吉林市长岭县第四中学2011-2012学年高一化学4.2.3
几种重要的金属化合物
一、学习目标 1、知识与技能:
①通过对铁的氧化物的学习,了解金属氧化物的一般性质、重要用途。通过对氢氧化铁、氢氧化亚铁性质的学习,了解氢氧化物的制备方法和一般性质,理解氢氧化亚铁的不稳定性。 (掌握几种铁的氧化物和氢氧化物的性质及用途。)
3+3+3+2+
②了解Fe的检验方法,理解Fe的氧化性、Fe与Fe的相互转化,巩固提高氧化还原反应
2+3+
的认识。(知道Fe和Fe的检验方法。掌握铁盐的氧化性和亚铁盐的还原性以及二者间的相互转化。)
2、过程与方法:
①通过以氧化铁与酸反应预测氧化亚铁、四氧化铁与酸反应,以氢氧化亚铁可被氧化成氢氧
2+3+
化铁预测Fe能被氧化成Fe,使学生学会运用已知物质的性质推测未知物质的性质,再通过实验探究验证假设的科学研究方法。
②通过运用分类、比较的方法学习铁的氧化物、氢氧化物、盐间的性质,使学生学会分类、比较的科学研究方法。 3、情感态度与价值观:
①通过实验,提高学生对“化学是一门以实验为基础的科学”的认识。 二、学习重难点
2+3+3+2+
几种铁的氧化物、氢氧化物和盐的性质,Fe和Fe的检验方法,Fe与Fe的相互转化。(运
3+2+
用氧化还原反应的理论分析Fe与Fe的转变并进行实验设计和验证) 三、学习过程
铁在地壳中的含量位于第四,我国是地球上铁矿富集国之一,自改革开放以来,钢铁企业迅速发展,当今成为举世瞩目的钢铁大国。铁及其重要化合物用途非常广泛。下面我们就来系统的探究铁的重要化合物的性质。
问题1:①在你的头脑中有哪些铁的化合物?尽可能多地列举。(头脑风暴法,副板书) ②自己选择一定的分类标准进行分类,分成哪几类?(若按物质类型分类,可分为氧化物如FeO、Fe2O3、Fe3O4氢氧化物如氢氧化铁、氢氧化亚铁盐如氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁等并板书;若按化合价不同来分类分为+2价铁的化合物和+3价铁的化合物并将物质归类)今天以物物质类型的分类类型来学习。
三、铁的重要化合物
1、铁的氧化物 阅读课本P59,完成下列表格。 铁元素价态 俗名 物理性质 化学性质 颜色状态 水溶性 与酸(如盐酸)反应 其它 主要用途 FeO Fe2O3 / Fe3O4
问题1:Fe3O4中铁的化合价是多少?预测它与盐酸反应是生成什么物质?
学生回答表格内容,并总结铁的氧化物的共性与个性。 教师板书:①氧化铁红棕色,其它为黑色。均不溶于水。
②均与酸反应,与还原剂CO等反应,均不与碱反应。
2、铁的氢氧化物 氢氧化物 铁元素价态 制备 (实验3-9) 物理性质 现象 化学反应 颜色状态 水溶性 化学性质 与酸反应(如H2SO4) 加热分解 其它 Fe(OH)3 Fe(OH)2 问题:创设实验情境:现有氢氧化钠、氯化铁、硫酸亚铁三种溶液,请你利用这些试剂先制备氢氧化铁,再制备氢氧化亚铁。观察记录现象,并推导二者性质。
鼓励学生提问:为什么产生的白色沉淀会迅速变灰绿色,最终变为红褐色? 教师引导:由氢氧化铁和氢氧化亚铁所属类别,请推测它们还有什么性质? 学生回答表格内容,并总结铁的氢氧化物的共性与个性。 教师板书:①均为固体,不溶于水,但颜色不同。
②均与酸反应,受热分解。但氢氧化亚铁表现出强还原性。
思考1:该实验中要使得到的白色Fe(OH)2存在较长时间可采取哪些措施?(实验室制备Fe(OH)2 时怎样避免氧气的氧化?)
思考2:Fe(OH)2在空气中加热的产物一定是FeO吗?
2+
引言:Fe(OH)2易被氧化生成Fe(OH)3,在反应中谁是氧化剂?谁是还原剂?那么Fe、 3+3+2+
Fe之间有什么不同?Fe与Fe可以相互转化吗?(用氧化还原原理引导)
3+2+
接下来我们一起设计实验方案实现 Fe与Fe怎样转变?(提示用氧化还原理论分析)
3+2+
问题:设计实验方案实现 Fe与Fe怎样转变?
