高中化學 4.2.3幾種重要的金屬化合物學案 新人教版必修

1、吉林市長嶺縣第四中學高一化學4.2.3幾種重要的金屬化合物一、學習目標1、知識與技能：通過對鐵的氧化物的學習，了解金屬氧化物的一般性質(zhì)、重要用途。通過對氫氧化鐵、氫氧化亞鐵性質(zhì)的學習，了解氫氧化物的制備方法和一般性質(zhì)，理解氫氧化亞鐵的不穩(wěn)定性。 （掌握幾種鐵的氧化物和氫氧化物的性質(zhì)及用途。）了解Fe3+的檢驗方法，理解Fe3+的氧化性、Fe3+與Fe2+的相互轉(zhuǎn)化，鞏固提高氧化還原反應的認識。（知道Fe2+和Fe3+的檢驗方法。掌握鐵鹽的氧化性和亞鐵鹽的還原性以及二者間的相互轉(zhuǎn)化。）2、過程與方法：通過以氧化鐵與酸反應預測氧化亞鐵、四氧化鐵與酸反應，以氫氧化亞鐵可被氧化成氫氧化鐵預測Fe2+能

2、被氧化成Fe3+，使學生學會運用已知物質(zhì)的性質(zhì)推測未知物質(zhì)的性質(zhì)，再通過實驗探究驗證假設(shè)的科學研究方法。通過運用分類、比較的方法學習鐵的氧化物、氫氧化物、鹽間的性質(zhì)，使學生學會分類、比較的科學研究方法。3、情感態(tài)度與價值觀：通過實驗，提高學生對“化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學”的認識。二、學習重難點幾種鐵的氧化物、氫氧化物和鹽的性質(zhì)，F(xiàn)e2+和Fe3+的檢驗方法，F(xiàn)e3+與Fe2+的相互轉(zhuǎn)化。（運用氧化還原反應的理論分析Fe3+與Fe2+的轉(zhuǎn)變并進行實驗設(shè)計和驗證）三、學習過程鐵在地殼中的含量位于第四，我國是地球上鐵礦富集國之一，自改革開放以來，鋼鐵企業(yè)迅速發(fā)展，當今成為舉世矚目的鋼鐵大國。鐵及

3、其重要化合物用途非常廣泛。下面我們就來系統(tǒng)的探究鐵的重要化合物的性質(zhì)。問題1：在你的頭腦中有哪些鐵的化合物？盡可能多地列舉。（頭腦風暴法，副板書） 自己選擇一定的分類標準進行分類，分成哪幾類？（若按物質(zhì)類型分類，可分為氧化物如FeO、Fe2O3、Fe3O4氫氧化物如氫氧化鐵、氫氧化亞鐵鹽如氯化鐵、氯化亞鐵、硫酸鐵、硫酸亞鐵等并板書；若按化合價不同來分類分為+2價鐵的化合物和+3價鐵的化合物并將物質(zhì)歸類）今天以物物質(zhì)類型的分類類型來學習。三、鐵的重要化合物1、鐵的氧化物 閱讀課本P59，完成下列表格。FeOFe2O3Fe3O4鐵元素價態(tài)俗名物理性質(zhì)顏色狀態(tài)水溶性化學性質(zhì)與酸（如鹽酸）反應其它主要

4、用途問題1：Fe3O4中鐵的化合價是多少？預測它與鹽酸反應是生成什么物質(zhì)？ 學生回答表格內(nèi)容，并總結(jié)鐵的氧化物的共性與個性。教師板書：氧化鐵紅棕色，其它為黑色。均不溶于水。 均與酸反應，與還原劑CO等反應，均不與堿反應。2、鐵的氫氧化物氫氧化物Fe(OH)3 Fe(OH)2鐵元素價態(tài)制備（實驗3-9）現(xiàn)象化學反應物理性質(zhì)顏色狀態(tài)水溶性化學性質(zhì)與酸反應（如H2SO4）加熱分解其它問題：創(chuàng)設(shè)實驗情境：現(xiàn)有氫氧化鈉、氯化鐵、硫酸亞鐵三種溶液，請你利用這些試劑先制備氫氧化鐵，再制備氫氧化亞鐵。觀察記錄現(xiàn)象，并推導二者性質(zhì)。鼓勵學生提問：為什么產(chǎn)生的白色沉淀會迅速變灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色？教師引導：由氫

