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2019-2020年高中化學(xué) 4.2《鐵和鐵的化合物》教案 舊人教版必修2 教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：1。掌握鐵的化學(xué)性質(zhì) 2．理解鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)變 3．了解鐵的氧化物和氫氧化物 4．掌握鐵離子的檢驗(yàn)方法 能力目標(biāo)：1。通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力 2．培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的方法，提高綜合運(yùn)用知識(shí)的能力 情感目標(biāo)：1。通過(guò)工業(yè)上鐵的冶煉，對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育 2．通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求事的科學(xué)精神 教學(xué)重點(diǎn)：鐵的化學(xué)性質(zhì)、鐵鹽和來(lái)鐵鹽的轉(zhuǎn)變。鐵離子的檢驗(yàn) 教學(xué)難點(diǎn)：二價(jià)鐵和三價(jià)鐵的相互轉(zhuǎn)換 教具準(zhǔn)備：1。儀器：集氣瓶、玻璃管、石棉絨、灑精燈、酒精噴燈、試管、干燥管、滴管 2．藥品：Cl2、鐵絲、還原鐵粉、水、FeCl3溶液、FeCl2溶液、NaOH溶液，KSCN溶液、鹽酸 教學(xué)方法：1。課堂教學(xué)中，多采用對(duì)比教學(xué)，將幾種鐵的氧化物、氫氧化物對(duì)比學(xué)習(xí)，同時(shí)也可以和剛剛學(xué)過(guò)的鎂、鋁對(duì)比，逐步提高學(xué)生歸納比較能力 2．對(duì)于“鐵三角”的講解可采用由黨性分析、老師指引的方法，盡可能地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極主動(dòng)性，培養(yǎng)他們的綜合能力。 教學(xué)過(guò)程： 第一課時(shí) 【引言】人類使用鐵已有好幾千年的歷史了，目前已發(fā)現(xiàn)的金屬雖然已有90種，但其中應(yīng)用最廣泛、用量最多的仍然是鐵。小到鐵釘，大到橋梁、鐵道、艦船、車(chē)輛和各種機(jī)械等，都需要大量的鋼鐵來(lái)制造。就連動(dòng)植物體內(nèi)也含有鐵，人體內(nèi)缺鐵會(huì)導(dǎo)致缺鐵性貧血，鋼鐵的生產(chǎn)和使用是人類進(jìn)步和社會(huì)進(jìn)步的重要標(biāo)志。那么，是哪個(gè)國(guó)家、哪個(gè)民族首先使用鐵呢？ 【講解】我國(guó)的勞動(dòng)人民在春秋時(shí)期就會(huì)冶鐵，比歐洲早近xx年，并且我國(guó)鐵礦石的儲(chǔ)量居世界第一，從1996年開(kāi)始我國(guó)年鋼產(chǎn)量連續(xù)超1億噸，居世界首位。我們?yōu)槲覈?guó)悠久的煉鐵史和發(fā)達(dá)的鋼鐵工業(yè)而感到自豪和驕傲！這節(jié)課我們一起來(lái)研究鐵和鐵的化合物。 【板書(shū)】 第二節(jié) 鐵和鐵的化合物（一） 一、鐵的物理性質(zhì)： 【學(xué)法指導(dǎo)】指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材、觀看實(shí)物、聯(lián)系生活實(shí)際（如鐵鍋導(dǎo)熱），回憶總結(jié)出鐵的物理性質(zhì)。（指明討論一種物質(zhì)物理性質(zhì)的方法） 一、鐵的性質(zhì) 1．鐵在周期表中的位置和結(jié)構(gòu) 從原子結(jié)構(gòu)示意圖上看，F(xiàn)e的次外層電子未達(dá)到飽和，和主族元素不同，不僅最外層上2個(gè)電子是價(jià)電子，而且次外層也有價(jià)電子，當(dāng)鐵與弱氧化劑反應(yīng)時(shí)，只能失去最外層上2個(gè)電子形成Fe2+，當(dāng)跟強(qiáng)氧化劑反應(yīng)時(shí)，還能進(jìn)一步失去次外層上的一個(gè)電子而形成Fe3+。 所以，鐵在其化合物中通常呈＋2價(jià)或＋3價(jià)，在實(shí)際反應(yīng)中是否遵循這一規(guī)律呢？ 鐵位于第___周期第_____族，是一種重要的過(guò)渡元素。