鐵的重要化合物教案

化學(xué)化工學(xué)院試講教案化10級1班李偉教案課題：第三章第二節(jié)幾種重要的金屬化合物(三)課時(shí)教學(xué)目的知識與技能1、掌握鐵的氧化物的物理及化學(xué)性質(zhì)。2、掌握Fe3＋的氧化性及檢驗(yàn)方法，F(xiàn)e3＋與Fe2＋的轉(zhuǎn)變。3、掌握Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3的過程。過程與方法1、教學(xué)中通過實(shí)驗(yàn)和探究，讓學(xué)生對探究的方法有一些了解，在實(shí)驗(yàn)和探究過程中，積累一些科學(xué)假設(shè)和對比實(shí)驗(yàn)方法。情感態(tài)度價(jià)值觀1、通過實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生體會科學(xué)研究的樂趣，體驗(yàn)合作和動手的整個過程的積極的情緒。重點(diǎn)1．三價(jià)鐵的氧化性2．Fe2+、Fe3+的轉(zhuǎn)化3．Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)難點(diǎn)Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)以及運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的理論分析Fe3＋與Fe2＋的轉(zhuǎn)變并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。知識結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計(jì)三、鐵的重要化合物1、鐵的氧化物2、鐵的氫氧化物氫氧化鐵(Ⅲ)氫氧化亞鐵(Ⅱ)3、鐵鹽和亞鐵鹽(1)常見的亞鐵鹽(綠色)：FeCl2、FeSO4具有強(qiáng)還原性，必須現(xiàn)制現(xiàn)用保存方法：加入少量鐵粉常見的鐵鹽（黃色）：FeCl3、Fe2(SO4)3具有強(qiáng)氧化性（2）Fe3＋的檢驗(yàn)Fe3＋＋3SCN－＝＝Fe（SCN）3（血紅色）Fe2＋＋2OH―＝＝Fe(OH)2（白色絮狀沉淀）4Fe(OH)2↓＋O2＋2H2O＝＝4Fe(OH)3↓白色――灰綠色――紅褐色Fe3＋＋3OH―＝＝Fe(OH)3↓（紅褐色沉淀）(3)Fe3＋的氧化性：亞鐵鹽和鐵鹽之間可以相互轉(zhuǎn)化教學(xué)過程教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動［引入］人類早在6000年前就開始利用鐵，2000年前人類發(fā)明了從礦石里冶鐵的方法。我國在春秋時(shí)期就開始冶鐵、戰(zhàn)國時(shí)期就開始煉鋼。鋼鐵一直廣泛地應(yīng)用人類生活的方方面面。新中國成立以前，我國的鋼鐵工業(yè)非常落后，生產(chǎn)的鋼鐵遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)和生活的需要，大量依靠進(jìn)口，所以當(dāng)時(shí)把鐵釘稱為“洋釘”，把鐵皮稱為“洋鐵皮”。新中國成立后，我國的鋼鐵工業(yè)得到突飛猛進(jìn)地發(fā)展，1996年我國的鋼產(chǎn)量突破一億噸。［引］上一節(jié)我們學(xué)習(xí)了鐵的化學(xué)性質(zhì)。我們知道，F(xiàn)e在O2中燃燒生成黑色的Fe3O4，除此之外，鐵的氧化物還有兩種------FeO、Fe2O3這些鐵的氧化物。有什么樣的性質(zhì)呢？［板書］三、鐵的重要化合物1、鐵的氧化物［投影總結(jié)］鐵的氧化物的性質(zhì)比較。FeOFe2O3Fe3O4俗名鐵紅磁性氧化鐵色態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體價(jià)態(tài)+2價(jià)+3價(jià)+3，+2價(jià)水溶性不溶不溶不溶穩(wěn)定性不穩(wěn)定，在空氣里加熱迅速被氧化穩(wěn)定穩(wěn)定非氧化性反應(yīng)堿性氧化物FeO+2H＋==Fe2＋+H2O堿性氧化物Fe2O3+6H＋==2Fe3＋+3H2O復(fù)雜氧化物，F(xiàn)e3O4+8H＋==Fe2＋+2Fe3＋+4H2O與氧化性酸反應(yīng)3FeO+10HNO3==3Fe(NO3)3+NO↑+5H2OFe2O3+6H＋==2Fe3＋+3H2O3Fe3O4+28HNO3==9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O共性高溫時(shí)，都能被C、CO、H2、Al等還原劑還原，還原過程中Fe的價(jià)態(tài)降低，最終生成Fe［板書］2、鐵的氫氧化物氫氧化鐵(Ⅲ)氫氧化亞鐵(Ⅱ)［實(shí)驗(yàn)3-9］Fe(OH)2和Fe(OH)3的制備實(shí)驗(yàn)步驟：在2支試管晨分別加入少量FeCl3和FeSO4溶液，然后滴入NaOH溶液，觀察并描述發(fā)生的現(xiàn)象。