5、氧化鐵和氫氧化亞鐵所屬類別，請推測它們還有什么性質(zhì)？學生回答表格內(nèi)容，并總結(jié)鐵的氫氧化物的共性與個性。教師板書：均為固體，不溶于水，但顏色不同。 均與酸反應，受熱分解。但氫氧化亞鐵表現(xiàn)出強還原性。思考1：該實驗中要使得到的白色Fe(OH)2存在較長時間可采取哪些措施？（實驗室制備Fe(OH)2 時怎樣避免氧氣的氧化?）思考2：Fe(OH)2在空氣中加熱的產(chǎn)物一定是FeO嗎?引言：Fe（OH）2易被氧化生成Fe（OH）3，在反應中誰是氧化劑？誰是還原劑？那么Fe2+、 Fe3+之間有什么不同？Fe3+與Fe2+可以相互轉(zhuǎn)化嗎？（用氧化還原原理引導）接下來我們一起設(shè)計實驗方案實現(xiàn) Fe3+與Fe2

6、+怎樣轉(zhuǎn)變？（提示用氧化還原理論分析）問題：設(shè)計實驗方案實現(xiàn) Fe3+與Fe2+怎樣轉(zhuǎn)變？學生分組討論，學生提出實驗方案，教師進行板書。Fe2+ Fe3+通入氧氣。（提示用雙氧水）、高錳酸鉀等、加過氧化鈉Fe3+ Fe2+加入鐵粉、或銅粉。同通氫氣 等。教師完成板書： 氧化劑：O2、H2O2、KMnO4、HNO3、Cl2等 Fe2+ Fe3+ （具有還原性）還原劑：Fe、Zn、Cu等 （具有氧化性） （又有氧化性） H2S Na2SO3 KI我們提出這些方案是否可行？首先我們要明確如何鑒別Fe3+與Fe2+。思考4、給你兩瓶沒有標簽的試劑FeCl3溶液和FeCl2溶液，運用學過的知識，如何用化

7、學的方法來檢驗那瓶溶液是FeCl3溶液呢？回答：分別取少量試劑于兩支試管中，滴加氫氧化鈉溶液，溶液中有紅褐色沉淀生成的為FeCl3溶液。思考5、如何用實驗的方法檢驗FeCl2溶液中是否含有FeCl3？設(shè)置問題引入新課今天學習另一種檢驗Fe3+的方法。板書（1）Fe3+的檢驗3、鐵鹽和亞鐵鹽科學探究（1）Fe3+的檢驗分組實驗在兩只試管中分別加入5mI FeCl3和5mI FeCl2，然后各滴入幾滴KSCN（硫氰化鉀）溶液，記錄現(xiàn)象（1）Fe3+的檢驗 （記錄現(xiàn)象結(jié)論）滴入KSCN溶液結(jié)論FeCl3溶液溶液變成血紅色FeCl3與KSCN反應生成紅色物質(zhì)FeCl2溶液溶液無明顯變化FeCl2與KS

8、CN不發(fā)生反應講述含有Fe3+的鹽溶液遇到KSCN溶液時變成紅色，所以我們可以利用這一反應檢驗Fe3+存在（2）設(shè)計實驗方案實現(xiàn) Fe3+與Fe2+怎樣轉(zhuǎn)變（Fe3+的氧化性和Fe2+還原性）預期轉(zhuǎn)化所選試劑預期現(xiàn)象實驗現(xiàn)象結(jié)論及反應Fe2+ Fe3+鐵粉溶液由淺綠色變?yōu)辄S色銅片F(xiàn)e3+ Fe2+雙氧水溶液由黃色變?yōu)闇\綠色氯水溶液由黃色變?yōu)闇\綠色酸性KMnO4溶液紫紅色的酸性高錳酸鉀溶液變?yōu)闊o色分組實驗：（做、）取約3ml FeCl3 溶液加入一小藥匙鐵粉后滴加幾滴KSCN溶液。取約3ml FeCl2 溶液中加入幾滴雙氧水，滴加KSCN 溶液。取約3ml FeCl2 溶液中加入幾滴氯水，滴加K

