2022年高二化學(xué)《鐵和鐵的化合物》教學(xué)設(shè)計(jì)之一

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1、2022年高二化學(xué)《鐵和鐵的化合物》教學(xué)設(shè)計(jì)之一 ●教學(xué)目標(biāo) 1.使學(xué)生掌握鐵的化學(xué)性質(zhì)。 2.使學(xué)生理解鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)變。 3.使學(xué)生了解鐵的氧化物和氫氧化物。 4.使學(xué)生掌握鐵離子的檢驗(yàn)方法。 ●教學(xué)重點(diǎn) 鐵的化學(xué)性質(zhì)；鐵鹽和亞鐵鹽的轉(zhuǎn)變；鐵離子的檢驗(yàn)。 ●教學(xué)難點(diǎn) 二價(jià)鐵和三價(jià)鐵的相互轉(zhuǎn)化。 ●課時(shí)安排 二課時(shí) ●教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)法、.對(duì)比法、歸納法 ●教具準(zhǔn)備 鐵絲、Cl2、H2O、鐵粉、FeO、Fe2O3、Fe3O4、FeCl3溶液、NaOH溶液、鹽酸、稀H2SO4、FeCl2溶液、KSCN溶液。 2酒精燈、酒精噴燈、干燥管（裝有干燥劑）、試

2、管若干、膠頭滴管。 3．投影儀、膠片若干。 ●教學(xué)過程 ★第一課時(shí) ［導(dǎo)入］（教師舉起用鋼鋸鋸開的粗鐵絲） ［師］請(qǐng)同學(xué)們迅速傳著看一下，要注意它的橫斷面，并且能說出它的顏色。 ［生］銀白色，具有金屬光澤。 ［師］好，這是鐵的真面目，可我們對(duì)人類使用鐵的歷史又知道多少呢？請(qǐng)同學(xué)們閱讀投影內(nèi)容。 [投影]鐵是在自然界中廣泛存在、在生活中應(yīng)用極為普遍、在現(xiàn)代工業(yè)中最重要和應(yīng)用最多的金屬。鐵和碳元素的合金（即鋼和生鐵）在人類生產(chǎn)及生活中起著極為重要的作用。歷史上，把廣泛使用鐵制生產(chǎn)工具的時(shí)代稱為“鐵器時(shí)代”，以標(biāo)志生產(chǎn)力的發(fā)展水平。現(xiàn)代，生鐵和鋼已成為用量最多的金屬材料。1980年世

3、界生產(chǎn)生鐵5.05億噸，鋼7.18億噸。我國是世界上最早使用鐵的國家之一，1996年，我國鋼產(chǎn)量超過1億噸，躍居世界首位。從公元1世紀(jì)起鐵便成了我國最主要的金屬。鋼鐵的生產(chǎn)和使用是人類文明和社會(huì)進(jìn)步的一個(gè)重要標(biāo)志。 ［師］看來，鐵是非常重要的一種金屬，那么，我們就來學(xué)習(xí)一下鐵及其化合物的性質(zhì)。 ［板書］第二節(jié) 鐵和鐵的化合物 一、鐵的性質(zhì) ［師］請(qǐng)同學(xué)們打開元素周期表，要能夠說出Fe元素在周期表中的位置及在地殼中的含量。 [學(xué)生看書后回答]Fe位于第四周期Ⅷ族，最外層有2個(gè)電子，容易失去最外層電子顯+2價(jià)，次外層的一個(gè)電子也經(jīng)常參加反應(yīng)，故也常表現(xiàn)+3價(jià)。Fe元素在地殼中含量居第4

4、位，僅次于鋁。 ［師］鐵是一種歷史悠久、應(yīng)用最廣泛、用量最大的金屬。下面我們來學(xué)習(xí)它的性質(zhì)。鐵的物理性質(zhì)我們?cè)缫言诔踔袑W(xué)習(xí)過，現(xiàn)在我們來共同回憶一下。 ［板書］1.物理性質(zhì)：純凈的單質(zhì)鐵為銀白色，具有金屬光澤，密度較大，熔點(diǎn)較高，易導(dǎo)電、導(dǎo)熱，有良好延展性，質(zhì)地較軟的固體。可被磁化。 ［師］鐵的化學(xué)性質(zhì)非常活潑，它能跟許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。下面我們著重學(xué)習(xí)Fe跟非金屬單質(zhì)、水、酸、鹽溶液的反應(yīng)。 ［板書］2.化學(xué)性質(zhì) (1)鐵跟非金屬的反應(yīng) ［師］在初中時(shí)，我們?cè)鴮W(xué)過，灼熱的鐵絲在氧氣里燃燒，生成黑色的四氧化三鐵。那么，鐵還能跟其他非金屬反應(yīng)嗎？下面讓我們共同做一個(gè)實(shí)驗(yàn)。 ［演示

