第二節(jié) 幾種重要的金屬化合物
第三時 鐵的重要化合物
【內(nèi)容與解析】
（一）內(nèi)容：氧化鐵的性質(zhì)；氫氧化鐵的性質(zhì)；氫氧化亞鐵的性質(zhì)。
（二）解析：本節(jié)要學(xué)的內(nèi)容鐵的重要氧化物；指的是氧化鐵的性質(zhì)和氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的性質(zhì)，其關(guān)鍵是。理解它關(guān)鍵要了解鐵元素有+2、+3和0三個價態(tài)，所以處于中間價態(tài)的Fe2+的化合物不穩(wěn)定，很容易被氧化劑氧化；同樣，位于最高價態(tài)的Fe3+也可以被還原劑還原；所以，根據(jù)鐵元素的這三個價態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)Fe2+、Fe3+的相互轉(zhuǎn)化。學(xué)生已經(jīng)學(xué)過鈉的重要化合物和鋁的重要化合物，所以對金屬化合物的知識有一定的基礎(chǔ)，本節(jié)的內(nèi)容鐵的重要化合物就是對金屬化合物知識的完善。本節(jié)的重點(diǎn)是氫氧化亞鐵的性質(zhì)、Fe2+、Fe3+的相互轉(zhuǎn)化和Fe3+的檢驗(yàn)。解決重點(diǎn)的關(guān)鍵是要從從鐵元素的化合價和氧化還原反應(yīng)的知識分析鐵的化合物的性質(zhì)和實(shí)現(xiàn)Fe2+、Fe3+的相互轉(zhuǎn)化。
【目標(biāo)與解析】
教學(xué)目標(biāo)
（1）了解FeO、Fe2O3、 Fe3O4的性質(zhì)和應(yīng)用；
（2）掌握氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的性質(zhì)；
（3）掌握Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)方法和相互轉(zhuǎn)化。
目標(biāo)解析：
（1）了解FeO、Fe2O3、 Fe3O4的性質(zhì)和應(yīng)用；就是要了解鐵的這三種氧化物的物理性質(zhì)和他們在生活中的用途，掌握他們和非氧化性酸如鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。
（2）掌握氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的性質(zhì)；就是要掌握氫氧化亞鐵和氫氧化鐵的制取，反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的正確描述，了解氫氧化亞鐵的制備時難溶物顏色變化的原因，能正確書寫氫氧化亞鐵轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式。
（3）掌握Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)方法和相互轉(zhuǎn)化；就是要能根據(jù)Fe2+、Fe3+的化合價和氧化還原反應(yīng)的知識入手，掌握Fe2+、Fe3+的相互轉(zhuǎn)化。掌握Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)方法。
【問題診斷分析】
在本節(jié)的教學(xué)中，學(xué)生可能對氧化還原反應(yīng)的知識理解和應(yīng)用能力還不是很熟悉，所以，在Fe2+、Fe3+的相互轉(zhuǎn)化這知識點(diǎn)上可能會有點(diǎn)亂。所以在講解這一知識點(diǎn)時可以先復(fù)習(xí)一下氧化還原反應(yīng)的有關(guān)知識。
【教學(xué)支持條分析】
在本節(jié)的教學(xué)中，使用暴風(fēng)影音播放“氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的制取”“Fe2+、Fe3+的相互轉(zhuǎn)化”“Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)視頻，因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)只能是教師演示（目前尚未具備學(xué)生實(shí)驗(yàn)的條），教師演示又不利于全體同學(xué)觀察。為彌補(bǔ)此缺陷，使用暴風(fēng)影音等媒體播放器播放這些實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)視頻。
【教學(xué)過程】
問題1：從元素周期表認(rèn)識鐵的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)？
1．鐵的原子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)
(1)鐵的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
鐵位于元素周期表中的第四周期，第Ⅷ族。Fe的原子序數(shù)是26，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為 。鐵為變價金屬，通常顯＋2和＋3價。
(2)鐵的物理性質(zhì)
純凈的鐵是光亮的銀白色金屬，密度較大，熔、沸點(diǎn)較高，純鐵的抗腐蝕性強(qiáng)，有較好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性。鐵能被磁鐵吸引。
2．鐵的化學(xué)性質(zhì)
(1)鐵與非金屬的反應(yīng)
①鐵和氯氣的反應(yīng)
化學(xué)方程式：2Fe＋3Cl2=====點(diǎn)燃2FeCl3。
②鐵和氧氣的反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)步驟：把細(xì)鐵絲在火柴桿上盤成螺旋狀，點(diǎn)燃火柴，然后迅速伸入盛有O2的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鐵絲在O2中劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體物質(zhì)。
化學(xué)方程式：3Fe＋2O2=====點(diǎn)燃Fe3O4。
③鐵和其他非金屬的反應(yīng)
2Fe＋3Br2===2FeBr3
Fe＋S=====△FeS(黑色固體)　Fe＋I(xiàn)2=====△FeI2
(2)鐵與水蒸氣的反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)步驟：在玻璃管中放入還原鐵粉或石棉絨的混合物，加熱，并通入水蒸氣。用試管收集產(chǎn)生的經(jīng)干燥的氣體，并靠近火焰點(diǎn)火。觀察現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：紅熱的鐵與水蒸氣起反應(yīng)，放出氣體。用試管收集氣體，將氣體靠近火焰點(diǎn)火，能燃燒或發(fā)出爆鳴聲。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：3Fe＋4H2O(g)=====高溫Fe3O4＋4H2。
(3)鐵與酸反應(yīng)
①鐵與非氧化性酸(如稀H2SO4、HCl等)反應(yīng)生成Fe2＋，放出H2。
離子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
②鐵與氧化性酸(如稀HNO3)反應(yīng)時，不放出H2。
a．HNO3(稀)過量時生成Fe3＋
Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O。
b．鐵粉過量時生成Fe2＋
3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
(4)鐵與鹽溶液的反應(yīng)
①鐵能與比它活動性弱的金屬的鹽溶液反應(yīng)，置換出這種金屬。
Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4。
②鐵能與FeCl3溶液反應(yīng)生成FeCl2。
離子方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
問題2：鐵元素有哪些常見的化合價？由此可以你可以推出鐵的氧化物有幾種？
設(shè)計意圖：從鐵元素的化合價入手，認(rèn)識鐵的氧化物。
師生活動：
（1）鐵的氧化物有幾種？他們分別有怎樣的物理性質(zhì)呢？
（2）鐵的氧化物的俗名、用途？
（3）鐵的氧化物是酸性氧化物還是堿性氧化物？分別寫出他們和非氧化性酸如鹽酸的化學(xué)方程式。
化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4
名稱氧化亞鐵 氧化鐵
(俗名鐵紅)四氧化三鐵(俗名磁性氧化鐵)
鐵的價態(tài)＋2＋3＋2、＋3
顏色和狀態(tài)黑色固體紅棕色固體黑色晶體
類別堿性氧化物堿性氧化物堿性氧化物
與還原劑的反應(yīng)(如H2、CO、Al)H2＋FeO=====△Fe＋H2O
3CO＋Fe2O3=====△2Fe＋3CO28Al＋3Fe3O4=====△4Al2O3＋9Fe
與酸(H＋)的反應(yīng)FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O

