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第二節(jié) 鐵和鐵的化合物

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1、第二節(jié) 鐵和鐵的化合物 從容說課 本節(jié)教材可以分為兩部分,即鐵的性質(zhì)和鐵的重要化合物。 本節(jié)教材從人類使用鐵的歷史開始,簡單介紹我國古代人民用鐵、冶鐵的成就及現(xiàn)代我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展。以激發(fā)學(xué)生熱愛社會主義祖國、獻(xiàn)身科學(xué)的熱情。 教材的第一部分是鐵的性質(zhì),著重介紹鐵的化學(xué)性質(zhì)。教材引導(dǎo)學(xué)生從鐵在元素周期表中的位置、鐵在地殼中的含量等知識,引申到鐵的重要性。 對于鐵的化學(xué)性質(zhì),結(jié)合鐵原子的電子構(gòu)型、失電子情況和金屬活動順序,共介紹了4條主要性質(zhì),并安排了兩個演示實驗。 在教材的第二部分鐵的重要化合物中,介紹了三種氧化物、兩種氫氧化物和兩種鐵鹽

2、,其中較難理解的是二價鐵和三價鐵的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。 在學(xué)習(xí)鐵的化學(xué)性質(zhì)時,結(jié)合討論,邊講邊實驗。首先要求學(xué)生回憶鐵在金屬活動性順序中的位置,根據(jù)鐵在金屬活動性順序中的位置可初步判斷鐵是一種比較活潑的金屬。然后討論鐵跟非金屬以及跟化合物的反應(yīng),進(jìn)一步得出鐵是一種比較活潑的金屬的結(jié)論。 在進(jìn)行鐵的氧化物的教學(xué)時,可展示氧化亞鐵、氧化鐵、四氧化三鐵的樣品,通過觀察、討論,比較這三種氧化物的組成和性質(zhì)。 · 鐵的氫氧化物的教學(xué)采用邊講邊實驗的形式,重點放在氫氧化亞鐵的制備和性質(zhì)上。 鐵化合物和亞鐵化合物間的相互轉(zhuǎn)化是本節(jié)教學(xué)的難點。在前面教學(xué)的基礎(chǔ)上,學(xué)生對Fe2+

3、和Fe3+間的相互轉(zhuǎn)化已有了一定的認(rèn)識,基于此補充兩個演示實驗。(1)在一支試管里加入2 mL新制備的1 mol/L的FeCl2溶液,逐滴加入新制備的飽和氯水,溶液顏色由淺綠色變成黃色。(2)在一支試管里加入2 mL l mol/L的FeCl3溶液,加入2 mL 2 mol/L的鹽酸酸化后,再加入少量還原鐵粉或新的鐵釘,溶液顏色由黃色逐漸變成淺綠色。 通過觀察溶液顏色的變化,使學(xué)生更直觀地了解到Fe2+和Fe3+間的相互轉(zhuǎn)化,然后進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生運用氧化還原反應(yīng)的知識分析Fe2+和Fe3+相互轉(zhuǎn)化的內(nèi)因和外因。 Fe3+的檢驗,采用邊講邊實驗的方法。要求學(xué)生觀察分

4、析[實驗4-11]后,預(yù)測[實驗4-12]和[實驗4-13]可能發(fā)生的現(xiàn)象,再用實驗證明預(yù)測是否正確,然后用鐵化合物和亞鐵化合物相互轉(zhuǎn)化的知識進(jìn)行分析和解釋,以培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。 教學(xué)目標(biāo) 1.使學(xué)生掌握鐵的化學(xué)性質(zhì)。 2.使學(xué)生理解鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)變。 3.使學(xué)生了解鐵的氧化物和氫氧化物。 4.使學(xué)生掌握鐵離子的檢驗方法。 教學(xué)重點 鐵的化學(xué)性質(zhì);鐵鹽和亞鐵鹽的轉(zhuǎn)變;鐵離子的檢驗。 教學(xué)難點 二價鐵和三價鐵的相互轉(zhuǎn)化。 課時安排 兩課時 教學(xué)方法 實驗法、對比法、歸納法。 教具準(zhǔn)備

5、 1.鐵絲、Cl2、H2O、鐵粉、FeO、Fe2O3、Fe304、FeCl3溶液、NaOH溶液、鹽酸、稀H2SO4、FeCl2溶液、KSCN溶液。 2.酒精燈、酒精噴燈、干燥管(裝有干燥荊)、試管若干、膠頭滴管。 3.投影儀、膠片若干。 教學(xué)過程 第一課時 [導(dǎo)入](教師舉起用鋼鋸鋸開的粗鐵絲) [師]請同學(xué)們迅速傳著看一下,要注意它的橫斷面,并且能說出它的顏色。 [生]銀白色,具有金屬光澤。 [師]好,這是鐵的真面目,可我們對人類使用鐵的歷史又知道多少呢?請同學(xué)們閱讀投影內(nèi)容。 [投影]鐵是在自然界中廣泛存在、在生活中應(yīng)用

