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2019-2020年高二化學(xué)《鐵和鐵的化合物》教學(xué)設(shè)計(jì)之二 ［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Fe3O4，除此之外，鐵的氧化物兩種（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，然后通過討論來填寫下表。 ［投影展示表格］ FeO Fe3O4 Fe2O3 化學(xué)名 俗名 色態(tài) 溶解性 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(bǔ)充） ［投影顯示答案］ FeO Fe3O4 Fe2O3 化學(xué)名 氧化亞鐵 四氧化三鐵 三氧化二鐵 俗名 無 磁性氧化鐵 鐵紅 色態(tài) 黑色粉末 黑色晶體 紅棕色粉末 溶解性 難溶于水 難溶于水 難溶于水 與鹽酸反應(yīng) FeO+2H+====Fe2++H2O Fe3O4+8H+====Fe2++ 2Fe3++4H2O Fe2O3+6H+====2Fe3++3H2O 與稀硝酸反應(yīng) 3FeO+10HNO3==== 3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O 3Fe3O4+28HNO3==== 9Fe(NO3)3+NO↑ +14H2O Fe2O3+6HNO3====2Fe(NO3)3+3H2O [師]Fe3O4中鐵元素的化合價(jià)可看作+2價(jià)和+3價(jià)兩種價(jià)態(tài)組成，平均化合價(jià)為+，那么在Fe3O4和Fe2+和Fe3+個數(shù)比為多少？ [生]1:2 [投影練習(xí)] Fe3O4可寫成FeOFe2O3，若看作一種鹽時(shí)，又可寫成Fe(FeO2)2，根據(jù)化合價(jià)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(shí)可寫成 。 答案：2PbOPbO2 Pb2PbO4 [過渡]由上題可見，鐵元素并沒有+價(jià)，只有+2價(jià)和+3價(jià)，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、鐵的氫氧化物 ［師］那么，如何制得這兩種氫氧化物呢？下面我們來做兩個實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們一定要仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 ［演示實(shí)驗(yàn)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)？ ［板書］Fe3++3OH－====Fe(OH)3↓（紅褐色） [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(shí)驗(yàn)，請注意觀察。 ［演示實(shí)驗(yàn)4—10］ ［師］你們都觀察到了哪些現(xiàn)象？ ［生］開始時(shí)生成白色的絮狀沉淀，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(jià)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(shí)驗(yàn)中，發(fā)生了以下兩個反應(yīng)： ［板書］Fe2++2OH－====Fe(OH)2↓（白色絮狀） 4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3↓ [師]由于Fe(OH)2極易被氧化，所以在配制反應(yīng)液時(shí)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(shí)驗(yàn)中為什么要用新制的硫酸亞鐵溶液？ [生]：防止FeSO4被空氣中的O2氧化而影響實(shí)驗(yàn)效果。 [問題探究2]：怎樣才能使Fe2+溶液能長時(shí)間保存呢？ [生]：在配制溶液時(shí)，要加入少量鐵粉防止氧化，加入少量對應(yīng)的酸抑制水解。 [問題探究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(qiáng)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)] 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O Fe(OH)2FeO+H2O Fe(OH)3+3H+====Fe3++3H2O Fe(OH)2+2H+====Fe2++2H2O ［師］我們知道，F(xiàn)e(OH)2很容易被空氣中的O2氧化生成Fe(OH)3，即可以向轉(zhuǎn)化，那么，能否向轉(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)化是需要氧化劑還是還原劑，試寫出一些能實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化的方程式 [學(xué)生思考、討論后，匯報(bào)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(yàn)?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)生面沉淀的顏色。 方法二：用KI一淀粉試紙，變藍(lán)色則是含有Fe3+，不變藍(lán)則是Fe2+ 方法三：通入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Fe2+ 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)象則是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(yàn) ［演示實(shí)驗(yàn)4—11］ ［師］通過實(shí)驗(yàn)我們看到，F(xiàn)e3+遇到KSCN溶液變成紅色，而Fe2+遇KSCN溶液不顯紅色，我們可以利用這一不同點(diǎn)來檢驗(yàn)Fe3+的存在。反應(yīng)的離子方程式是： ［板書］Fe3++3SCN－====Fe(SCN)3（血紅色） ［兩組學(xué)生分別上講臺演示實(shí)驗(yàn)4—12和實(shí)驗(yàn)4—13］ ［師］在這兩個實(shí)驗(yàn)中同學(xué)們觀察到的現(xiàn)象是什么？結(jié)合前面剛講過的內(nèi)容能給出解釋嗎？ ［生］現(xiàn)象是：FeCl2和KSCN溶液的試管里滴入新制的氯水出現(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： 2FeCl2+Cl2====2FeCl3 2FeCl3+Fe====3FeCl2 [生]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(yàn)溶液中是否含 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(yàn)溶液中是否含有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 四 五 ●板書設(shè)計(jì) 第二節(jié) 鐵和鐵的化合物 二、鐵的重要化合物 1.鐵的氧化物 2.鐵的氫氧化物 Fe3++3OH－====Fe(OH)3↓（紅褐色） Fe2++2OH－====Fe(OH)2↓（白色，絮狀） 4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3↓ 3.鐵的化合物與亞鐵化合物的相互轉(zhuǎn)變 三、Fe3+的檢驗(yàn) Fe3++3SCN－====Fe(SCN)3（血紅色）