問題3：鐵的氫氧化物有Fe(OH)3 、Fe(OH)2兩種，而且都難溶于水，那么實(shí)驗(yàn)室應(yīng)如何制取Fe(OH)3 、Fe(OH)2？
設(shè)計意圖：從實(shí)驗(yàn)事實(shí)入手，了解鐵的氫氧化物的化學(xué)性質(zhì)。
師生活動：
（1）鐵鹽、亞鐵鹽的顏色？
（2）制備Fe(OH)3 、Fe(OH)2選用什么試劑？
（3）描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？寫出制取Fe(OH)3 、Fe(OH)2的化學(xué)方程式。
（4）制備Fe(OH)2的實(shí)驗(yàn)中，生成物的顏色怎樣改變？寫出變化的化學(xué)方程式。
（5）實(shí)驗(yàn)室制備Fe(OH)2時，怎樣避免被氧氣氧化？
Fe(OH)3 、Fe(OH)2都是不溶性堿，它們具有什么樣的性質(zhì)呢？
設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生對知識的遷移能力。
師生活動：
（1）氫氧化鐵是難溶性的氫氧化物，根據(jù)已有知識，推測它應(yīng)具有什么性質(zhì)呢？寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
氫氧化物氫氧化亞鐵氫氧化鐵
化學(xué)式Fe(OH)2[:s5u]Fe(OH)3
物理性質(zhì)白色固體，不溶于水紅棕色固體，不溶于水
化學(xué)性質(zhì)Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O[
2Fe(OH)3=====△Fe2O3＋3H2O
制法可溶性堿與亞鐵鹽溶液反應(yīng)
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓

