《铁和铁的化合物》教案

全日制普通高级中学教科书（试验修订本·必修）《化学》第二册第四章第2节授课教师：铜陵二中何立松授课班级：高二（1）班授课时间：2003年7月3日第2节铁和铁的化合物【教学目标】1．知识目标常识性介绍过渡元素的概念；使学生理解铁元素在周期表中的位置及原子结构的特点；使学生掌握单质铁的化学性质（与氯气、硫、水、酸、盐溶液的反应，铁的钝化）；使学生理解铁盐和亚铁盐的相互转变、掌握铁元素的价态之间的相互转换；使学生了解铁的氧化物和氢氧化物的性质、制备和转化；使学生掌握铁离子的检验方法。2．能力目标通过实验演示和操作，培养学生观察、分析、推理能力和严肃认真的科学态度；通过新旧知识联系，培养学生知识扩展能力。3．情感目标从人类使用铁的历史引出我国钢铁工业的发展，以激发学生热爱社会主义祖国、献身科学的热情。【教学重、难点】1．重点铁的化学性质；铁盐和亚铁盐的转换；铁离子的检验。2．难点铁在与不同氧化剂反应的情况下，分别显示不同的价态；二价铁和三价铁的相互转化。【教学建议】本节内容的学习过程中，首先可安排较多的时间让学生自学教材内容，引导学生通过比较和归纳的方法学习有关铁、铁的化合物的知识。对于一些有条件的学校可以将一些教师演示的实验改为学生演示的实验，活跃课堂气氛，培养其动手操作能力；指导学生观察、分析、思考，写出化学方程式和离子方程式；由学生归纳总结出“铁三角”。条件有限的学校可突出理论知识的指导作用。通过展示周期表挂图，让学生讨论、推断铁的原子结构和性质，这将有助于学生对本节教材内容的深入理解。关于铁化合物和亚铁化合物的相互转化的教学，建议启发学生运用氧化还原的观点理解转化的实质，用离子方程式表示反应过程。中上等程度的学生可以运用所学知识，增加二价铁离子与三价铁离子相互转化的实验方案设计，并组织学生对设计的方案进行评价，培养学生的创新意识。三价铁离子的检验可采取边讲边实验的方法，要求学生在观察、分析实验后，总结铁的化合物和亚铁化合物相互转换的知识分析和解释，以求学会运用所学知识解决实际问题。【教学过程】第一课时引言前面我们学习了两种金属：镁和铝，下面我们来学习另一种生活中常常用到的金属——铁。（使用课件“铁的氧化物.ppt”，展示铁的各种图片）演示银白色的铁实物讲解一、铁的单质1．铁的物理性质铁与其他金属一样，具有金属的通性。纯铁为银白色、质软、重金属。28128142＋26铁的原子结构图提问请同学们指出铁在元素周期表中的位置、铁的原子结构，以及由此我们可以推出的铁的性质。讲解铁位于第四周期第Ⅷ族，是过渡金属，有4个电子层，最外层有2个电子，从它的结构可以看出，铁容易失去最外层的2个电子，同时次外层的1个电子也经常参加反应，因此具有还原性：Fe－2e－→Fe2＋Fe－3e－→Fe3＋讲解2．化学性质：（1）与非金属反应在初中时，我们曾学过灼热的铁丝在氧气中燃烧，生成四氧化三铁。那么铁还能跟其他非金属反应吗？下面让我们共同做个实验。演示铁在氯气中燃烧的实验（教师演示或教师指导学生演示）讲解铁丝在氯气中燃烧，生成棕色的烟，这是氯化铁的小颗粒，溶于水形成黄色溶液，请同学们写出化学方程式。讲解铁不仅可以与氯气反应，还可以与硫，碘等非金属发生反应。小结从上面的反应可以看出，铁有两种价态：与强氧化剂如Cl2等反应生成Fe3＋，与弱氧化剂如S等反应生成Fe2＋。讲解（2）铁与水的反应常温下铁跟水不发生反应，但是我们知道，在潮湿的地方铁制品易生锈。那是水和空气里的O2、CO2等作用的结果。在高温下，铁能不能雨水反应呢？演示铁与水在高温下的反应讲解活泼金属与水作用时，生成对应的氢氧化物和氢气，如：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑若高温时，则生成金属氧化物和氢气。铁与水反应生成的是四氧化三铁。请同学们写出化学反应方程式，并指出氧化剂。（H2O为氧化剂）讲解（3）铁与酸的反应铁与酸的反应以前已经学过，请同学们写出铁与酸反应的离子方程式。

Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2这里要注意：上面的式子只能表示铁与非氧化性酸反应，那么铁与氧化性酸（如HNO3）反应应该是什么样的呢？讲解（4）铁与盐的反应铁跟比它活动性弱的金属的盐溶液反应时，能置换出这种金属。请同学们写出Fe放入CuSO4或CuCl2溶液中的离子方程式Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋CuFe＋2Fe3＋＝3Fe2＋同样道理，铁还可以与铁盐发生反应。板书设计一、铁的单质一、铁的单质1．物理性质2．化学性质：（1）与非金属反应（2）铁与水的反应（H2O为氧化剂）（3）铁与酸的反应

Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑（4）铁与盐的反应

Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu

Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋第二节

铁和铁的化合物（第一课时）第二课时引言铁在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁，除此之外，铁的氧化物还有氧化亚铁、氧化铁，这些铁的氧化物的性质如何呢？下面我们就来学习这方面的内容。演示铁的氧化物.ppt讲解氧化铁和氧化亚铁是碱性氧化物，铁的价态分别为＋2、＋3价；而四氧化三铁（Fe3O4）可以看作是FeO＋Fe2O3，虽然Fe3O4的化学式是一种铁的氧化物的形式，但是最新资料显示，Fe3O4实际上不是氧化物，而是一种盐Fe（FeO2）2，所以它不是碱性氧化物。而且三种氧化物中Fe3O4最稳定，FeO最不稳定，它在空气中加热就迅速被氧化成Fe3O4。将逐滴滴加氢氧化钠溶液，发现溶液中立即生成了红褐色沉淀，红褐色沉淀即为氢氧化铁。演示氢氧化亚铁的制备实验讲解滴入氢氧化钠后，溶液开始时析出一种白色絮状沉淀，生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色（Fe（OH）3）。这是为什么？白色絮状沉淀是氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化成氢氧化铁。作为碱，两种氧化物都可以与酸反应生成盐。讲解我们学习过亚铁在强氧化剂中易转化成三价铁，同样，三价铁在还原剂中也能转换成亚铁。要会从氧化还原反应的原理方面分析Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化时所需的还原剂或氧化剂，会写有关的化学方程式或离子方程式。演示1.三价铁离子与硫氰化钾的反应（教师指导学生演示实验）2.二价铁离子与硫氰化钾的反应后通入氯气的实验（教师指导学生演示实验）3.三价铁离子与铁反应后滴加硫氰化钾的实验（教师指导学生演示实验）提问除了以上的方法，还有什么方法可以检验这两种铁离子呢？讲解可加入碱液，Fe3＋有红褐色沉淀生成，Fe2＋先生成白色沉淀，然后变成灰绿色，最后变成红褐色。板书设计第二节

铁和铁的化合物（第二课时）二、铁的重要化合物二、铁的重要化合物1．铁的氧化物（1）不溶于水，不与水反应（2）与酸反应2．铁的氢氧化物Fe3＋＋3OH－＝Fe（OH）3↓（红褐色）Fe2＋＋2OH－＝Fe（OH）2↓（白色）4Fe（OH）2＋O2＋2H2O＝4Fe（OH）33．铁化合物和亚铁化合物的相互转换三、Fe3＋的检验Fe3＋＋3SCN－＝Fe（SCN）3（红色）2FeCl2＋Cl2＝2FeCl32FeCl3＋Fe＝3FeCl2【典型例题】例1

要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+进行如下实验操作时最佳顺序为①加入足量氯水

②加入足量KMnO4溶液

③加入少量NH4SCN溶液A.①③

B.③②

C.③①

D.①②③选题目的：复习巩固铁的性质——Fe3+的检验；Fe2+的还原性，培养学生知识灵活迁移的能力和提高学生的分析问题的能力。适合于中下等程度的学生。思路分析：加入NH4SCN证明无Fe3+，再加Cl2水,如有Fe2+则可被氧化为Fe3+而使NH4SCN变红色。KMnO4也能氧化Fe2+，但KMnO4本身为紫色，使Fe3+和NH4SCN显色不易观察。解答：C启示:学习铁及其化合物的性质要抓住价态，从铁元素三种价态的相互转化去认识铁及其化合物间的氧化还原反应规律。要熟记Fe3+遇SCN—会生成红色物质的特性。例2下列物质反应后一定有+3价铁生成的是（

）①过量的Fe与Cl2反应；②Fe与过量稀H2SO4反应后，再向其中加KNO3；③Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸；④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中。A.只有①

B.只有①②

C.只有①②③

D.全部分析

本题涉及0价铁变为+3价铁、+2价铁变为+3价铁及+3价铁变为+2价铁，应从氧化剂的强弱、反应条件及反应物间的相对量进行分析。①中的Cl2氧化性强，它能将铁氧化为+3价，由于不是在溶液中反应，因此过量的铁不会将氯化铁还原。②中Fe与稀H2SO4反应只能生成Fe2+，但要注意，由于稀H2SO4过量，加入KNO3后，H+、能将Fe2+氧化成Fe3+。③从表面上看不会发生复分解反应，实际上也发生了Fe2+被H+和氧化的反应。④中首先发生Fe与盐酸生成FeCl2、Fe2O3与盐酸生成FeCl3的反应，但题中未给出反应物间相对量的关系，若铁是足量的，则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。解答：（C）点拨:铁的0价、+2价、+3价在一定条件下均可相互转化，在分析具体问题时，应善于抓住转化的条件，挖掘出隐含的反应。例3某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+四种离子，若向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是（

）A.NH4+

B.Mg2+

C.Fe2+

D.Al3+

选题目的：a.复习巩固铁及其化合物的性质——Fe2+与碱溶液反应；Fe(OH)2被空气中氧气氧化；Fe(OH)3与酸反应等。b.复习旧知识——镁和铝的性质c.锻炼学生综合运用知识解决问题的能力和逻辑思维能力。适合于中等程度的学生。思路分析：以上四种阳离子均能与NaOH反应，生成的产物又都能与盐酸作用。是否能恢复到原状况，分析时请特别注意操作。如果未“微热”，则