6、極為普遍、在現(xiàn)代工業(yè)中最重要和應(yīng)用最多的金屬。鐵和碳元素的合金(即鋼和生鐵)在人類生產(chǎn)及生活中起著極為重要的作用。歷史上,把廣泛使用鐵制生產(chǎn)工具的時代稱為“鐵器時代”.以標(biāo)志生產(chǎn)力的發(fā)展水平?,F(xiàn)代,生鐵和鋼已成為用量最多的金屬材料。1980年世界生產(chǎn)生鐵5.05億噸,鋼7.18億噸。我國是世界上最早使用鐵的國家之一。1996年,我國鋼產(chǎn)量超過1億噸,躍居世界首位。從公元l世紀(jì)起鐵便成了我國最主要的金屬。鋼鐵的生產(chǎn)和使用是人類文明和社會進(jìn)步的一個重要標(biāo)志。 [師]看來,鐵是非常重要的一種金屬,那么,我們就來學(xué)習(xí)一下鐵及其重要化合物的性質(zhì)。 [板書]第二節(jié)鐵和鐵的化合物 一、

7、鐵的性質(zhì) [師]請同學(xué)們打開元素周期表,要能夠說出Fe元素在周期表中的位置及在地殼中的含量。 [學(xué)生看書后回答]Fe位于第四周期Ⅷ族,最外層有2個電子,容易失去最外層電子顯+2價,次外層的一個電子也經(jīng)常參加反應(yīng),故也常表現(xiàn)+3價。Fe元素在地殼中含量居第4位,僅次于鋁。 [師]鐵是一種歷史悠久、應(yīng)用最廣泛、用量最大的金屬。下面我們來學(xué)習(xí)它的性質(zhì)。鐵的物理性質(zhì)我們早已在初中學(xué)習(xí)過,現(xiàn)在我們來共同回憶一下。 [板書]1.物理性質(zhì):純凈的單質(zhì)鐵為質(zhì)地較軟的銀白色固體,具有金屬光澤,密度較大,熔點較高,易導(dǎo)電、導(dǎo)熱,有良好延展性,可被磁化。 [師]

8、鐵的化學(xué)性質(zhì)非?;顫姡芨S多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。下面我們著重學(xué)習(xí)Fe跟非金屬單質(zhì)、水、酸、鹽溶液的反應(yīng)。 [板書]2.化學(xué)性質(zhì) (1)鐵跟非金屬的反應(yīng) [師]在初中時,我們曾學(xué)過,灼熱的鐵絲在氧氣里燃燒,生成黑色的四氧化三鐵。那么,鐵還能跟其他非金屬反應(yīng)嗎?下面讓我們共同做一個實驗。 [演示實驗4-7]指導(dǎo)同學(xué)們觀察實驗現(xiàn)象。 [生]我們可以觀察到,鐵絲在Cl2中燃燒,生成棕黃色的煙,加水振蕩后,生成黃色溶液。 [思考]燃燒是否必須有氧氣參加? 答案:不一定。像Cu、Fe均可以在Cl2中燃燒,Mg可以在CO2中燃燒。

9、 [師]鐵絲在Cl2中燃燒生成的棕色煙,是FeCl3的小顆粒,溶于水形成黃色溶液。請同學(xué)們寫出化學(xué)反應(yīng)方程式。 [板書]2Fe+3C12點燃2FeCl3 [投影練習(xí)]下列各離子組在無色溶液中能大量共存的是……………( ) A.NO3-、NH4+、Fe3+、Na+ B. NO3-、Ag+、Cl-、K+ C.Cu2+、SO42-、H+、Cl- D.H+、Na+、Cl-、Ba2+ 解析:Fe3+呈黃色,Cu2+呈藍(lán)色, Ag+能與Cl-形成沉淀。 答案:D [師]除此之外.Fe還能跟S、

10、I2等非金屬發(fā)生反應(yīng)。我們在高一課本氧族元素的內(nèi)容中學(xué)過Fe跟S的反應(yīng).請同學(xué)們給出反應(yīng)方程式。 ^ [生]Fe+SΔFeS [師]請同學(xué)們標(biāo)出Fe跟Cl2、S反應(yīng)時化合價的變化情況,并討論這兩種非金屬單質(zhì)氧化性的強弱。 [生]Fe與這兩種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時,化合價的變化不同。在Fe跟Cl2的反應(yīng)里,F(xiàn)e原子失去3個電子變成+3價的Fe;在Fe跟S的反應(yīng)里.Fe原子失去2個電子變成+2價的Fe。 [講述]在這兩個反應(yīng)中,Cl2、S是氧化劑,Cl2奪電子的能力強,它的氧化性強,S的氧化性相對較弱。 [問題探究]O2跟Cl2、S相比,氧化性如何呢?