FeCl3溶液FeSO4溶液加NaOH溶液立即產(chǎn)生紅褐色沉淀開始時(shí)生成白色絮狀沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色離子方程式Fe3＋+3OH―==Fe(OH)3↓Fe2＋+2OH―==Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3［講］生成Fe(OH)2時(shí)，開始生成白色絮狀沉淀是Fe(OH)2，最后生成的紅褐色沉淀是Fe(OH)3，從Fe的化合價(jià)來看，F(xiàn)e(OH)2被什么氧化了？(被空氣中O2氧化)［講］由此可知，F(xiàn)e(OH)2極易被氧化，所以在配制反應(yīng)時(shí)要用沸水，盡量降低O2的溶解度。［思考1］實(shí)驗(yàn)中為什么要用新制的FeSO4溶液？(FeSO4易被空氣中O2氧化)［思考2］怎樣才能使Fe2＋溶液能能長時(shí)間保存呢？(在配制溶液時(shí)，要加少量Fe防止氧化，加少量酸抑制其水解)［思考3］實(shí)驗(yàn)中為什么要將滴管尖端插入試管底部，且慢慢擠出NaOH溶液？(Fe(OH)2極易被氧化，預(yù)防帶入空氣)［講］Fe(OH)2、Fe(OH)3均為弱堿，具有堿的通性。［投影］Fe(OH)2和Fe(OH)3的性質(zhì)比較Fe(OH)2Fe(OH)3色態(tài)白色固體紅褐色固體溶解性難溶于水難溶于水類別二元弱堿三元弱堿與非氧化性酸Fe(OH)2+2H＋==Fe2＋+2H2OFe(OH)3+3H＋==Fe3＋+3H2O與氧化性酸3Fe(OH)2+10HNO3==3Fe(NO3)3+NO↑+8H2OFe(OH)3+3H＋==Fe3＋+3H2O穩(wěn)定性分解產(chǎn)生很復(fù)雜2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O制法Fe2＋+2OH―==Fe(OH)2↓Fe3＋+3OH―==Fe(OH)3↓轉(zhuǎn)化關(guān)系4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3［板書］3、鐵鹽和亞鐵鹽(1)常見的亞鐵鹽(綠色)：FeCl2、FeSO4具有強(qiáng)還原性，必須現(xiàn)制現(xiàn)用保存方法：加入少量鐵粉常見的鐵鹽（黃色）：FeCl3、Fe2(SO4)3具有強(qiáng)氧化性［實(shí)驗(yàn)3-10］Fe3＋的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟：在2支試管里分別加入5mLFeCl2溶液和5mLFeCl3溶液，各滴入幾滴KSCN溶液。觀察現(xiàn)象并記錄滴入KSCN溶液FeCl3溶液呈血紅色FeCl2溶液無變化［板書］（2）Fe3＋的檢驗(yàn)Fe3＋＋3SCN－＝＝Fe（SCN）3（血紅色）［講］我們利用這一特別現(xiàn)象來檢驗(yàn)Fe3＋，險(xiǎn)些之外，還可用與NaOH溶液反應(yīng)。［板書］Fe2＋＋2OH―＝＝Fe(OH)2（白色絮狀沉淀）4Fe(OH)2↓＋O2＋2H2O＝＝4Fe(OH)3↓白色――灰綠色――紅褐色Fe3＋＋3OH―＝＝Fe(OH)3↓（紅褐色沉淀）［科學(xué)探究］Fe3＋的氧化性實(shí)驗(yàn)步驟：在盛有2mLFeCl3溶液的試管中，加入少量鐵粉，振蕩試管，充分反應(yīng)后，滴入幾滴KSCN溶液，觀察并記錄現(xiàn)象。再加入幾滴氯水，又發(fā)生了什么變化？FeCl3溶液中加入現(xiàn)象反應(yīng)的離子方程式鐵粉，KSCN溶液不顯血紅色2Fe3＋+Fe==3Fe2＋氯水，振蕩顯血紅色2Fe2＋+Cl2==2Fe3＋+2Cl―［板書］(3)Fe3＋的氧化性［講］Fe3＋遇到較強(qiáng)的還原劑時(shí)，會被還原成Fe2＋；而Fe2＋在較強(qiáng)的氧化劑的作用下會被氧化成Fe3＋［板書］亞鐵鹽和鐵鹽之間可以相互轉(zhuǎn)化［小結(jié)］Fe3＋和Fe2＋結(jié)構(gòu)不同，所帶電荷不同，性質(zhì)差異就很大，通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們應(yīng)該知道結(jié)構(gòu)相似，性質(zhì)必然相似；結(jié)構(gòu)不同，性質(zhì)必然不同。［自我評價(jià)］1、制印刷電路時(shí)，常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”，發(fā)生的反應(yīng)為2FeCl3+Cu==2FeCl2+CuCl2，向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時(shí)加入鐵粉和銅粉，反應(yīng)結(jié)束后，下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是()A、燒杯中有銅無鐵B、燒杯中有鐵無銅C、燒杯中鐵銅都有D、燒杯中鐵銅都無2、方法一：用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需加入_____________；(2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用_________的方法；圖1實(shí)驗(yàn)裝置(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面以下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是__________________________。