铁和铁的化合物
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《铁和铁的化合物》教案设计一、教案设计概述本教案设计围绕着“铁和铁的化合物”这一主题展开,目的在于帮助学生全面了解铁及其化合物的性质、制备方法和应用领域,培养学生的实验操作能力以及科学探究意识。
本教案将通过多种教学手段和方法,如实验演示、小组合作讨论、图表解读等,以促进学生的学习和思考。
二、教学目标1. 知识与理解a) 掌握铁的常见性质及其与氧气、硫、非金属元素的反应情况;b) 了解铁的制备方法以及铁和铁的化合物的应用领域;c) 理解铁的矿石选矿和冶炼的基本过程。
2. 技能与能力a) 具备使用实验仪器和操作实验室的基本技能;b) 能够运用科学方法解释铁和铁的化合物的性质;c) 能够通过实验和观察揭示铁和铁的化合物的特征。
3. 情感、态度与价值观a) 培养对科学的兴趣和探索精神;b) 鼓励学生在实验过程中尊重规则、注重团队合作;c) 培养学生的环保意识。
三、教学重点与难点1. 教学重点a) 铁的常见性质及其与氧气、硫、非金属元素的反应;b) 铁的制备方法以及铁和铁的化合物的应用。
2. 教学难点a) 铁的冶炼过程;b) 铁的反应原理及应用。
四、教学过程设计1. 导入(5分钟)在黑板上绘制铁的晶体结构示意图,引发学生对铁的兴趣,提出问题:铁主要用途有哪些?2. 知识讲解与探究(30分钟)a) 铁的常见性质及其与氧气、硫等元素的反应情况;b) 铁的冶炼过程;c) 铁的制备方法;d) 铁的应用领域。
3. 实验演示(40分钟)a) 实验1:铁与氧气的反应实验步骤:取一块铁片放入点燃的酒精灯燃烧的氧气瓶中。
实验现象:铁片燃烧后会生成黑色的铁(Ⅲ)氧化物。
b) 实验2:铁与硫的反应实验步骤:将铁粉和硫粉混合加热。
实验现象:铁粉与硫粉加热后会生成黑色的硫化铁。
c) 实验3:铁与非金属元素的反应实验步骤:将铁粉与碘粉、氧化铜粉分别加热反应。
实验现象:铁与碘反应生成黑色的铁碘化合物,铁与氧化铜反应生成红色的铁(II)氧化物。
第二节铁和铁的化合物【教学目的】1.铁的原子结构和化合价2.铁的单质,氧化物,氢氧化物的性质3.“铁三角”(即 Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化)4.Fe2+、Fe3+的检验5.通过介绍我国悠久的炼铁史,对学生进行爱国主义教育。
【教学重点】铁及其化合物的化学性质【教学难点】“铁三角”(即 Fe 、Fe2+、Fe3+之间的相互转化)【教学过程】第一课时【引言】人类使用铁已有4500年的历史了。
目前已发现的金属虽然已有90种,但其中应用最广泛、用量最多的仍然是铁。
小到铁钉,大到桥梁、铁道、舰船、车辆和各种机械等,都需要大量的钢铁来制造。
就连动植物体内也含有铁,人体内缺铁会导致缺铁性贫血,钢铁的生产和使用是人类进步和社会进步的重要标志。
那么,是哪个国家、哪个民族首先使用铁呢?我国的劳动人民在春秋时期就会冶铁,出土最早的铁器为春秋时秦国。
比欧洲早近2000年,并且我国铁矿石的储量居世界第一,从1996年开始我国年钢产量连续超1亿吨,居世界首位。
我们为我国悠久的炼铁史和发达的钢铁工业而感到自豪和骄傲!这节课我们一起来学习铁和铁的化合物知识。
第二节铁和铁的化合物一铁在元素周期表的位置及原子结构(1)铁在元素周期表的位置:铁位于第四周期第Ⅷ族。
(2)铁的原子结构示意图:铁的原子结构有哪些特点?从原子结构示意图上看,和主族元素不同,Fe 的次外层电子未达到饱和,不仅最外层上2个电子是价电子,而且次外层也有价电子,当铁与弱氧化剂反应时,只能失去最外层上2个电子形成Fe2+,当跟强氧化剂反应时,还能进一步失去次外层上的一个电子而形成Fe3+。