11、 [生]因為Fe在O2中燃燒生成的是Fe3O4,F(xiàn)e有兩種價態(tài),所以02的氧化能力較Cl2弱,而較S強。 [小結(jié)并板書]Fe與強氧化劑反應(yīng)生成Fe3+,與弱氧化劑反應(yīng)生成Fe2+。與中等能力的氧化劑反應(yīng)生成Fe304。 [板書](2)鐵跟水的反應(yīng) [師]在常溫下,F(xiàn)e跟H20不起反應(yīng)。但我們知道,在潮濕的地方鐵制品易生銹。那是水和空氣里的02、CO2等共同作用的結(jié)果,其原理將在本章第四節(jié)學(xué)習(xí)。 那么,在高溫下,F(xiàn)e能不能跟水反應(yīng)呢?下面,我們來共同完成一個實驗。 [演示實驗5-8] [師]活潑金屬與水作用時,生成對應(yīng)的氫氧化物

12、和H2,如:2Na+2H2O= 2NaOH+ H2↑,若高溫時則生成金屬氧化物和氫氣。鐵與水蒸氣反應(yīng)生成的是Fe304。請同學(xué)們寫出化學(xué)反應(yīng)方程式,并指出氧化劑。 (學(xué)生回答,教師補充并板書) H20為氧化劑。 [師]你們在初中還學(xué)過鐵的哪些性質(zhì)? [生]與酸反應(yīng) [板書](3)鐵與酸的反應(yīng) [師]我們知道,酸有非氧化性酸和氧化性酸,這兩種類型的酸與鐵反應(yīng)情況是不一樣的。 [板書]①與非氧化性酸反應(yīng) [師]我們早已學(xué)過鐵與稀鹽酸及稀硫酸的反應(yīng),請同學(xué)們寫出這兩個化學(xué)方程式。 [板書]②與氧化性酸反應(yīng) [師]Fe與氧化性酸(如稀HN03)

13、反應(yīng)生成Fe3+,但如果Fe過量,F(xiàn)e3+會與Fe反應(yīng)生成Fe2+。其反應(yīng)的化學(xué)方程式是: [講解]分析鐵與酸的反應(yīng),雖然酸都是作為氧化劑反應(yīng)的,但稀鹽酸、稀硫酸中起氧化性的是H+(2H++2e-=H2↑).而氧化性的酸則不同(如濃H2SO4起氧化性的是+6價的S),一般與金屬反應(yīng)不產(chǎn)生H2。有關(guān)這部分內(nèi)容,我們在學(xué)習(xí)硫酸時已詳細(xì)地介紹過,這里就不再重復(fù)了。需要強調(diào)的一點是,鐵遇冷的濃硝酸、濃硫酸會發(fā)生鈍化,即在鐵表面生成致密的氧化物薄膜,阻止內(nèi)部的金屬進(jìn)一步被氧化。因此常用鐵制容器裝運濃H2S04、濃HNO3。 [板書](4)鐵跟某些鹽溶液的反應(yīng) [師]鐵跟

14、比它活潑性弱的金屬的鹽溶液起反應(yīng)時,能置換出這種金屬。請同學(xué)們寫出Fe放入CuS04或CuCl2溶液中的離子方程式。 [投影練習(xí)]將質(zhì)量為m g的鐵片放入CuS04溶液中,過一會兒取出干燥,鐵片質(zhì)量變?yōu)閚 g,被氧化的鐵片的質(zhì)量是………………………………………( ) A.8(m-n) B.8(n-m) C.7(m-n) D.7(n-m) 解析:Fe與CuSO4反應(yīng)析出的銅將覆蓋在鐵的表面使其增重,從反應(yīng)Fe+CuSO4=FeS04+Cu來看,有56 g Fe被氧化,則增重64-56=8 g,現(xiàn)已知增重(n-m)g,則被氧化的鐵片的質(zhì)量是56(n-m)/8。

15、 答案:D [師]Fe還可以與鐵鹽溶液發(fā)生反應(yīng),根據(jù)同種元素不同價態(tài)間的氧化還原反應(yīng),我們寫出離子方程式。 [板書]Fe+2Fe3+=3Fe2+ [投影練習(xí)]在氯化鐵和氯化銅的混合溶液中,加入過量的Fe粉.若充分反應(yīng)后溶液的質(zhì)量沒有改變,則原混合溶液中Fe3+和Cu2+的物質(zhì)的量之比為………………………………………………………( ) A.14:5 B.5:14 C.7:2 D.2:7 解析:在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入過量的Fe粉后,F(xiàn)e粉會將Fe3+和Cu2+全部消耗掉。Fe3+與Fe反應(yīng)會使溶液增重,Cu2+與F