圖1實(shí)驗(yàn)裝置方法二：在如圖1裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀硫酸等試劑制備。(1)在試管I中加入的試劑是________________；(2)在試管Ⅱ里加入的試劑是_________________；(3)為了制得Fe(OH)2白色沉淀，在試管I和Ⅱ中加人試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是______________；(4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時(shí)間保持白色，其理由是____________。創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景閱讀教材，填寫表格總結(jié)歸納，填寫表格B方法一：(1)稀硫酸和鐵屑(2)加熱煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀與空氣中的氧氣接觸而被氧化。方法二：(1)稀硫酸和鐵屑(2)NaOH溶液(3)反應(yīng)一段時(shí)間后，關(guān)閉止水夾(4)由于反應(yīng)開始產(chǎn)生的氣體補(bǔ)充：鋁鹽和鐵鹽的凈水作用不加試劑加入明礬加入硫酸鐵溶液2分鐘無明顯變化有明顯沉降，溶液半透明有明顯沉降，溶液半透明5分鐘渾濁，略有沉降沉淀在底部，溶液接近透明（比加硫酸鐵的透明）沉淀在底部，溶液接近透明鞏固訓(xùn)練：1．把鐵片投入到下列溶液中，鐵片質(zhì)量減少且沒有氣體產(chǎn)生，此溶液是（）A．FeSO4B．H2SO4C．Fe2(SO4)3D．AgNO2．只用一種試劑就可將AgNO3、KSCN、稀H2SO4、NaOH四種無色溶液區(qū)分開，這種試劑是（）A．BaCl2溶液B．FeCl2溶液C．FeCl3溶液D．Fe(NO3)3溶液3．證明溶液是否有Fe2+，其操作正確的順序是（）加少許酸化的KMnO4溶液②加少許氯水③滴加少許KSCN溶液A.①②B．②③C．①②③D．③②4．能使鐵溶解，但不能生成沉淀的溶液是（）A．濃H2SO4B．FeCl3溶液C．CuSO4溶液D．FeSO4溶液5．證明某溶液只含有Fe2+而不含F(xiàn)e3+的實(shí)驗(yàn)方法是（）A.先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后顯紅色B.先滴加KSCN溶液，不顯紅色，再滴加氯水后顯紅色C.滴加NaOH溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，后變灰綠，最后顯紅褐色D.只需滴加KSCN溶液6．為了除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和CuSO4雜質(zhì)，可選用的一種試劑是（）A．NaOHB．氯水C．銅粉D．鐵粉7．用光潔的鉑絲蘸取無色溶液，在無色燈焰上灼燒時(shí)觀察到黃色火焰，則下列有關(guān)敘述正確的是（）A．只含有Na+B．一定含Na+，也可含K+C．既含Na+又含有K+D．可能含Na+或K+中一種8．為了證明長期放置的硫酸亞鐵溶液已經(jīng)變質(zhì)，可取少量溶液，加入少量溶液，如果溶液顯色，說明溶液中含有離子，硫酸亞鐵已變質(zhì)。防止硫酸亞鐵溶液變質(zhì)的方法是。9．某混合物A，含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定條件下可實(shí)現(xiàn)下圖所示的物質(zhì)之間的變化：沉淀沉淀溶液沉淀NaOH溶液溶液沉淀溶液通人CO2溶液A水反應(yīng)①A固體B沉淀溶液△固體B沉淀溶液過量溶液固體E氨水蒸發(fā)、結(jié)晶溶液固體E據(jù)此判斷：固體B所含物質(zhì)的化學(xué)式。固體E所含物質(zhì)的化學(xué)式。反應(yīng)①的離子方程式為。10．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+物質(zhì)的量之比為多少？11．在鐵和氧化鐵的混合物15g中，加入稀硫酸150mL，標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出1.68LH2，同時(shí)鐵和氧化鐵均無剩余；向溶液中滴入KSCN溶液未見顏色變化。為了中和過量的硫酸，且使Fe2+完全轉(zhuǎn)化成Fe(OH)2，共耗去了3mol/L的NaOH溶液200mL。求原硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度。備課參考：（一）參考答案1．C2．C3．D4．B5．BC6．D7．B8．KSCN；血紅；Fe3+；加入適量鐵粉9．(1)Al2O3（2）K2SO4、(NH4)2SO4(3)Al3++CO2+2H2O=Al(OH)3↓+CO32-10．2︰711．2mol/L（二）視野拓展溶液中的Fe3+遇到SCN-會發(fā)生反應(yīng)而得到血紅色溶液：Fe3++3SCN-==Fe(