Fe-2e-=Fe2+Fe-3e-=Fe3+所以,铁在其化合物中通常呈+2价或+3价。
二 铁的性质 (一)物理性质学生回忆初中所学铁的知识、观看实物、联系生活实际(如铁锅导热),总结出铁的物理性质:铁是银白色金属,熔点,沸点较高;抗腐蚀能力强;具有较好的导电性,导热性和延展性;易被磁性物质吸引和磁化。
铁和铁的化合物一、铁的性质1、物理性质:银白色,有金属光泽,质软;具有良好的延展性;是电和热的良导体;密度是7.86g/cm3;熔点1535℃;沸点是2750℃特性:能被磁体吸引,具铁磁性.位置:第四周期,第VIII族结构特点:属于过渡金属元素,次外层电子数没有饱和,和主族元素不同,不仅最外层上2个电子是价电子,而且次外层也有价电子,当铁与弱氧化剂反应时,只能失去最外层上2个电子形成Fe2+,当跟强氧化剂反应时,还能进一步失去次外层上的一个电子而形成Fe3+。
2、化学性质:(1)与非金属反应,如①3Fe + 2O2点燃Fe3O4(FeO·Fe2O3)②2Fe+3Cl2△2FeCl3③Fe+S △FeS比较O2,Cl2,S氧化性的强弱。
(根据铁的化合价高低判断Cl2>O2>S)(2)与酸反应(强调化合价)与非强氧化性的酸:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑与强氧化性的酸:与浓HNO3浓H2SO4常温下发生钝化稀HNO3过量时:Fe +4HNO3 (稀) =Fe(NO3)3+NO↑+2H2O2 Fe(NO3)3+Fe =3 Fe(NO3)2(3)与水蒸气的反应:常温下不与水反应。
(铁生锈是空气中的水和二氧化碳、氧气共同作用的结果)3Fe+4H2O(g) 高温Fe3O4+4H2(4)铁与盐溶液反应:(铁能将将金属性比它弱的金属从其盐溶液中置换出来)如:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu铁具有较强还原性。
二、铁的重要化合物1、铁的氧化物氧化亚铁FeO 三氧化二铁 Fe2O3四氧化三铁 Fe3O4(FeO•Fe2O3)色、态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体俗称——铁红磁性氧化铁铁元素价态+2 +3 +2,+3溶解性难溶于水难溶于水难溶于水稳定性不稳定,在空气中加热转化成Fe3O4稳定稳定与酸反应FeO+2H+=Fe2++H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+=Fe2+ +2Fe3++4H2O2、铁的氢氧化物:氢氧化亚铁Fe(OH)2氢氧化铁Fe(OH)3制法Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓(隔绝空气) Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓颜色白色红褐色溶解性不溶不溶稳定性极易被空气中氧气氧化成氢氧化铁4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3受热易分解2Fe(OH)3△Fe2O3+3H2O↑与酸反应Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OFe(OH)2向Fe(OH)3的转变:白色→灰绿色→红褐色[思考题]如何制备Fe(OH)2?3、铁化合物和亚铁化合物的相互转变Fe2+具有较强的还原性,具有较强的氧化性Fe3+Fe2+→Fe3+(加氧化剂):2Fe 2++Cl2=2Fe 3+ +2Cl-Fe3+→Fe2+(加还原剂):2Fe 3+ +Fe =3Fe 2+三、Fe2+,Fe3+的检验方法:1、直接观察法:Fe2+:浅绿色;Fe3+:棕黄色2、显色反应:Fe2+:与KSCN不显红色;Fe3+:与KSCN反应显血红色Fe2+:与苯酚不显紫色; Fe3+:显紫色3、利用Fe3+的氧化性:Fe2+:与铜片无现象;Fe3+:与铜片作用溶液变浅绿色,铜片被腐蚀4、利用氢氧化物的色态不同:分别与OH-作用,Fe2+与其作用生成的沉淀为白色并迅速变灰绿色最终变红褐色Fe3+与其作用生成的沉淀为红褐色。