16、e反應(yīng)會使溶液減輕。依據(jù)題意,若反應(yīng)前后溶液的質(zhì)量沒變,則兩個反應(yīng)增重與減輕必然相等才能符合題意。 答案:D [小結(jié)]本節(jié)課重點講鐵的化學(xué)性質(zhì)。 [布置作業(yè)]1.舉例說明鐵有哪些化學(xué)性質(zhì)。 2.課本92頁一、1 二、1.4 板書設(shè)計 第二節(jié)鐵和鐵的化合物 一、鐵的性質(zhì) 1.物理性質(zhì):純凈的單質(zhì)鐵為質(zhì)地較軟的銀白色固體,具有金屬光澤,密度較大,熔點較高,易導(dǎo)電、導(dǎo)熱,有良好的延展性,可被磁化。 2.化學(xué)性質(zhì): (1)與非金屬反應(yīng):與強氧化劑反應(yīng)生成Fe3+,與弱氧化劑反應(yīng)生成Fe2+。 3Fe+202點燃Fe304 2Fe+3Cl2點燃2FeCl3 Fe

17、+SΔFeS (2)與水蒸氣反應(yīng) 3Fe+4H20(g) 高溫Fe3O4+4H2 (3)與酸反應(yīng) ①與非氧化性酸反應(yīng) Fe+2H+=Fe2++H2↑ ②與氧化性酸反應(yīng) Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O(Fe不足) 3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(N03)2+2NO↑+4H20(Fe過量) (4)與某些鹽溶液反應(yīng) Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+ 教學(xué)說明 學(xué)生在初中階段曾學(xué)過一些鐵的知識,如鐵的性質(zhì)、幾種鐵合金、生鐵和鋼的冶煉等。本節(jié)是在這些知識的基礎(chǔ)上,結(jié)合高一學(xué)的元素周期律、氧化還原反應(yīng)的知識,進(jìn)一步介紹鐵的

18、化學(xué)性質(zhì)。教學(xué)過程中,要注意新舊知識的銜接,并通過采用邊講邊練的教學(xué)手段。使本節(jié)課的知識得以鞏固,可收到較好的效果。 參考練習(xí) 1.將適量鐵粉放入三氯化鐵溶液中,完全反應(yīng)后,溶液中的Fe3+和Fe2+濃度相等,則已反應(yīng)的Fe3+和未反應(yīng)的Fe3+物質(zhì)的量之比是……………………( ) A.2:3 B.3:2 C.1:2 D.1:l 答案:A 2.將20 g鐵放入一定量的稀HN03中,充分反應(yīng)后放出氣體2.24 L(標(biāo)況),鐵粉有剩余,則剩余的鐵粉質(zhì)量為………………………………………………( ) A.14.4 g B.11.6 g C.8.8

19、g D.3.2 g 解析:因鐵剩余,所以反應(yīng)后生成Fe2+、NO,據(jù)化合價升降守恒:n(Fe)×2=n(NO)×3,所以n(Fe)=-0.1 mol×3/2 =O.15 mol,m(Fe)=O.15 mol× 56 g/mol =8.4 g。 所以剩余m(Fe)=20 g-8.4 g=11.6 g。 答案:B 3.兩種金屬粉末的混合物30 g,投入足量的稀H2S04中,在標(biāo)況下得到 11.2 L H2,該混合物可能是…………………………………………… ( ) A.Fe+Zn B.Mg+Al C.Mg+Fe D.Fe+Cu 答案:AD 4

20、.把鐵片分別放入下列物質(zhì)的溶液中,充分反應(yīng)后,溶液質(zhì)量比反應(yīng)前減少的是……( ) A.CuS04 B.Fe2(S04)3 C.HCl D.FeSO4 解析:Fe從溶液中置換出來的物質(zhì)質(zhì)量應(yīng)大于Fe溶解的質(zhì)量。 答案:A 5.下列各組物質(zhì)問不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是…………………………( ) A.鐵和FeCl3溶液 B.鐵和溴水 C.鐵和濃硝酸 D.鐵和Ca(OH)2 解析:A反應(yīng)是Fe+2FeCl3=3FeCl2,B反應(yīng)是2Fe+3Br2=2FeBr3,C.Fe被鈍化,但也是由于與濃HN03反應(yīng)而產(chǎn)生致密氧化膜。 答案:D 第二課時

