的四氧化三鐵，除此之外，鐵的氧化物還有氧化亞鐵、氧化鐵，這些鐵的氧化物的性質(zhì)如何呢？下面我們就來學(xué)習(xí)這方面的內(nèi)容。演示鐵的氧化物.ppt講解氧化鐵和氧化亞鐵是堿性氧化物，鐵的價(jià)態(tài)分別為＋2、＋3價(jià)；而四氧化三鐵（Fe3O4）可以看作是FeO＋Fe2O3，雖然Fe3O4的化學(xué)式是一種鐵的氧化物的形式，但是最新資料顯示，F(xiàn)e3O4實(shí)際上不是氧化物，而是一種鹽Fe（FeO2）2，所以它不是堿性氧化物。而且三種氧化物中Fe3O4最穩(wěn)定，F(xiàn)eO最不穩(wěn)定，它在空氣中加熱就迅速被氧化成Fe3O4。將逐滴滴加氫氧化鈉溶液，發(fā)現(xiàn)溶液中立即生成了紅褐色沉淀，紅褐色沉淀即為氫氧化鐵。演示氫氧化亞鐵的制備實(shí)驗(yàn)講解滴入氫氧化鈉后，溶液開始時(shí)析出一種白色絮狀沉淀，生成的白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色（Fe（OH）3）。這是為什么？白色絮狀沉淀是氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵被空氣中的氧氣氧化成氫氧化鐵。作為堿，兩種氧化物都可以與酸反應(yīng)生成鹽。講解我們學(xué)習(xí)過亞鐵在強(qiáng)氧化劑中易轉(zhuǎn)化成三價(jià)鐵，同樣，三價(jià)鐵在還原劑中也能轉(zhuǎn)換成亞鐵。要會(huì)從氧化還原反應(yīng)的原理方面分析Fe、Fe2＋、Fe3＋相互轉(zhuǎn)化時(shí)所需的還原劑或氧化劑，會(huì)寫有關(guān)的化學(xué)方程式或離子方程式。演示1.三價(jià)鐵離子與硫氰化鉀的反應(yīng)（教師指導(dǎo)學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)）2.二價(jià)鐵離子與硫氰化鉀的反應(yīng)后通入氯氣的實(shí)驗(yàn)（教師指導(dǎo)學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)）3.三價(jià)鐵離子與鐵反應(yīng)后滴加硫氰化鉀的實(shí)驗(yàn)（教師指導(dǎo)學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)）提問除了以上的方法，還有什么方法可以檢驗(yàn)這兩種鐵離子呢？講解可加入堿液，F(xiàn)e3＋有紅褐色沉淀生成，F(xiàn)e2＋先生成白色沉淀，然后變成灰綠色，最后變成紅褐色。板書設(shè)計(jì)第二節(jié)

鐵和鐵的化合物（第二課時(shí)）二、鐵的重要化合物二、鐵的重要化合物1．鐵的氧化物（1）不溶于水，不與水反應(yīng)（2）與酸反應(yīng)2．鐵的氫氧化物Fe3＋＋3OH－＝Fe（OH）3↓（紅褐色）Fe2＋＋2OH－＝Fe（OH）2↓（白色）4Fe（OH）2＋O2＋2H2O＝4Fe（OH）33．鐵化合物和亞鐵化合物的相互轉(zhuǎn)換三、Fe3＋的檢驗(yàn)Fe3＋＋3SCN－＝Fe（SCN）3（紅色）2FeCl2＋Cl2＝2FeCl32FeCl3＋Fe＝3FeCl2【典型例題】例1

要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+而可能含有Fe2+進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作時(shí)最佳順序?yàn)棰偌尤胱懔柯人?/p>

②加入足量KMnO4溶液

③加入少量NH4SCN溶液A.①③

B.③②

C.③①

D.①②③選題目的：復(fù)習(xí)鞏固鐵的性質(zhì)——Fe3+的檢驗(yàn)；Fe2+的還原性，培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)靈活遷移的能力和提高學(xué)生的分析問題的能力。適合于中下等程度的學(xué)生。思路分析：加入NH4SCN證明無Fe3+，再加Cl2水,如有Fe2+則可被氧化為Fe3+而使NH4SCN變紅色。KMnO4也能氧化Fe2+，但KMnO4本身為紫色，使Fe3+和NH4SCN顯色不易觀察。解答：C啟示:學(xué)習(xí)鐵及其化合物的性質(zhì)要抓住價(jià)態(tài)，從鐵元素三種價(jià)態(tài)的相互轉(zhuǎn)化去認(rèn)識(shí)鐵及其化合物間的氧化還原反應(yīng)規(guī)律。要熟記Fe3+遇SCN—會(huì)生成紅色物質(zhì)的特性。例2下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有+3價(jià)鐵生成的是（

）①過量的Fe與Cl2反應(yīng)；②Fe與過量稀H2SO4反應(yīng)后，再向其中加KNO3；③Fe(NO3)2溶液中加少量鹽酸；④Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中。A.只有①

B.只有①②

C.只有①②③

D.全部分析

本題涉及0價(jià)鐵變?yōu)?3價(jià)鐵、+2價(jià)鐵變?yōu)?3價(jià)鐵及+3價(jià)鐵變?yōu)?2價(jià)鐵，應(yīng)從氧化劑的強(qiáng)弱、反應(yīng)條件及反應(yīng)物間的相對(duì)量進(jìn)行分析。①中的Cl2氧化性強(qiáng)，它能將鐵氧化為+3價(jià)，由于不是在溶液中反應(yīng)，因此過量的鐵不會(huì)將氯化鐵還原。②中Fe與稀H2SO4反應(yīng)只能生成Fe2+，但要注意，由于稀H2SO4過量，加入KNO3后，H+、能將Fe2+氧化成Fe3+。③從表面上看不會(huì)發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，實(shí)際上也發(fā)生了Fe2+被H+和氧化的反應(yīng)。④中首先發(fā)生Fe與鹽酸生成FeCl2、Fe2O3與鹽酸生成FeCl3的反應(yīng)，但題中未給出反應(yīng)物間相對(duì)量的關(guān)系，若鐵是足量的，則能將生成的FeCl3全部還原為FeCl2。解答：（C）點(diǎn)撥:鐵的0價(jià)、+2價(jià)、+3價(jià)在一定條件下均可相互轉(zhuǎn)化，在分析具體問題時(shí)，應(yīng)善于抓住轉(zhuǎn)化的條件，挖掘出隱含的反應(yīng)。例3某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+四種離子，若向其中加入過量的NaOH溶液，微熱并攪拌，再加入過量鹽酸，溶液中大量減少的陽(yáng)離子是（

）A.NH4+

B.Mg2+

C.Fe2+

D.Al3+

選題目的：a.復(fù)習(xí)鞏固鐵及其化合物的性質(zhì)——Fe2+與堿溶液反應(yīng)；Fe(OH)2被空氣中氧氣氧化；Fe(OH)3與酸反應(yīng)等。b.復(fù)習(xí)舊知識(shí)——鎂和鋁的性質(zhì)c.鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力和邏輯思維能力。適合于中等程度的學(xué)生。思路分析：以上四種陽(yáng)離子均能與NaOH反應(yīng)，生成的產(chǎn)物又都能與鹽酸作用。是否能恢復(fù)到原狀況，分析時(shí)請(qǐng)?zhí)貏e注意操作。如果未“微熱”，則