5、實(shí)驗(yàn)4—7］指導(dǎo)同學(xué)們觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 ［生］我們可以觀察到，鐵絲在Cl2中燃燒，生成棕黃色的煙。加水振蕩后，生成黃色溶液。 [思考]：燃燒是否必須有氧氣參加？ 答案：不一定。像Cu、Fe均可以在Cl2中燃燒，Mg可以在CO2中燃燒 ［師］鐵絲在Cl2中燃燒生成的棕色煙，是FeCl3的小顆粒，溶于水形成黃色溶液。請(qǐng)同學(xué)們寫出化學(xué)反應(yīng)方程式。 ［板書］2Fe+3Cl22FeCl3 ［投影練習(xí)］下列各離子組成在無色溶液中能大量共存的是( ) A.NO、NH、Fe3+、Na+ B.NO、Ag+、Cl－、K+ C.Cu2+、SO、H＋、Cl－ D.H+、N

6、a+、Cl－、Ba2+ 解析：Fe3+呈黃色，Cu2+呈藍(lán)色，Ag+能與Cl－形成沉淀 答案D ［師］除此之外，F(xiàn)e還能跟S、I2等非金屬發(fā)生反應(yīng)。我們?cè)诟咭徽n本氧族元素的內(nèi)容中學(xué)過Fe跟S的反應(yīng)，請(qǐng)同學(xué)們給出反應(yīng)方程式。 ［生］Fe+SFeS ［師］請(qǐng)同學(xué)們標(biāo)出Fe跟Cl2、S反應(yīng)時(shí)化合價(jià)的變化情況，并討論這兩種非金屬單質(zhì)的氧化性的強(qiáng)弱。 ［生］Fe與這兩種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，化合價(jià)的變化不同。在Fe跟Cl2的反應(yīng)里，F(xiàn)e原子失去3個(gè)電子變成＋3價(jià)的Fe。在Fe跟S的反應(yīng)里，F(xiàn)e原子失去2個(gè)電子變成＋2價(jià)的Fe。 ［講述］在這兩個(gè)反應(yīng)中，Cl2、S是氧化劑，Cl2奪電子的能力強(qiáng)

7、，它的氧化性強(qiáng)，S的氧化性相對(duì)較弱。 [問題探究]：O2跟Cl2、S相比，氧化性如何呢？ ［生］因?yàn)镕e在O2中燃燒生成的是Fe3O4，F(xiàn)e有兩種價(jià)態(tài)，所以，O2的氧化能力較Cl2弱，而較S強(qiáng)。 ［小結(jié)并板書］Fe與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)生成Fe3+，與弱氧化劑反應(yīng)生成Fe2+，與中等能力的氧化劑反應(yīng)生成Fe3O4。 ［板書］（2）鐵跟水的反應(yīng) ［師］在常溫下，F(xiàn)e跟H2O不起反應(yīng)。但我們知道，在潮濕的地方鐵制品易生銹。那是水和空氣里的O2、CO2等共同作用的結(jié)果，其原理將在本章第四節(jié)學(xué)習(xí)。 那么，在高溫下，F(xiàn)e能不能跟水反應(yīng)呢？下面，我們來共同完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)。 ［演示實(shí)驗(yàn)5—8］ ［師］

8、活潑金屬與水作用時(shí)，生成對(duì)應(yīng)的氫氧化物和H2，如：2Na+2H2O====2NaOH+ H2↑,若高溫時(shí)則生成金屬氧化物和氫氣。鐵與水反應(yīng)生成的是Fe3O4。請(qǐng)同學(xué)們寫出化學(xué)反應(yīng)方程式，并指出氧化劑。 （學(xué)生回答，教師補(bǔ)充并板書） 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2↑,H2O為氧化劑。 [師]你們?cè)诔踔羞€學(xué)過鐵的哪些性質(zhì)？ [生]與酸反應(yīng) [板書]（3）鐵與酸的反應(yīng) ［師］我們知道，酸有非氧化性酸和氧化性酸，這兩種類型的酸與鐵反應(yīng)情況是不一樣的。 ［板書］①與非氧化性酸反應(yīng) ［師］我們?cè)缫褜W(xué)過鐵與稀鹽酸及稀硫酸的反應(yīng)，請(qǐng)同學(xué)們寫出這兩個(gè)化學(xué)方程式。 ［生］Fe