9、SCN 溶液。取約3ml FeCl2溶液中加入幾滴酸性KMnO4，觀察現(xiàn)象，滴加KSCN 溶液，觀察現(xiàn)象。（說明：酸性高錳酸鉀溶液作氧化劑時的還原產(chǎn)物為無色的Mn2+(aq)）觀察現(xiàn)象，得出結(jié)論。書寫化學方程式在盛有FeCl3溶液的試管中，加入鐵粉，振蕩試管。FeCl3+Fe化學方程式 氧化劑： 還原劑： 離子方程式： 在盛有FeCl3溶液的試管中滴入幾滴氯水FeCl2+Cl2- 氧化劑： 還原劑： 離子方程式： 思考2：實驗室制備FeCl2時為什么要加入鐵粉?結(jié)論： Fe3+離子具有氧化性，F(xiàn)e2+離子具有還原性，兩者在一定條件下可互相轉(zhuǎn)化。較強氧化劑較強還原劑Fe2+ Fe3+討論：亞鐵鹽

10、和鐵鹽還有哪些化學性質(zhì)？在生活中有什么用途呢？ 鐵鹽和鋁鹽一樣具有凈水作用。布置家庭小實驗：鋁鹽和鐵鹽的凈水作用：把混有少量泥沙的渾濁水分別裝在3支試管中，向其中2支試管中分別加入少量明礬、硫酸鐵溶液，振蕩。觀察現(xiàn)象，進行比較?？偨Y(jié)：“鐵三角” 鐵及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系FeFe2+Fe3+練習1：如何鑒別 FeCl3溶液和FeCl2溶液？（1）觀察法：Fe3+ 黃色 Fe2+ 淺綠色（2）加硫氰酸鉀：Fe3+顯血紅色 Fe2+不顯色（3）加入堿液法：加入氫氧化鈉等堿性溶液時有紅褐色沉淀的是三價鐵離子，先有白色沉淀迅速變成灰綠色最后變成紅褐色的為二價鐵離子如何用實驗的方法檢驗FeCl2溶液

11、中是否含有FeCl3？加硫氰酸鉀：Fe3+顯血紅色 Fe2+不顯色證明某溶液只含有Fe2而不含有Fe3的實驗方法？ 加硫氰酸鉀，溶液不變紅，滴入氯水后溶液變紅色如何用實驗的方法檢驗FeCl3溶液中是否含有FeCl2？ 滴幾滴酸性高錳酸鉀溶液能否褪色如何除去FeCl2溶液中少量的FeCl3？ 加入鐵粉如何除去FeCl3溶液中少量的FeCl2？ 通入氯氣或滴入氯水練習2在含有1molFeSO4的溶液中投入一小塊金屬鈉，反應完全后，濾出沉淀并洗滌之，然后在空氣中灼燒沉淀得到的固體物質(zhì)是 （）AFeBFeOCFe（OH）3 DFe2O3練習32004年2月日，美國“機遇”號火星車向地球傳回了火星土壤的

12、顯微照片，顯示的是“機遇”號火星車的著陸區(qū)域“梅里迪亞尼平面”，從照片上可以看出該地為紅色和桔色（兩種顏色近乎紅棕色），所以可能存在赤鐵礦（主要成分是Fe2O3）。試回答下列問題。（1）人們從“機遇”號火星車所發(fā)回的實物照片的紅色和桔色，來推斷火星上可能存在著赤鐵礦，這是利用了物質(zhì)的顏色這一_性質(zhì)對物質(zhì)的存在進行推測的。如果要進一步確定這種推測是否正確，必須通過實驗驗證。（2）假設(shè)有一塊火星礦物樣品，請同學們用學過的知識設(shè)計化學實驗來證明該火星礦物中是否有三價鐵元素。實驗原理： 。實驗用品：錘頭、研缽（研杵）、燒杯、玻璃棒、漏斗、鐵架臺、濾紙、試管、滴管、稀鹽酸、KSCN溶液實驗步驟及方法：

