2019-2020年高中化學(xué) （大綱版）第二冊(cè) 第四章 幾種重要的金屬 第二節(jié)鐵和鐵的化合物(第二課時(shí))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(qǐng)仔細(xì)觀察樣品并結(jié)合已學(xué)過的有關(guān)知識(shí)，對(duì)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FeOFe3O4Fe2O3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FeOFe3O4Fe2O3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+H2OFe3O4+8H+=Fe2+2Fe3+4H2OFe2O3+6H+=2Fe3+3H2O與稀硝酸反應(yīng)3FeO+10HNO3= 3Fe(NO3)3+NO+5H2O3Fe3O4+28HNO3= 9Fe(NO3)3+NO+14H2OFe2O3+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(gè)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(gè)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)49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(qǐng)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(huì)生成什么物質(zhì)呢？下面我們?cè)僮鲆粋€(gè)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)注意觀察。演示實(shí)驗(yàn)410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(duì)。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(gè)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(gè)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(duì)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(qǐng)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+H2OFe(OH)3+3H+=Fe3+3H2OFe(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(qǐng)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(qǐng)同學(xué)們思考如何栓驗(yàn)?zāi)橙?液中是含 有Fe3+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?cè)俳榻B一種簡單方法。板書Fe3+的檢驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)411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(tái)演示實(shí)驗(yàn)412和實(shí)驗(yàn)413師在這兩個(gè)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(huì)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(qǐng)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)33.鐵的化合物與亞鐵化合物的相互轉(zhuǎn)變?nèi)?、Fe3+的檢驗(yàn)Fe3+3SCN=Fe(SCN)3（血紅色）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(yàn)。由于本節(jié)實(shí)驗(yàn)簡單易操作，我在教學(xué)過程是這樣處理的：通過分析現(xiàn)象，誘導(dǎo)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握；對(duì)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)參考練習(xí) 1證明溶液中是否有Fe2+，其操作可以是加少許酸化的KMnO4 滴入少許KSCN溶液 加入少許氯水，其正確的操作是 ( ) A B C D 答案：BC 2鐵有多種價(jià)態(tài)，將14.4克草酸亞鐵(FeC2O4)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 ( ) AFeO BFe2O3 CFe3O4 DFeO+Fe3O4。 答案：A 3為了除去FeSO4溶液中的CuSO4和Fe2(SO4)3雜質(zhì)可選用的物質(zhì)是 ( ) ANaOH BMg C氯水 DFe 答案：D 4加入FeCl3仍能大量共存的離子組是 ( )AH+、Na+、I-、SO BK+、H+、MnO、NOCFe2+、Na+、SO；、NO DK+、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H2SO4反應(yīng)CFeCO3與稀H2SO4反應(yīng) DFe(OH)2與稀H2SO4反應(yīng) 解析：四個(gè)選項(xiàng)均可產(chǎn)生FeSO4；，但A項(xiàng)Fe剩余，可防止Fe2+被氧化。 答案：A