9、+2HCl====FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑ ［板書］其反應(yīng)實(shí)質(zhì)是：Fe+2H+====Fe2++H2↑ ［板書］②與氧化性酸反應(yīng) ［師］Fe與氧化性酸（如稀HNO3）反應(yīng)生成Fe3+，但如果Fe過量，F(xiàn)e3+會(huì)與Fe反應(yīng)生成Fe2+。其反應(yīng)的化學(xué)方程式是： ［板書］Fe+4HNO3（?。?===Fe(NO3）3＋NO↑+2H2O（Fe不足） 3Fe+8HNO3（稀）====3Fe(NO3)2＋2NO↑+4H2O(Fe過量） ［講解］分析鐵與酸的反應(yīng)，雖然酸都是作為氧化劑反應(yīng)的，但稀鹽酸、稀硫酸中起氧化性的是H＋（2H＋＋2e－===

10、=H2↑），而氧化性的酸則不同（如濃H2SO4起氧化性的是＋6價(jià)的S），一般與金屬反應(yīng)不產(chǎn)生H2。有關(guān)這部分內(nèi)容，我們?cè)趯W(xué)習(xí)硫酸時(shí)已詳細(xì)地介紹過，這里就不再重復(fù)了。需要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是，鐵遇冷的濃硝酸、濃硫酸會(huì)發(fā)生鈍化，即在鐵表面生成致密的氧化物薄膜，阻止內(nèi)部的金屬進(jìn)一步被氧化。因此常用鐵制容器裝運(yùn)濃H2SO4、濃HNO3。 ［板書］（4）鐵跟鹽溶液的反應(yīng) ［師］鐵跟比它活動(dòng)性弱的金屬的鹽溶液起反應(yīng)時(shí)，能置換出這種金屬。請(qǐng)同學(xué)們寫出Fe放入CuSO4或CuCl2溶液中的離子方程式。 ［板書］Fe+Cu2+====Fe2++Cu ［投影練習(xí)］將質(zhì)量為m g的鐵片放入CuSO4溶液中，過一會(huì)兒

11、取出干燥，鐵片質(zhì)量變?yōu)閚 g，被氧化鐵片的質(zhì)量是( ) A.8（m－n） B.8(n－m) C.7(m－n) D.7(n－m) 解析：Fe與CuSO4反應(yīng)析出的銅將覆蓋在鐵的表面使其增重，從反應(yīng)Fe+CuSO4====FeSO4+Cu來看，有56 g Fe被氧化，則增重64－56=8 g，現(xiàn)已知增重(n－m)g，則被氧化的鐵片的質(zhì)量是： 答案：D. ［師］Fe還可以與鐵鹽溶液發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)同種元素不同價(jià)態(tài)間的氧化還原反應(yīng)，我們寫出離子方程式。 ［板書］Fe+2Fe3+====3Fe2+ ［投影練習(xí)］在氯化鐵和氯化

12、銅的混合溶液中，加入過量的Fe粉，若充分反應(yīng)后溶液的質(zhì)量沒有改變，則原混合溶液中Fe3+和Cu2+的物質(zhì)的量之比為( ) A.14∶5 B.5∶14 C.7∶2 D.2∶7 答案：D ［小結(jié)］本節(jié)課重點(diǎn)講鐵的化學(xué)性質(zhì)。 ［布置作業(yè)］1.舉例說明鐵有哪些化學(xué)性質(zhì)？ 2.課本92頁一、1；二、1、4 ●板書設(shè)計(jì) 第二節(jié) 鐵和鐵的化合物 一、鐵的性質(zhì) 1.物理性質(zhì)：純凈的單質(zhì)鐵為銀白色，具有金屬光澤，密度較大，熔點(diǎn)較高，易導(dǎo)電、導(dǎo)熱，有良好延展性，質(zhì)地較軟的固體?？杀淮呕? 2．化學(xué)性質(zhì)： （1）與非金屬反應(yīng)：與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)生成Fe3+，與弱氧化劑反應(yīng)生成Fe2+。 3Fe+2O2Fe3O4 2Fe+3Cl22FeCl3 Fe+SFeS （2）與水蒸氣反應(yīng) 3Fe+4H2O(g) Fe3O4＋4H2 （3）與酸反應(yīng) a.與非氧化性酸反應(yīng) Fe+2H+====Fe2++H2↑ b.與氧化性酸反應(yīng) Fe+4HNO3（?。?===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O（Fe不足） 3Fe+8HNO3（稀）====3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O（Fe過量） （4）與某些鹽溶液反應(yīng) Fe+Cu2+====Fe2++Cu Fe+2Fe3+====3Fe2+