21、[引言]上一節(jié)我們學(xué)習(xí)了鐵的化學(xué)性質(zhì),我們已經(jīng)知道,鐵絲可以在氧氣中燃燒生成黑色的四氧化三鐵,其化學(xué)式為Fe304,除此之外,鐵的氧化物還有兩種(順勢舉起樣品),它們是氧化亞鐵和氧化鐵,這些鐵的氧化物有什么樣的性質(zhì)呢?下面我們來學(xué)習(xí)這方面的內(nèi)容。 [板書]二、鐵的重要化合物 1.鐵的氧化物 、 (同學(xué)們傳遞著觀察樣品) [師]同學(xué)們,請仔細(xì)觀察樣品并結(jié)合已學(xué)過的有關(guān)知識,對比學(xué)習(xí)三種氧化物,然后通過討論來完成下表。 [投影展示表格] FeO Fe304 Fe2O3 化學(xué)名 俗名 色態(tài) 溶解

22、性 與鹽酸反應(yīng) 與稀硝酸反應(yīng) [學(xué)生討論后,各小組選代表來回答上表,然后老師根據(jù)學(xué)生回答作必要的補充] [投影顯示答案] [師]Fe304中鐵元素的化合價可看作+2價和+3價兩種價態(tài)組成,平均化合價為+3/8,那么在Fe304中Fe2+和Fe3+個數(shù)比為多少? [生]1:2 [投影練習(xí)] Fe304可寫成FeO·Fe2O3,若看作一種鹽時,又可寫成Fe(Fe02)2,根據(jù)化合價規(guī)律和這種書寫方法,若將Pb3O4用上述氧化物形式表示其化學(xué)式可寫成__________;看作鹽時可寫成_______。 [過渡]由上題可見.鐵元素并

23、沒有+3/8價,只有+2價和+3價,因此鐵的氫氧化物也應(yīng)該有兩種,即氫氧化亞鐵和氫氧化鐵。下面我們來學(xué)習(xí)它們的性質(zhì)。 [板書]二、鐵的氧氧化物 [師]那么,如何制得這兩種氫氧化物呢?下面我們來做兩個實驗,同學(xué)們一定要仔細(xì)觀察實驗現(xiàn)象。 [演示實驗4-9] [師]在逐滴滴入NaOH的過程中。觀察到了什么現(xiàn)象? [生]溶液里立即生成了紅褐色的沉淀。 [師]請同學(xué)們寫出該反應(yīng)的離子方程式,然后分析紅褐色的沉淀是何種物質(zhì)。 [師]在FeSO4溶液中滴加NaOH會生成什么物質(zhì)呢?下面我們再做一個實驗,請注意觀察。 [演示實驗4-10] [師]你們都觀察到了哪些現(xiàn)象? [

24、生]開始時生成白色絮狀沉淀,白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色。 [師]開始生成的白色絮狀沉淀是氫氧化亞鐵,最后生成的紅褐色沉淀是氫氧化鐵。從鐵的化合價來看,是Fe(OH)2被氧化了,那么是被什么氧化劑氧化的呢? [生]是空氣中的氧氣。 [師]對。由此可見,F(xiàn)e(OH)2極易被氧化。在剛才的實驗中,發(fā)生了以下兩個反應(yīng): [師]由于Fe(OH)2極易被氧化,所以在配制反應(yīng)液時要用沸水,盡量降低氧氣的溶解度。下面同學(xué)們討論幾個問題。 [問題探究1]實驗中為什么要用新制的硫酸亞鐵溶液? [生]FeS04易被空氣中的02氧化,防止影響實驗效果。 [問題探究2]怎樣才能

25、使Fe2+溶液能長時間保存呢? [生]在配制溶液時,要加入少量鐵粉防止氧化,加入少量對應(yīng)的酸抑制其水解。 [問題探究3]實驗中為什么要將滴管尖端插入試管里溶液的底部,且慢慢擠出NaOH溶液? [生]Fe(OH)2極易被氧化,預(yù)防帶入空氣。 [師]鐵的氫氧化物均為弱堿,具有堿的通性。請同學(xué)們寫出兩種氫氧化物與強酸反應(yīng)的離子方程式和它們受熱分解的化學(xué)方程式。 [學(xué)生練習(xí)] +2 [師]我們知道,F(xiàn)e(OH)2很容易被空氣中的02氧化生成Fe(OH

26、)3,即Fe可 +3 +3 +2 以向Fe轉(zhuǎn)化,那么,F(xiàn)e能否向Fe轉(zhuǎn)化呢? [板書]3.鐵的化合物與亞鐵化合物的相互轉(zhuǎn)變 [師]請同學(xué)們分析以上相互轉(zhuǎn)化是需要氧化荊還是還原劑,試寫出一些能實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化的方程式。 [學(xué)生思考、討論后,匯報結(jié)果,教師分析、總結(jié)如下] [小結(jié)并板書] [討論]根據(jù)以上性質(zhì),請同學(xué)們思考如何檢驗?zāi)橙芤褐惺呛蠪e3+還是Fe2+? [學(xué)生討論后回答] 方法一:加入NaOH溶液,根據(jù)生成沉淀的顏色。 方法二:用KI-淀粉試紙,變藍(lán)色則是含有Fe3+,不