一、教学目标:1. 让学生了解铁的物理性质和化学性质,掌握铁的化学式和原子结构。
2. 使学生了解铁的化合物,如氧化铁、硫化铁等,并掌握它们的化学式和性质。
3. 培养学生进行实验操作的能力,提高观察和分析问题的能力。
二、教学重点与难点:1. 教学重点:铁的物理性质和化学性质,铁的化合物的性质。
2. 教学难点:铁的化学式和原子结构,铁的化合物的化学式和性质。
三、教学方法:1. 采用问题驱动法,引导学生思考和探索铁的性质和化合物的特点。
2. 使用实验教学法,让学生通过观察和操作实验,深入了解铁的性质和化合物的特点。
3. 采用案例教学法,分析实际问题,提高学生的应用能力。
四、教学准备:1. 实验室用具:烧杯、试管、滴定管等。
2. 实验试剂:铁粉、氧化铁、硫化铁等。
3. 教学课件和教案。
五、教学过程:1. 引入新课:通过铁的日常生活用品引入铁的概念,激发学生的兴趣。
2. 讲解铁的物理性质和化学性质,如铁的熔点、沸点、导电性、磁性等,并引导学生思考铁的化学式和原子结构。
3. 讲解铁的化合物,如氧化铁、硫化铁等,并介绍它们的化学式和性质。
4. 进行实验操作,让学生观察和分析实验现象,深入了解铁的性质和化合物的5. 分析实验结果,总结铁的性质和化合物的特点。
6. 通过案例分析,使学生了解铁的性质和化合物在实际中的应用。
7. 课堂小结,巩固所学知识。
8. 布置作业,提高学生的应用能力。
六、教学评估:1. 课堂问答:通过提问检查学生对铁的性质和化合物知识的掌握情况。
2. 实验报告:评估学生在实验中的操作技能和观察分析能力。
3. 作业完成情况:检查学生对课堂所学知识的巩固程度。
七、教学拓展:1. 探讨铁在其他领域中的应用,如钢铁工业、生物体内铁的代谢等。
2. 介绍铁的化合物在环境保护和资源回收利用方面的作用。
八、教学反思:1. 反思教学过程中学生的参与度和兴趣,调整教学方法,提高教学效果。
2. 针对学生的学习情况,调整教学内容和难度,使之更符合学生的实际需求。
铁和铁的化合物知识导图一、铁 物理性质银白色,熔沸点较高,抗腐蚀性强,能被磁铁吸引,具有金属的一般物理性质。
化学性质1、与非金属的反应(1)常温下:铁被腐蚀生成铁锈,其主要成分是Fe 2O 3。
点燃:3Fe +2O 2Fe 3O 4.(2)Fe +S FeS(3) 2Fe +3Cl 22FeCl 3(产生棕色的烟)2、与H 2O 的反应 3Fe +4H 2O(g) 高温 Fe 3O 4+4H 23、与酸的反应(1)与非氧化性酸(如稀硫酸):Fe +2H +===Fe 2++H 2↑ (2)氧化性酸 ①稀硝酸HNO 3过量:Fe +4 HNO 3=== Fe(NO 3)3+NO↑+2H 2O Fe 过量:3Fe +8HNO 3 === 3Fe(NO 3)2+2NO↑+4H 2O②浓硝酸:常温下钝化 ③浓硫酸:常温下钝化 4.与盐溶液的反应(1)与CuSO 4溶液:Fe +Cu 2+ === Fe 2++Cu (2)与FeCl 3溶液:Fe +2Fe 3+=== 3Fe 2+二、铁的氧化物注:1、FeO、Fe3O4与氧化性的酸反应时,其中的+2价的铁会氧化;2、Fe2O3与HI反应时,Fe 3+会氧化I-注:制备Fe(OH)2时,采取哪些措施可防止Fe(OH)2被氧化?提示:①配制溶液的蒸馏水加热煮沸,除去O2②胶头滴管伸入到液面以下加入液体.③溶液表面覆盖植物油(或苯),以隔绝空气.由于Fe(OH)2具有很强的还原性,易被氧化为Fe(OH)3,在实验室中制备Fe(OH)2,并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态,成为物质制备实验探究的热点。