13、實驗結(jié)果分析及結(jié)論： 。18（1）物理（2）實驗原理：Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O ，F(xiàn)e3+遇到KCNS溶液變?yōu)榧t色。實驗步驟及方法：樣品處理：將樣品用錘頭敲碎，放置在研缽中研細備用。溶解：將研磨好的樣品粉末倒入燒杯，加10mL稀鹽酸，用玻璃棒攪拌片刻。過濾：取中混合物液體過濾。檢驗：取2mL濾液加入到試管中，然后向試管中滴加2滴KCNS溶液。觀察溶液的顏色變化。 實驗結(jié)果分析及結(jié)論：若溶液變?yōu)榧t色，則原火星礦物樣品中含有三價鐵元素；如果溶液不變色，則原火星礦物樣品中不含三價鐵元素。作業(yè)1（07年江蘇學業(yè)水平測試）某溶液中滴入KSCN溶液后變紅，說明該溶液中存在（ ）ANO3BFe

14、3+CSO42 DMg2+2（07年徐州學業(yè)）要除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，可行的是 （ ）A滴入KSCN溶液 B加入鐵粉 C通入氯氣 D加入銅粉3硫酸亞鐵溶液含有雜質(zhì)硫酸銅和硫酸鐵，為除去雜質(zhì)，提純硫酸亞鐵，應該加入下列哪種物質(zhì) （ ）A鋅粉 B鎂粉 C鐵粉 D 鋁粉4在某溶液中酚酞呈紅色。下列離子在該溶液中不能大量存在的是（ ）AFe3+BNa+CBa2+DAl3+5下列離子方程式書寫正確的是 （ ）AFeCl2溶液中通入Cl2：Fe2+Cl2 = Fe3+2ClBBa(OH) 2溶液與鹽酸的反應 OHH+ H2O CAl(OH) 3沉淀中滴加鹽酸 Al(OH) 33H+ Al3

15、+3H2OD AlCl3溶液中加入過量氨水：Al3+4OH=AlO2-2H2O6將氯化鈉、氯化鋁、氯化亞鐵、氯化鐵、氯化鎂五種溶液，通過一步實驗就能加以區(qū)別，并只用一種試劑，這種試劑是 （ ）AKSCN BBaCl2 CNaOH DHCl 7證明某溶液只含有Fe2而不含有Fe3的實驗方法是 （）A先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后顯紅色B先滴加KSCN溶液，不顯紅色，再滴加氯水后顯紅色C滴加NaOH溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，后變灰綠，最后呈紅褐色D只需滴加KSCN溶液8鐵及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，寫出相應的化學反應方程式。 ABC高溫D鹽酸E過量NaOH溶液FNaOH溶液鹽酸GNaOH溶液H空氣

16、中I（紅褐色固體）B加熱鹽酸J9（07年江蘇學業(yè)水平測試）（6分）下圖中AJ均為中學化學中常見的物質(zhì)，它們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系。其中A、D為金屬單質(zhì)。（反應過程中生成的水及其他產(chǎn)物已略去）請回答以下問題：（1）B是_，H是_。（填化學式）（2）寫出J與D反應轉(zhuǎn)化為G的離子方程式_。（3）A在常溫下也可與NaOH溶液反應生成F，寫出此反應的化學方程式_。答案：27（6分）（1）Fe2O3 Fe(OH)2（2）2Fe3Fe3Fe2（3）2Al2OH2H2O2AlO23H210、（07年南京學業(yè)）（8分）下列物質(zhì)AF是我們熟悉的單質(zhì)或化合物，其中A、B均是常見的金屬，且B的合金用量最大；E在常溫下是黃

17、綠色氣體；在適當?shù)臈l件下，它們之間可以發(fā)生如下圖所示的轉(zhuǎn)化。試回答下列問題：A的化學式是 ；反應FD的化學方程式是 。檢驗F中金屬陽離子的常用方法是 。工業(yè)上冶煉金屬A的化學方程式是 。答案：27、（每空2分）(1)Al (2)2FeCl3+Fe=3FeCl3 (3)加入KSCN溶液，顯血紅色則含F(xiàn)e3+(4)Fe2O3+3CO2Fe+3CO211將6 g的鐵粉加入200 mLFe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液（鐵過量），充分反應得到200 mL0.5mol /LFeSO4溶液和5.2 g固體沉淀物。試計算(1)反應后生成銅的質(zhì)量； (2)原Fe2(SO4)3溶液的物質(zhì)的量濃度。21溶液中含有Fe