在化學(xué)反應(yīng)中，鐵原子容易失去 ____個(gè)或___個(gè)電子，變成_____或____，用反應(yīng)式表示為_(kāi)____________________________。 2．鐵的物理性質(zhì) 【學(xué)法指導(dǎo)】指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材、觀看實(shí)物、聯(lián)系生活實(shí)際（如鐵鍋導(dǎo)熱），回憶總結(jié)出鐵的物理性質(zhì)。（指明討論一種物質(zhì)物理性質(zhì)的方法） 純凈的鐵是光亮的____色固體，密度較大、熔沸點(diǎn)較高，有________、_______和________ 等性能，有鐵磁性。鐵元素在地殼中的含量位第___位，金屬元素中僅次于_____。 3．鐵的化學(xué)性質(zhì)------比較活潑、具有金屬通性 ［回憶］金屬具有哪些通性？ a．和非金屬反應(yīng) ［演示實(shí)驗(yàn)4-7］觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_______________________________________________ 反應(yīng)化學(xué)方程式：_________________________ 練習(xí)：寫(xiě)出鐵和硫、氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________ _______________________________ 注意：常溫時(shí)，鐵在干燥的空氣里不易和氧氣反應(yīng)。 b．鐵和水反應(yīng) ［演示實(shí)驗(yàn)4-8］：觀察現(xiàn)象：____________________________________ 化學(xué)反應(yīng)方程式：______________________________________ 氧化劑：_____________ 還原劑：________________ 常見(jiàn)金屬與水反應(yīng)的情況：K Ca Na / Mg Al Zn / Fe … 冷水 熱水 水蒸氣 注意：產(chǎn)物是Fe3O4，不是Fe2O3 c．鐵和酸反應(yīng) Ⅰ。鐵和非氧化性酸反應(yīng)： 寫(xiě)出鐵和稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)的方程式：_________________________ ________________________ 反應(yīng)實(shí)質(zhì)：_____________________ Ⅱ。鐵和強(qiáng)氧化性酸的反應(yīng) 練習(xí)：鐵和足量的稀硝酸：________________________________(標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目) 鐵和濃硫酸：______________________________________ 思考：常溫下，鐵能否和濃硫酸或濃硝酸反應(yīng)？______________________________ d．鐵和鹽的反應(yīng) 練習(xí)：寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式： 鐵與硫酸銅的反應(yīng)：____________________________、____________________________ 鐵和鐵鹽的反應(yīng)：_______________________ 小結(jié)： 第二課時(shí)：鐵的化合物 復(fù)習(xí)：1。鐵在周期表中的位置和結(jié)構(gòu) 2．鐵的物理性質(zhì) 3．鐵的化學(xué)性質(zhì)(和非金屬反應(yīng)、和水反應(yīng)、和酸反應(yīng)、和鹽反應(yīng) 4．寫(xiě)出鐵和硫、水、氯化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式 新授： 1．