27、變藍(lán)則是Fe2+。 方法三:通人H2S氣體,若產(chǎn)生淺黃色沉淀則是含有Fe3+,無明顯現(xiàn)象則是含F(xiàn)e2+。 方法四:加入銅片,若Cu被腐蝕。溶液變綠色,則含有Fe3+,無明顯現(xiàn)象則為Fe2+。 [師]同學(xué)們的方法都很好,下面我們再介紹一種簡單方法。 [板書]Fe3+的檢驗 [演示實驗4-11] [師]通過實驗我們看到,F(xiàn)e3+遇到KSCN溶液變成紅色,而Fe2+遇到KSCN溶液不顯紅色,我們可以利用這一不同點來檢驗Fe3+的存在。反應(yīng)的離子方程式是: [兩組學(xué)生分別上講臺演示實驗4-12和實驗4-13] [師]在這兩個實驗中同學(xué)們觀察到的現(xiàn)象是什么?結(jié)合前面剛

28、講過的內(nèi)容能給出解釋嗎? [生]現(xiàn)象是:在FeCl2和KSCN溶液的試管里滴人新制的氯水出現(xiàn)了紅色,而在FeCl3溶液中加入幾滴鹽酸和適量的還原鐵粉,振蕩一會兒,再滴入KSCN溶液反而沒有出現(xiàn)紅色。 產(chǎn)生這兩種現(xiàn)象的原因是:Fe2+和Fe3+在不同條件下發(fā)生了轉(zhuǎn)化。發(fā)生的反應(yīng)是: [師]我們可以利用在溶液中加入KSCN溶液生成血紅色溶液這一反應(yīng)來檢驗溶液中是否含有Fe3+,還可利用FeCl2和KSCN不顯紅色而加氯水后變紅色這一現(xiàn)象來檢驗溶液中是否舍有Fe2+。請同學(xué)們課后總結(jié)一下鑒別Fe2+和Fe3+的方法。 [布置作業(yè)]1.P92一、2 二、2.3.5 三

29、 四 五 2.設(shè)計一個制取Fe(OH)2的實驗(要有可行性、科學(xué)性、安全性)。 板書設(shè)計 二、鐵的重要化臺物 1.鐵的氧化物 2.鐵的氫氧化物 3.鐵的化合物與亞鐵化合物的相互轉(zhuǎn)變 三、Fe3+的檢驗 教學(xué)說明 本節(jié)教學(xué)主要內(nèi)容有鐵的氧化物、鐵的氫氧化物及鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)變,最后講解了Fe3+的檢驗。由于本節(jié)實驗簡單、易操作,我在教學(xué)過程中是這樣處理的:通過分析現(xiàn)象,誘導(dǎo)學(xué)生對理論知識的掌握,對于鐵的氧化物的教學(xué),采用列表的方法加以比較學(xué)習(xí),得到了很好的教學(xué)效果。 參考練習(xí) 1.證明溶液中是否有Fe2+,其操作可以是①加少許酸化的KMn04 ②滴

30、入少許KSCN溶液③加入少許氯水,其正確的操作是…………………………( ) A.①② B.②① C.②③ D.②③① 答案:BC 2.鐵有多種價態(tài),將14.4克草酸亞鐵(FeC204)與空氣隔絕加熱分解,最終得到7.2克鐵的氧化物,則該鐵的氧化物是…………………………………( ) A.FeO B.Fe2O3 C.Fe304 D.FeO+Fe3O4 答案:A 3.為了除去FeSO4溶液中的CuS04和Fe2(SO4)3雜質(zhì),可選用的物質(zhì)是………( ) A.NaOH B.Mg C.氯水 D.Fe 答案:D 4.加

31、入FeCl3仍能大量共存的離子組是………………………………( ) A.H+、Na+、I-、SO42- B.K+、H+、MnO4-、NO3- C.Fe2+、Na+、SO42- 、NO3- D.K+、Na+、Cl-、SCN- 答案:C 5.制備FeSO4溶液最適宜的方法是……………………………………( ) A.過量的鐵與稀H2SO4反應(yīng) B.FeO與稀H2S04反應(yīng) C.FeC03與稀H2SO4反應(yīng) D.Fe(OH)2與稀H2SO4反應(yīng) 解析:四個選項均可產(chǎn)生FeS04,但A項Fe剩余,可防止Fe2+被氧化。 答案