問題4：這么檢驗(yàn)?zāi)撤NFe2+溶液變質(zhì)了呢？
設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和對知識的應(yīng)用能力。
師生活動：
（1）向FeCl3和FeCl2溶液中分別加入SCN溶液，會有怎樣的現(xiàn)象？
（2）實(shí)驗(yàn)室有哪些方法可以鑒別FeCl3和FeCl2溶液？
比較Fe2＋Fe3＋
顏色淺綠色 棕黃色
主要化學(xué)性質(zhì)還原性：Fe2＋??→氧化劑Fe3＋
與堿反應(yīng)：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
水解性：水溶液顯酸性氧化性：Fe3 Fe2＋
與堿反應(yīng)：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
水解性：水溶液顯酸性
檢驗(yàn)方法(1)加SCN溶液不變色，再加氯水溶液變紅色
(2)加堿反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色遇含SCN－的溶液顯紅色，與堿反應(yīng)生成紅褐色沉淀
保存方法加Fe防止氧化，密封無特殊要求
溶液配制加酸防變渾濁，加Fe防止氧化加酸防止變渾濁
轉(zhuǎn)化關(guān)系

問題5：為什么實(shí)驗(yàn)室在配制FeCl2或FeSO4溶液時，通常還要往溶液中加入鐵釘或鐵粉？
設(shè)計意圖：從實(shí)驗(yàn)事實(shí)入手，了解Fe2+、Fe3+的相互轉(zhuǎn)化。
師生活動：
（1）配制FeCl2或FeSO4溶液時，加入鐵釘或鐵粉有何作用？
（2）如何除去Fe3+溶液中的Fe2+？
【目標(biāo)檢測】
1.下列關(guān)于鐵的敘述正確的是(　　)
①鐵能被磁鐵吸引，但純鐵易腐蝕；②在人體的血紅蛋白中含有鐵元素；③鐵位于元素周期表中第四周期第ⅦB族；④鐵能在氧氣中劇烈燃燒，但不能在水蒸氣中燃燒；⑤鐵與強(qiáng)氧化劑硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物僅是Fe(NO3)3；⑥不能通過化合反應(yīng)制得FeCl2和Fe(OH)3。
A．①③　　　　　　　　B．②④ C．②⑤ D．④⑥
2．下列物質(zhì)可由相應(yīng)的單質(zhì)直接化合而成的是(　　)
①FeS�、贑uS�、跢eCl2�、蹵l2S3　⑤Fe3O4 ⑥Fe2O3
A．①③⑤ B．②③④ C．①④⑤ D．①②③④⑤
3．下列物質(zhì)中能與Fe3＋反應(yīng)，且反應(yīng)中Fe3＋作氧化劑的是(　　)
①SCN－�、贔e�、跢e2＋�、蹸u　⑤I－�、轔H－
A．①②④⑤ B．①②④ C．②④⑤ D．全部
4．a(chǎn) g鐵粉與含有H2SO4的CuSO4溶液完全反應(yīng)后，得到a g銅，則參與反應(yīng)的CuSO4與H2SO4的物質(zhì)的量之比為(　　)
A．1：7 B．7：1 C．7：8 D．8：7
5、(2010•江蘇省蘇州市模擬)一定量的鐵與稀硝酸反應(yīng)生成Fe(NO3)3、Fe(NO3)2、NO和H2O，下列四種情況不能得出溶液中Fe3＋與Fe2＋的物質(zhì)的量之比的是(不考慮水解)(　　)
A．已知參加反應(yīng)的硝酸與被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比為4：1
B．已知參加反應(yīng)的硝酸與鐵的物質(zhì)的量之比為3：1
C．已知參加反應(yīng)的鐵與生成的NO的物質(zhì)的量之比為4：3
D．已知溶液中的Fe3＋與NO－3的物質(zhì)的量之比
【堂小結(jié)】
鐵的重要化合物
1、鐵的氫氧化物的制備
Fe3＋+3OH－=Fe (OH)3↓紅褐色
Fe2＋+2OH－=Fe(OH)2↓白色
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe (OH)3
2、Fe3＋的檢驗(yàn)
Fe3＋遇SCN溶液顯紅色
Fe2＋遇SCN溶液不顯紅色
3、Fe2+和Fe3+的相互轉(zhuǎn)化

本文來自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaosan/38273.html

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