制备原理:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓成功关键:①溶液中不含Fe3+和O2等氧化性物质。
②制备过程中,保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。
下面是几种典型的制备方法:例如:方法一隔绝空气的复分解反应法1、用不含Fe3+的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
有关铁和铁的化合物反应归纳作者:王庆文来源:《中学化学》2017年第07期在高中化学中,铁和铁的化合物反应较多,其复杂又占有非常重要的地位,因此在学习铁和铁化合物或者复习元素、化合物知识时,需要抓住难点与重点,善于区分、归纳与总结,本文归纳铁及其化合物的典型反应,为学生更好地掌握、理解铁及铁的化合物知识点提供帮助。
一、归纳“两个六”1.铁三角如图1所示,铁三角中铁价态的变化涉及六种反应。
(1)Fe0Fe+2Zn+FeSO4Fe+ZnSO4Fe+H2SO4FeSO4+H2↑(2) Fe0Fe+3Fe2O3+3CO△2Fe+3CO2Fe+4HNO3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O(3)Fe+2Fe+32FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl22FeCl2+Cl22FeCl32.六个连续反应(1)FeCl2和NaOH反应时先生成白色沉淀迅速灰绿色沉淀最终红褐色沉淀。
Fe2++2OH-Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(2)氧化铁和氢碘酸反应:先:Fe2O3+6HI2FeI3+3H2O后:2Fe3++2I-2Fe2++I2(3)FeCl3溶液里滴加Na2S,先有淡黄色的沉淀,之后会生成黑色沉淀:2Fe3++S2-2Fe2++S↓2Fe3++3S2-2FeS↓+S↓(4)Fe表面含Fe2O3溶于足量稀H2SO4:先:Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O接着:Fe2(SO4)3+Fe3FeSO4后:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑(5)FeO溶于稀HNO3:先:FeO+2HNO3Fe(NO3)2+H2O后:3Fe2++NO-3+4H+3Fe3++NO↑+2H2O(6)FeBr2、FeI2溶液中通入Cl2:先:FeI2+Cl2FeCl2+I2(Cl2不足)后:2FeI2+3Cl22FeCl3+2I2(Cl2过量)先:6FeBr2+3Cl24FeBr3+2FeCl3(Cl2不足)后:2FeBr2+3Cl2=2FeCl3+2Br2(Cl2过量)二、归纳“两个四”1.Fe3+的四个性质(1)水解性:Fe3+水解程度较大,与HCO-3、CO2-3、AlO-2、SiO2-3等离子发生双水解反应。
《铁和铁的化合物》教学反思我在多年的课堂教学中既重视教的过程,更重视学的过程;既重视对学生学习能力的培养,更重视对学生学科素质的开发,大面积提高了教学质量。
本文以《铁和铁的化合物》一节为例,谈几点教学中的体会,以期与同行磋商。
一、结构决定性质,培养学生思维能力铁是过渡元素的代表,本节以铁的性质为重点,引出铁的化合物和铁离子的检验。