32、:A 備課資料 一、鐵與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物有哪些? 鐵與O2反應(yīng)的產(chǎn)物較復(fù)雜,它不僅與溫度有關(guān),還與O2是否充足有關(guān)。具體反應(yīng)如下: 將FeO在空氣(或O2)中加熱,可生成Fe304 將Fe304灼燒,可進(jìn)一步氧化成Fe203 Fe203在更高溫度下灼燒,可失氧還原為Fe304 二、Fe3+顏色是棕黃色的嗎? 答:不是。Fe3+是淡紫色的。而我們看到的Fe3+卻是棕黃色或黃褐色的,這是為什么呢?一是Fe3+在水溶液中易水解,水解產(chǎn)物即為棕黃色。 二是高價鐵的化合物如FeCl3常呈棕黃色.這是由Cl-造成的。因為這類化合物具有共價性質(zhì),電荷的轉(zhuǎn)移造成化合物對可見

33、光的吸收強度增大,使之呈棕黃色。而離子化合物Fe(C104)3、Fe(N03)3固體呈淡紫色,說明Fe3+的顏色是淡紫色。 三、Fe304是氧化物嗎?它能否與酸發(fā)生反應(yīng)? 從元素種類看,F(xiàn)e304是由鐵和氧兩種元素組成的,根據(jù)氧化物概念,它屬氧化物,但不是一般的氧化物。Fe304又稱“磁性氧化鐵”,能跟酸緩慢地反應(yīng),如跟非氧化性強酸的反應(yīng)為: 從它跟酸反應(yīng)的結(jié)果看,F(xiàn)e304似應(yīng)為雙價態(tài)的混合氧化物,即FeO,F(xiàn)e203。經(jīng)X射線分析證明,F(xiàn)e304是一種鐵酸鹽,其結(jié)構(gòu)為: 化學(xué)式為FeⅡ FeⅢ[FeⅢO4](Ⅱ、Ⅲ表示價態(tài))。因此說,F(xiàn)e304既是氧化物又是鹽。不過,我們通常

34、仍使用化學(xué)式Fe304,在其晶體中,F(xiàn)eⅡ化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。不像通常的低價鐵鹽那樣容易被氧化(這一點與FeO性質(zhì)接近)。如用以保護鋼鐵制品不生銹而對其表面處理形成的“發(fā)藍(lán)”,就是一層致密的Fe304,在空氣中十分穩(wěn)定,這說明,這種鐵酸鹽不同于一般的簡單的鹽,它是一種晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鹽。結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)決定了Fe304的上述特性。 四、鐵與人體健康 人體內(nèi)約含鐵元素4.2~6.1 g,其中約70%存在于紅血球中的血紅蛋白內(nèi),約5%在肌肉的肌紅蛋白內(nèi).約25%分布在肝、腎、骨髓等中,約l%在各種鐵酶中。 成人每天需要從食物中攝取約10 mg鐵元素,男少年約18 mg,女少年約24 m

35、g鐵。含鐵較豐富的食物有:動物的肝臟、腎、心臟、瘦肉、蛋黃、紫菜、海帶、黑木耳、芹菜、番茄、紅棗等。若攝人鐵質(zhì)不足,多次出血或胃酸缺乏可引起缺鐵性貧血。膳食中的維生素C和蛋白質(zhì)能提高鐵的吸收率。但是若維生素C的服用量每天超過500 mg。反而阻礙鐵的吸收加重貧血,起相反的作用。若用維生素C輔助治療貧血,每天攝人量為50~100 mg,可使食物中的鐵吸收率增加2~4倍。缺鐵病人為增加營養(yǎng)而往往每天加喝牛奶,但牛奶中含磷元素的成分較多,能同食物中的鐵鹽發(fā)生沉淀反應(yīng),直接影響鐵的吸收,不但貧血治不好,反而會加重貧血,因此,在治療貧血時,不能同時進(jìn)食大量牛奶。另外,飲茶和體內(nèi)缺銅元素也可抑制鐵質(zhì)的吸收

36、。人們知道茶有提神、消食、殺菌和補充體內(nèi)維生素等好處,卻不曉得茶水,尤其是濃茶中的鞣酸能與食物中的鐵和補血的含鐵藥劑相結(jié)合,形成不溶性鞣酸鐵沉淀,妨礙鐵元素的吸收,從而影響缺鐵性貧血的治療。銅有催化鐵合成血紅蛋白的功能,所以當(dāng)體內(nèi)缺銅時,鐵吸收減少,血紅蛋白合成受阻,不利于缺鐵性貧血的治療。因此,缺鐵性貧血病人適當(dāng)吃些含銅的食物(如牡蠣、肝、腎、蝦、蟹、核桃、芝麻醬等)可以促進(jìn)鐵的吸收。使用鐵鍋、鐵鏟烹調(diào)食物,有無機二價鐵進(jìn)入食物。進(jìn)食后,在胃酸中呈Fe2+態(tài)被人體直接吸收,以補充人體對鐵的需要。 為治療缺鐵性貧血,需服用鐵制劑藥物。但是人體如攝人鐵劑過量,會引起肝硬化和冠心病。人體含鐵量過