学生分组讨论,学生提出实验方案,教师进行板书。 2+ 3+FeFe 通入氧气。(提示用双氧水)、高锰酸钾等、加过氧化钠 3+ 2+ FeFe
加入铁粉、或铜粉。同通氢气等。 教师完成板书:
氧化剂:O2、H2O2、KMnO4、HNO3、Cl2等
2+ 3+
FeFe
(具有还原性)还原剂:Fe、Zn、Cu等 (具有氧化性) (又有氧化性) H2S Na2SO3 KI
3+2+。
我们提出这些方案是否可行?首先我们要明确如何鉴别Fe与Fe。
思考4、给你两瓶没有标签的试剂FeCl3溶液和FeCl2溶液,运用学过的知识,如何用化学的方法来检验那瓶溶液是FeCl3溶液呢?
回答:分别取少量试剂于两支试管中,滴加氢氧化钠溶液,溶液中有红褐色沉淀生成的为FeCl3溶液。
思考5、如何用实验的方法检验FeCl2溶液中是否含有FeCl3?设置问题引入新课
3+
今天学习另一种检验Fe的方法。
3+
[板书](1)Fe的检验 3、铁盐和亚铁盐
3+
[科学探究](1)Fe的检验
[分组实验]在两只试管中分别加入5mI FeCl3和5mI FeCl2,然后各滴入几滴KSCN(硫氰化钾)溶液,记录现象
3+
(1)Fe的检验 (记录现象结论) FeCl3溶液 FeCl2 溶液 滴入KSCN 溶液 溶液变成血红色 溶液无明显变化 3+结论 FeCl3与KSCN反应生成红色物质 FeCl2与KSCN不发生反应 3+
[讲述]含有Fe的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色,所以我们可以利用这一反应检验Fe存在
3+2+3+2+
(2)设计实验方案实现 Fe与Fe怎样转变(Fe的氧化性和Fe还原性) 预期转化 Fe → Fe Fe → Fe 3+2+2+3+所选试剂 铁粉 铜片 双氧水 氯水 酸性KMnO4溶液 预期现象 溶液由浅绿色变为黄色 溶液由黄色变为浅绿色 溶液由黄色变为浅绿色 紫红色的酸性高锰酸钾溶液变为无色 实验现象 结论及反应 分组实验:(做①、④)
①取约3ml FeCl3 溶液加入一小药匙铁粉后滴加几滴KSCN溶液。 ②取约3ml FeCl2 溶液中加入几滴双氧水,滴加KSCN 溶液。 ③取约3ml FeCl2 溶液中加入几滴氯水,滴加KSCN 溶液。
④取约3ml FeCl2溶液中加入几滴酸性KMnO4,观察现象,滴加KSCN 溶液,观察现象。(说明:酸性高锰酸钾溶液作氧化剂时的还原产物为无色的Mn2+(aq))
观察现象,得出结论。
书写化学方程式
①在盛有FeCl3溶液的试管中,加入铁粉,振荡试管。
FeCl3+Fe化学方程式 氧化剂: 还原剂:
离子方程式:
②在盛有FeCl3溶液的试管中滴入几滴氯水
FeCl2+Cl2--- 氧化剂: 还原剂:
离子方程式:
思考2:实验室制备FeCl2时为什么要加入铁粉?
3+2+
结论: Fe离子具有氧化性,Fe离子具有还原性,两者在一定条件下可互相转化。 较强氧化剂
2+ Fe3+ Fe
较强还原剂
讨论:亚铁盐和铁盐还有哪些化学性质?在生活中有什么用途呢? 铁盐和铝盐一样具有净水作用。
布置家庭小实验:铝盐和铁盐的净水作用:把混有少量泥沙的浑浊水分别装在3支试管中,向其中2支试管中分别加入少量明矾、硫酸铁溶液,振荡。观察现象,进行比较。
总结:“铁三角” 铁及其重要化合物之间的转化关系
Fe
① ② ⑥
⑤
④ 2+3+
Fe Fe
③
练习1:
①如何鉴别 FeCl3溶液和FeCl2溶液?
3+2+
(1)观察法:Fe 黄色 Fe 浅绿色
3+2+
(2)加硫氰酸钾:Fe显血红色 Fe不显色
(3)加入碱液法:加入氢氧化钠等碱性溶液时有红褐色沉淀的是三价铁离子,先有白色沉淀迅速变成灰绿色最后变成红褐色的为二价铁离子
②如何用实验的方法检验FeCl2溶液中是否含有FeCl3?
3+2+
加硫氰酸钾:Fe显血红色 Fe不显色
2+3+
③证明某溶液只含有Fe而不含有Fe的实验方法?
加硫氰酸钾,溶液不变红,滴入氯水后溶液变红色
④如何用实验的方法检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2? 滴几滴酸性高锰酸钾溶液能否褪色
⑤如何除去FeCl2溶液中少量的FeCl3? 加入铁粉
⑥如何除去FeCl3溶液中少量的FeCl2? 通入氯气或滴入氯水
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