因此铁的性质,尤其铁的化学性质是本节的核心。
研究物质的一般规律是:结构—性质—应用,这也是化学学科学习的方法之一。
教学中教师引导学生根据铁的原子序数及其在周期表中的位置,通过分析,画出铁的原子结构示意图,培养学生抽象思维能力和发散思维能力。
教师再着重讲解铁的原子结构特点:次外层不是2个或8个电子而是14个电子。
铁的价电子不只有最外层2个还有次外层部分电子,所以在化学反应中,铁原子能失去最外层2个电子而呈+2价;也能进一步失去次外层1个电子而显+3价,铁通常有+2价和+3价两种价态,即铁是变价元素。
从分析铁的原子结构入手引出铁的性质,遵循物质研究的一般规律,让学生体会化学学科中的结构决定性质这句话的涵义,培养学生思维的有序性。
至于铁的具体性质,我引导学生根据铁在金属活动性顺序表中的位置及铁原子结构特点自己推测,再看书总结,培养学生分析问题和解决问题的能力。
学生参与结论形成的过程,活化其思维,发挥学习中学生的主体作用。
经学生整理,铁的化学性质逐条定格完成,但较分散,规律性不强,教师适时点拨。
铁的这些反应中有电子转移发生吗?铁的作用是什么?本节课“画龙点睛”的一笔就描绘出来了,铁是一种较强的还原剂,当遇到弱氧化剂时就生成亚铁化合物;遇到强氧化剂时就生成铁化合物。
师生共同将常见的强氧化剂和弱氧化剂归类总结,解开了学生心中的疑团,也培养学生归纳思维能力,提高分析能力。
在传授知识的同时,培养学生各种能力,使学生学会学习的方法。
教师最后小结:铁的反应生成物中,铁的价态一般与反应物性质有关,也受反应物的量影响;也有不一般的,如铁在浓硝酸或浓硫酸中钝化;红热的铁与水蒸气及铁在氧气里灼烧,铁的生成物是四氧化三铁,这样总结完善,培养学生正向迁移能力。
铁和铁的化合物一、素质教育目标(一)知识教学点1.过渡元素。
2.铁元素在周期表中的位置和原子结构(周期及族序数、原子序数等)。
铁有变价。
3.铁的物理性质(色态、密度、熔沸点、抗蚀性、导电及导热性、延展性、磁性等)。
4.铁的化学性质(与O2、S、C12等非金属、与水、与非氧化性酸、与金属盐、钝化等)。
5.铁的氧化物及其物理、化学性质特点(FeO、Fe2O3、Fe3O4)。
6.铁的氢氧化物的制备、物理性质、化学性质。
7.Fe2+和Fe3+的相互转化。
Fe3+的检验方法。
8.络离子与络合物。
9.与Fe及其化合物有关的计算。
(二)能力训练点1.观察实验现象的能力对教材上的演示实验及补充实验的现象的有效观察,是帮助学生掌握好有关知识点的重要途径。
引导观察时要注意几点:①操作要领(如仪器组装,药品加法,条件控制,产品的收集、净化、精制,尾气处理等);②实验现象的渐变性和准确描述;③观察的全面性及对个别细节的重点观察;④观察过程中思维的敏捷性、严密性、整体性的训练;⑤实验程序与实验现象的内在联系;⑥实验现象的准确记录与精确分析等。
要引导比较和对有关已做类似实验的横向联想。
2.归纳思想能力Fe能与Cl2、O2、S、P、C、Si、H2O、HCl、FeCl3、Cu2+等物质反应,说明Fe是一种较活泼的金属单质;Na、Mg、Al、Fe都能与水在一定条件下反应放H2,也说明Fe是一种较活泼的金属;Na2O、MgO、CuO、CaO、FeO、Fe2O3都属于碱性氧化物;NaOH、Mg(OH)2、Ca(OH)2、Ba(OH)2、Cu(OH)2、Fe(OH)2、Fe(OH)3都属于碱性氢氧化物……。
铁是中学阶段金属知识的终结,对有关金属方方面面的知识及规律的及时归纳总结,是促进能力转化和技能形成的重要手段,教师要协助学生完成这一转化。
画表归纳可使零散的有关知识归纳于方寸表格中,便于比较、分析、检索及规律的提炼总结,要让学生逐步掌握制表的步骤、技巧和表格的设计等。
