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2019-2020年高中化學 4.2《鐵和鐵的化合物》教案 舊人教版必修2 教學目標：知識目標：1。掌握鐵的化學性質 2．理解鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉變 3．了解鐵的氧化物和氫氧化物 4．掌握鐵離子的檢驗方法 能力目標：1。通過演示實驗，培養(yǎng)學生的觀察能力 2．培養(yǎng)學生分析問題的方法，提高綜合運用知識的能力 情感目標：1。通過工業(yè)上鐵的冶煉，對學生進行愛國主義教育 2．通過實驗現(xiàn)象的觀察和總結，培養(yǎng)學生實事求事的科學精神 教學重點：鐵的化學性質、鐵鹽和來鐵鹽的轉變。鐵離子的檢驗 教學難點：二價鐵和三價鐵的相互轉換 教具準備：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 教學方法：1。課堂教學中，多采用對比教學，將幾種鐵的氧化物、氫氧化物對比學習，同時也可以和剛剛學過的鎂、鋁對比，逐步提高學生歸納比較能力 2．對于“鐵三角”的講解可采用由黨性分析、老師指引的方法，盡可能地調動學生的積極主動性，培養(yǎng)他們的綜合能力。 教學過程： 第一課時 【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、車輛和各種機械等，都需要大量的鋼鐵來制造。就連動植物體內也含有鐵，人體內缺鐵會導致缺鐵性貧血，鋼鐵的生產(chǎn)和使用是人類進步和社會進步的重要標志。那么，是哪個國家、哪個民族首先使用鐵呢？ 【講解】我國的勞動人民在春秋時期就會冶鐵，比歐洲早近xx年，并且我國鐵礦石的儲量居世界第一，從1996年開始我國年鋼產(chǎn)量連續(xù)超1億噸，居世界首位。我們?yōu)槲覈凭玫臒掕F史和發(fā)達的鋼鐵工業(yè)而感到自豪和驕傲！這節(jié)課我們一起來研究鐵和鐵的化合物。 【板書】 第二節(jié) 鐵和鐵的化合物（一） 一、鐵的物理性質： 【學法指導】指導學生閱讀教材、觀看實物、聯(lián)系生活實際（如鐵鍋導熱），回憶總結出鐵的物理性質。（指明討論一種物質物理性質的方法） 一、鐵的性質 1．鐵在周期表中的位置和結構 從原子結構示意圖上看，F(xiàn)e的次外層電子未達到飽和，和主族元素不同，不僅最外層上2個電子是價電子，而且次外層也有價電子，當鐵與弱氧化劑反應時，只能失去最外層上2個電子形成Fe2+，當跟強氧化劑反應時，還能進一步失去次外層上的一個電子而形成Fe3+。 所以，鐵在其化合物中通常呈＋2價或＋3價，在實際反應中是否遵循這一規(guī)律呢？ 鐵位于第___周期第_____族，是一種重要的過渡元素。在化學反應中，鐵原子容易失去 ____個或___個電子，變成_____或____，用反應式表示為_____________________________。 2．鐵的物理性質 【學法指導】指導學生閱讀教材、觀看實物、聯(lián)系生活實際（如鐵鍋導熱），回憶總結出鐵的物理性質。（指明討論一種物質物理性質的方法） 純凈的鐵是光亮的____色固體，密度較大、熔沸點較高，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．鐵的化學性質------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 ［演示實驗4-7］觀察實驗現(xiàn)象_______________________________________________ 反應化學方程式：_________________________ 練習：寫出鐵和硫、氧氣反應的化學方程式：_______________________________ _______________________________ 注意：常溫時，鐵在干燥的空氣里不易和氧氣反應。 b．鐵和水反應 ［演示實驗4-8］：觀察現(xiàn)象：____________________________________ 化學反應方程式：______________________________________ 氧化劑：_____________ 還原劑：________________ 常見金屬與水反應的情況：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 Ⅰ。鐵和非氧化性酸反應： 寫出鐵和稀鹽酸、稀硫酸反應的化學反應的方程式：_________________________ ________________________ 反應實質：_____________________ Ⅱ。鐵和強氧化性酸的反應 練習：鐵和足量的稀硝酸：________________________________(標出電子轉移方向和數(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？______________________________ d．鐵和鹽的反應 練習：寫出下列反應的化學方程式和離子方程式： 鐵與硫酸銅的反應：____________________________、____________________________ 鐵和鐵鹽的反應：_______________________ 小結： 第二課時：鐵的化合物 復習：1。鐵在周期表中的位置和結構 2．鐵的物理性質 3．鐵的化學性質(和非金屬反應、和水反應、和酸反應、和鹽反應 4．寫出鐵和硫、水、氯化鐵反應的化學方程式 新授： 1．鐵的氧化物 FeO Fe2O3(鐵紅) Fe3O4(磁性氧化鐵) 化合價 +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 FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O Fe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O 和強氧化性酸反應 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，過量的鐵與O2反應：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，發(fā)生復分解反應，生成亞鐵鹽；但與強氧化性酸相遇，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，所以在鐵的表面若能形成Fe3O4膜，便能起到保護作用，防止生銹。Fe3O4是一種復雜的氧化物，它不屬于堿性氧化物，可以寫成FeOFe2O3的形式有+2、+3 價 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 Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O 與強氧化酸反應 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：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ 鐵鹽與可溶性堿反應 Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓ 思考：1。實驗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+溶液長時間保存？ (在配制溶液時，要加入少量鐵粉防止氧化，加入少量對應酸抑制水解) 3．實驗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，所以按一般強堿與弱酸鹽反應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的蒸餾水(以減少溶解在水中的氧氣)臨時配制硫酸亞鐵溶液，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價鐵的化合物與+3價鐵的化合物的相互轉換 4．Fe2+與Fe3+的檢驗 Fe3+的檢驗：溶液呈棕黃色 A．加入KSCN溶液，呈紅色，說明有Fe3+ B．加入氫氧化鈉溶液，有紅褐色沉淀生成，說明有Fe3+ Fe2+的檢驗：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，說明有Fe2+ B．加入KSCN溶液無紅色，再加入氯水呈紅色，說明有Fe2+ 小結： 板書設計： 1．鐵的氧化物 2．鐵的氫氧化物 3．+2價鐵的化合物與+3價鐵的化合物的相互轉換 Fe3+的檢驗：溶液呈棕黃色 A．加入KSCN溶液，呈紅色，說明有Fe3+ B．加入氫氧化鈉溶液，有紅褐色沉淀生成，說明有Fe3+ Fe2+的檢驗：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，說明有Fe2+ B．加入KSCN溶液無紅色，再加入氯水呈紅色，說明有Fe2+