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1、2022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(shì)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]
FeO
Fe3O4
Fe2O3
化學(xué)名
2、
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]
FeO
Fe3O4
Fe2O3
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++H2O
Fe3O4+8H+====Fe2++
2Fe3++4H2O
Fe2O3+6H+====2Fe3++3H2
3、O
與稀硝酸反應(yīng)
3FeO+10HNO3==== 3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O
3Fe3O4+28HNO3==== 9Fe(NO3)3+NO↑
+14H2O
Fe2O3+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FeO·Fe2O3,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
4、鹽時(shí)可寫成 。
答案:2PbO·PbO2 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)4—9]
[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
5、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)4—10]
[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=
6、===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)
7、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+H2O
Fe(OH)3+3H+====Fe3++3H2O
Fe(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
8、]
[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(jiǎn)單方法。
[板書]F
9、e3+的檢驗(yàn)
[演示實(shí)驗(yàn)4—11]
[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)4—12和實(shí)驗(yàn)4—13]
[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
10、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(
11、OH)3↓(紅褐色)
Fe2++2OH-====Fe(OH)2↓(白色,絮狀)
4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3↓
3.鐵的化合物與亞鐵化合物的相互轉(zhuǎn)變
三、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(jiǎn)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
12、Fe2+,其操作可以是①加少許酸化的KMnO4 ②滴入少許KSCN溶液 ③加入少許氯水,其正確的操作是 ( )
A.①② B.②① C.②③ D.②③①
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 ( )
A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.FeO+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 ( )
A.NaOH
13、 B.Mg C.氯水 D.Fe
答案:D
4.加入FeCl3仍能大量共存的離子組是 ( )
A.H+、Na+、I-、SO
B.K+、H+、MnO、NO
C.Fe2+、Na+、SO;、NO
D.K+、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)
C.FeCO3與稀H2SO4反應(yīng)
D.Fe(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