第三章 金属及其化合物
第二节 几种重要的金属化合物(第三课时)
铁的重要化合物
【教学目标】 知识与技能:
1.掌握Fe 的氧化性及检验方法,Fe 与Fe的转变, 2.掌握Fe(OH)2 氧化成Fe(OH)3的过程 过程与方法:
1.教学中通过实验和探究,让学生对探究的方法有一些了解,在实验和探究过程中,积累一些科学假设和对比实验方法。 情感态度与价值观:
1.通过实验探究,让学生体会科学研究的乐趣,体验合作和动手的整个过程的积极的情绪。
【教学重点】Fe与Fe 的之间转变
【教学难点】运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。 【课时安排】共三课时(第三课时) 【教学过程】
〖引言〗人类早在6000年前就开始利用铁,2000年前人类发明了从矿石里冶铁的方法。我国在春秋时期就开始冶铁、战国时期就开始炼钢。钢铁一直广泛地应用人类生活的方方面面。
新中国成立以前,我国的钢铁工业非常落后,生产的钢铁远不能满足生产和生活的需要,大量依靠进口,所以当时把铁钉称为“洋钉”,把铁皮称为“洋铁皮”。新中国成立后,我国的钢铁工业得到突飞猛进地发展,1996年我国的钢产量突破一亿吨。
〖引言〗上一节我们学习了铁的化学性质。我们知道,Fe在O2中燃烧生成黑色的Fe3O4,除此之外,铁的氧化物还有两种------FeO、Fe2O3 这些铁的氧化物。有什么样的性质呢? 〖板书〗三、铁的重要化合物 1、铁的氧化物
[投影总结]铁的氧化物的性质比较。
FeO Fe2O3 Fe3O4 3+
2+
3+
2+
3+
3+
2+
俗名 色态 价态 水溶性 黑色粉末 +2价 不溶 铁红 红棕色粉末 +3价 不溶 稳定 磁性氧化铁 黑色晶体 +3,+2价 不溶 稳定 稳定性 不稳定,在空气里加热迅速被氧化 非氧化性反应 碱性氧化物FeO+2H==Fe+H2O 与氧化性酸反应 共性 +2+碱性氧化物 Fe2O3 + 6H == 2Fe++3复杂氧化物,Fe3O4 +8H == Fe + 2Fe +4H2O 33++2+ + 3H2O +3FeO + 10HNO3 Fe2O3 + 6H == 2Fe==3Fe(NO3)3 + NO↑ + 5H2O +3 Fe3O4 + 28 HNO3 == 9Fe(NO3)3 +NO↑+14 H2O + 3H2O 高温时,都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原,还原过程中Fe的价态降低,最终生成Fe 〖板书〗2、铁的氢氧化物
氢氧化铁( iron(Ⅲ) hydroxide) 氢氧化亚铁( iron(Ⅱ) hydroxide)
〖实验3-9〗Fe(OH)2和Fe(OH)3的制备
实验步骤:在2支试管晨分别加入少量FeCl3和FeSO4 溶液,然后滴入NaOH溶液,观察并描述发生的现象。 加NaOH 溶液 离子方程式 Fe+3OH==Fe(OH)3↓ 3+―FeCl3 溶液 立即产生红褐色沉淀 FeSO4 溶液 开始时生成白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色 Fe+2OH==Fe(OH)2 ↓ 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O =4Fe(OH)3 2+―〖讲解〗生成Fe(OH)2 时,开始生成白色絮状沉淀是Fe(OH)2,最后生成的红褐色沉淀是Fe(OH)3,从Fe的化合价来看,Fe(OH)2 被什么氧化了?
(被空气中O2氧化)
〖讲解〗由此可知,Fe(OH)2 极易被氧化,所以在配制反应时要用沸水,尽量降低O2的溶解
度。
〖思考1〗实验中为什么要用新制的Fe SO4 溶液?
(Fe SO4 易被空气中O2氧化)
〖思考2〗怎样才能使Fe 溶液能能长时间保存呢?
(在配制溶液时,要加少量Fe 防止氧化,加少量酸抑制其水解)
〖思考3〗实验中为什么要将滴管尖端插入试管底部,且慢慢挤出NaOH溶液?
(Fe(OH)2 极易被氧化,预防带入空气)
〖讲解〗Fe(OH)2、Fe(OH)3均为弱碱,具有碱的通性。 〖投影〗Fe(OH)2和Fe(OH)3的性质比较
色态 溶解性 类别 Fe(OH)2 白色固体 难溶于水 二元弱碱 +2+2+
Fe(OH)3 红褐色固体 难溶于水 三元弱碱 Fe(OH)3+3H=Fe+3H2O Fe(OH)3 +3H=Fe+3H2O + 3++ 3+与非氧化性酸 Fe(OH)2+2H=Fe+2H2O 与氧化性酸 3Fe(OH)2+10HNO3 == 3Fe(NO3)3 +NO↑+8H2O 稳定性 制法 转化关系 〖板书〗3、铁盐和亚铁盐
(1) 常见的亚铁盐(绿色): FeCl2 、FeSO4 具有强还原性,必须现制现用 保存方法:加入少量铁粉
常见的铁盐(黄色):FeCl3、Fe2(SO4)3 具有强氧化性
2+分解产生很复杂 Fe+2OH==Fe(OH)2 ↓ ―△ FeO+3HO 2Fe(OH)3=====232Fe+3OH=Fe(OH)3 ↓ 3+―4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 〖实验3-10〗Fe的检验
实验步骤:在2支试管里分别加入5 mL FeCl2 溶液和5 mL FeCl3溶液,各滴入几滴KSCN溶液。观察现象并记录
滴入KSCN溶液 3+
FeCl3溶液 FeCl2溶液 〖板书〗(2)Fe 的检验
Fe+3SCN=Fe(SCN)3 (血红色)
3+
-3+
呈血红色 无变化 〖讲解〗我们利用这一特别现象来检验Fe,险些之外,还可用与NaOH溶液反应。 〖板书〗Fe+2OH=Fe(OH)2 (白色絮状沉淀)
4Fe(OH)2↓+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓
白色――灰绿色――红褐色
Fe+3OH =Fe(OH)3 ↓(红褐色沉淀)
〖科学探究〗Fe 的氧化性
实验步骤:在盛有2 mL FeCl3 溶液的试管中,加入少量铁粉,振荡试管,充分反应后,滴入几滴KSCN溶液,观察并记录现象。再加入几滴氯水,又发生了什么变化?
FeCl3溶液中加入 铁粉,KSCN溶液 氯水,振荡 〖板书〗(3) Fe的氧化性
〖讲解〗Fe遇到较强的还原剂时,会被还原成Fe ;而Fe 在较强的氧化剂的作用下会被氧化成Fe
〖板书〗亚铁盐和铁盐之间可以相互转化
〖小结〗Fe和Fe结构不同,所带电荷不同,性质差异就很大,通过这节课的学习,我们应该知道结构相似,性质必然相似;结构不同,性质必然不同。 〖课堂练习〗
1、制印刷电路时,常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为2FeCl3 +Cu == 2FeCl2 +CuCl2 ,向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是( )
A、烧杯中有铜无铁 B、烧杯中有铁无铜 C、烧杯中铁铜都有 D、烧杯中铁铜都无 2、方法一:用不含Fe的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。 (1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入_____________; (2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_________的方法;
3+
3+
2+
3+3+
2+
2+
3+3+
3+
―
2+
―
3+
现象 不显血红色 显血红色 反应的离子方程式 2Fe+Fe==3Fe 2Fe +Cl2==2Fe+2Cl 2+3+―3+2+ 图1 实验装
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