37、高,會引起血色病,在該病患者中,早期即有肝硬化,以后有5%~20%轉(zhuǎn)化為肝癌。近年來的研究表明,體內(nèi)積存過量的鐵,也是造成冠心病“比膽固醇更危險的有害因素”。美國南卡羅來納醫(yī)科大學(xué)的薩利天博士據(jù)研究結(jié)果指出:冠心病的發(fā)病率增加與鐵儲存增加是相平行的。 。 所以,補充鐵劑并非多多益善,務(wù)必在醫(yī)生的指導(dǎo)下按需求量攝入。 綜合能力訓(xùn)練 1.被嚴(yán)重腐蝕了的銅和鐵共同放人鹽酸中充分反應(yīng)后,剩余殘渣中只有銅,則溶液中含有的金屬陽離子為…………………………………………………( ) A.可能只含F(xiàn)e2+ B.可能只含Cu2+ C.一定有Fe2+和Cu2+ D.可能有C

38、u2+和Fe3+ 解析:剩余殘渣中只有銅,則溶液中一定有Fe2+,不可能有Fe3+,Cu2+可能有也可能沒有。 答案:A 2.在相同條件下,把Zn、Fe、A1分別投入到質(zhì)量相等的足量的同濃度的稀H2S04中,若要反應(yīng)結(jié)束后三溶液的質(zhì)量仍相等,則投入的Zn、Fe、Al三種金屬的質(zhì)量關(guān)系是………………………………………………………………( ) A.Al>Fe>Zn B. Fe>Al>Zn C.Al>Zn>Fe D.Zn>Fe>Al 解析:要使溶液的質(zhì)量仍然相等,則反應(yīng)的固體與產(chǎn)生的氣體質(zhì)量的差值應(yīng)相同。 答案:A 3.按下圖所示裝置,用兩種

39、不同操作分別進(jìn)行實驗,觀察B管中的現(xiàn)象。 操作I:先夾緊止水夾a,再使A管反應(yīng)開始,實驗中的B管中觀察到的現(xiàn)象為__________。 B管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。 操作Ⅱ:打開止水夾a.使A管開始反應(yīng)一段時間后再夾緊止水夾a,實驗中在B管中觀察到的現(xiàn)象是__________。B管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______。 答案:操作I:先出現(xiàn)白色沉淀,然后沉淀迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色。最后變?yōu)榧t褐色沉淀 操作Ⅱ:打開止水夾時,溶液中的導(dǎo)管口有氣泡冒出,夾緊夾子后出現(xiàn)白色絮狀沉淀.一段時間內(nèi)沉淀不變色 4.有一種鐵的氧化物樣品,用140 mL 5mol/L的鹽酸恰好使之

40、完全溶解.所得溶液能吸收O.56 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氯氣。使其中的Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+,該樣品可能的化學(xué)式是( ) A.Fe203 B.Fe3O4 C.Fe405 D.Fe5O7 解析:據(jù)Fe2+被Cl2氧化時化合價升降守恒可知:n(Fe2+)×1=0.56 L ÷22.4L/mol×2,故 ,又因為HCI恰好將氧化物溶解。所以此時Fe2+和Fe3+所帶正電荷總數(shù)等于Cl-所帶負(fù)電荷總數(shù)。即 所以氧化物化學(xué)式為Fe507。 答案:D 高考真題 1.(2000年廣東,9)把表面有氧化物的相同大小的銅片和鐵片一起放人鹽

41、酸中充分反應(yīng),所得溶液中的金屬離子是…………………………………( ) A.Fe3+和Cu2+ B. Fe2+和Cu2+ C.Fe2+和Fe3+ D.只有Fe2+ 答案:D 2.(2000年理科綜合,12)在氧化鐵、氯化銅和鹽酸混合溶液中加入鐵粉,待反應(yīng)結(jié)束.所剩余的固體濾出后能被磁鐵吸引,則反應(yīng)后溶液中存在較多的陽離子是………………( ) A.Cu2+ B.Fe3+ C.Fe2+ D.H+ 答案:C 3.(2000年廣東,16)某溶液中含有大量Fe2+、Fe3+、Mg2+和NH4+,其c(H+)= 10-2 mol/L,在該溶液中可以大量存在的陰離子是………………( ) A.SO42- B.N03- C.SCN- D.CO32- 解析:SCN-能與Fe3+發(fā)生絡(luò)合反應(yīng);在酸性條件下,N03-可把Fe2+氧化為Fe3+; CO32-在酸性條件下也不能存在。 答案:A 4.(2002年全國,12)用足量的CO還原32.O g某種氧化物,將生成的氣體通入足量澄清石灰水中,得到60 g沉淀,則該氧化物是………………………( ) A.FeO B.Fe203 C.CuO D.Cu20 答案:B

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