鐵的氧化物 FeO Fe2O3(鐵紅) Fe3O4(磁性氧化鐵) 化合價(jià) +2 +2 +2、+3 色、態(tài) 黑色粉未 紅棕色粉未 黑色晶體 水溶性 均不溶于水 和弱氧化性酸反應(yīng) FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O Fe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O 和強(qiáng)氧化性酸反應(yīng) 3FeO + 10HNO3(稀) = 3Fe(NO3)3 + NO↑+ 5H2O Fe2O3 + 6HNO3 = 2Fe(NO3)3 + 3H2O 3 Fe3O4 + 28HNO3 = 9 Fe(NO3)3 + NO↑+14H2O 穩(wěn)定性 在空氣中氧化為Fe3O4 空氣中穩(wěn)定 在空氣中穩(wěn)定 制備 高溫熔融，過(guò)量的鐵與O2反應(yīng)：2Fe+O2=2FeO 氫氧化鐵加熱分解 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O 鐵在氧氣中燃燒 3Fe + 2O2 = Fe3O4 注意：①FeO與非氧化性酸相遇時(shí)，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成亞鐵鹽；但與強(qiáng)氧化性酸相遇，F(xiàn)e2+被氧化成Fe3+，生成鐵鹽 ②Fe3O4在三種氧化物中最為穩(wěn)定，一般不與酸、堿和氧氣反應(yīng)，所以在鐵的表面若能形成Fe3O4膜，便能起到保護(hù)作用，防止生銹。Fe3O4是一種復(fù)雜的氧化物，它不屬于堿性氧化物，可以寫(xiě)成FeOFe2O3的形式有+2、+3 價(jià) ③FeO、Fe2O3是堿性氧化物 ④空氣中：6FeO + O2 = 2Fe3O4 2．鐵的氫氧化物 氫氧化亞鐵(Fe(OH)2) 氫氧化鐵- Fe(OH)3 色態(tài) 白色固體 紅褐色固體 水溶性 難溶于水 與酸反應(yīng) Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O 與強(qiáng)氧化酸反應(yīng) 3Fe(OH)2 + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO↑+8H2O Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O 穩(wěn)定性 不穩(wěn)定，易被空氣中的氧氣氧化，顏色變化：白色→灰綠色→紅褐色 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 較穩(wěn)定空氣中久置會(huì)部分失水成鐵銹受熱易分解 制取 新制FeSO4溶液與NaOH溶液隔絕空氣反應(yīng)：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ 鐵鹽與可溶性堿反應(yīng) Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓ 思考：1。實(shí)驗(yàn)中為什么要用新制的硫酸亞鐵溶液？ (防止硫酸亞鐵被空氣中的氧氣氧化而影響效果) 2．怎樣才能使Fe2+溶液長(zhǎng)時(shí)間保存？ (在配制溶液時(shí)，要加入少量鐵粉防止氧化，加入少量對(duì)應(yīng)酸抑制水解) 3．實(shí)驗(yàn)中為什么要將滴管尖端插入試管里溶液底部，慢慢擠出氫氧化鈉溶液 (氫氧化亞鐵極易被氧化，溶解在水中的少量的氧氣都能將它氧化成氫氧化鐵，所以按一般強(qiáng)堿與弱酸鹽反應(yīng)制弱堿的操作很難得到。要制得白色溶液必須用加熱煮沸過(guò)的蒸餾水(以減少溶解在水中的氧氣)臨時(shí)配制硫酸亞鐵溶液，最好在溶液中再滴幾滴植物油以避免硫酸亞鐵溶液與空氣接觸，準(zhǔn)備加入的氫氧化鈉溶液也要先加熱煮沸，并且滴管尖嘴要伸入硫酸亞鐵溶液的底部再慢慢擠，以防止帶入氧氣) 3．+2價(jià)鐵的化合物與+3價(jià)鐵的化合物的相互轉(zhuǎn)換 4．Fe2+與Fe3+的檢驗(yàn) Fe3+的檢驗(yàn)：溶液呈棕黃色 A．加入KSCN溶液，呈紅色，說(shuō)明有Fe3+ B．加入氫氧化鈉溶液，有紅褐色沉淀生成，說(shuō)明有Fe3+ Fe2+的檢驗(yàn)：溶液呈淺綠色 A．加入氫氧化鈉溶液，有白色絮狀沉淀生成，在空氣中迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，說(shuō)明有Fe2+ B．加入KSCN溶液無(wú)紅色，再加入氯水呈紅色，說(shuō)明有Fe2+ 小結(jié)： 板書(shū)設(shè)計(jì)： 1．鐵的氧化物 2．鐵的氫氧化物 3．+2價(jià)鐵的化合物與+3價(jià)鐵的化合物的相互轉(zhuǎn)換 Fe3+的檢驗(yàn)：溶液呈棕黃色 A．加入KSCN溶液，呈紅色，說(shuō)明有Fe3+ B．加入氫氧化鈉溶液，有紅褐色沉淀生成，說(shuō)明有Fe3+ Fe2+的檢驗(yàn)：溶液呈淺綠色 A．加入氫氧化鈉溶液，有白色絮狀沉淀生成，在空氣中迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，說(shuō)明有Fe2+ B．加入KSCN溶液無(wú)紅色，再加入氯水呈紅色，說(shuō)明有Fe2+