此外,还可引导学生分别对铁化合物和亚铁化合物的性质特点等进行归纳。
如FeCl3溶液分别与下列物质反应的现象及离子方程式是什么?①KSCN溶液②NaOH溶液③H2S(气)④少量Na2S溶液⑤过量Na2S溶液⑥过量Fe粉⑦过量Cu粉⑧KI/淀粉⑨AgNO3溶液⑩NaHCO3溶液Fe、Fe2+、Fe3+之间存在着相互转化的诸多规律——“铁三角”,可引导学生进行自我归纳,并分别举例写出转化的有关化学方程式。
如3.分析思维能力要充分利用教材设置的有关知识点,培养学生的思维能力。
如①亚铁离子有还原性,配制和保存FeCl2及FeSO4的溶液时应采取什么措施?②Fe能被氧化成Fe2+或Fe3+,今用Fe与稀HNO3反应,如何操作及控制药品用量方能使产物的主要存在形式为Fe(NO3)2、Fe(NO3)3?+2+3+8/3③Fe分别与S、Cl2、O2反应生成FeS、FeCl3、Fe3O4,则S、Cl2、O2的氧化性顺序怎样?④试分析FeCl2与碱溶液反应时,为什么很难观察到白色的Fe(OH)2沉淀?(可从溶液中溶有氧气、有由Fe2+氧化成的少量Fe3+、Fe(OH)2不稳定等方面分析),若要制得白色的Fe(OH)2沉淀,应考虑创设哪些条件?⑤工业上常用FeCl3(30%)溶液腐蚀印刷线路板(Cu质),是利用了什么原理?⑥FeCl3及Fe2(SO4)3等的水溶液都呈棕黄色,试分析这与什么离子有关?⑦如何鉴定某无色溶液是KSCN溶液?⑧FeSO4水溶液易被空气中的O2氧化,试分析其可能产物有哪些?写出有关化学反应方程式。
FeSO4固体在干燥的空气中被氧化的产物与上述反应产物相同吗?⑨已知还原性Fe2+>Br-,试分析Cl2逐渐逼入FeBr2溶液中的过程发生哪些化学反应(用化学方程式表示)?⑩Na与FeCl3水溶液作用有何现象?发生哪些反应?⑩FeCl3溶液中逐滴加Na2S溶液至过量,反应过程中现象为什么有变化?4.表达能力。
有关操作、反应现象、物质的颜色等的准确描述,有关解释的正确表述等,都力求言简意赅、逻辑严密、语言到位、切中题意。
教师要借助提问、作业等手段,对学生进行有目的的训练,以提高学生的表达能力。
(三)德育渗透点1.激发求知欲铁是使用最广泛的金属,生活用品、生产机械、交通工具等无处不有铁的踪迹。
教师可通过介绍有关知识和实例,广泛激发学生的求知欲。
2.培养爱国主义情感从考古资料看,中国最早的人工炼铁是在春秋战国之交出现的;西汉时期,中国已发现铁能从含铜化合物的溶液中置换出铜……。
教师可通过介绍中国祖先认识、使用、冶炼铁的知识,培养学生的民族自豪感。
3.科学意识的培养铁陨石中含有铁单质;人体中含3~4g铁元素,且有3/4的铁存在于血红蛋白中,煤气中毒是因为血红蛋白中的铁原子核心被CO分子紧紧包围着,丧失了O3,青铁中铁元素的存在吸收氧分子能力所致;红砖中铁元素的存在形式为Fe2形式为FeO及FeO4;蓝黑墨水中含亚铁盐;铁是“现代化”建设的骨骼……通3过以上内容的穿插介绍,培养学生的科学意识。
本节中涉及铁的化合物较多,铁又是中学阶段学习的最后一种金属元素,要教会学生多归纳类比(列表归纳),多总结有关规律,使知识升华为能力,在训练中提高学生的化学素质。
5.辩证唯物主义观点的渗透铁及其化合物之间的转化,有关化学变化中的颜色变化,亚铁与高铁化合物生成条件的差异等,都包含着“矛盾的对立统一”、“形式与内容的关系”,“外因与内因的辩证关系”等丰富的哲学观点,教师要不失时机而又巧妙地利用课堂教学,对学生进行深入细致的唯物主义教育。
二、教学重点、难点、疑点及解决办法1.重点(1)铁及其化合物的化学性质。
(2)Fe2+和Fe3+在一定条件下的相互转变以及Fe3+的检验。
2.难点铁有可变化合价。
3.疑点(1)为什么常温下,浓H2SO4、HNO3可使铁钝化。
(2)铁在什么条件下反应生成+2价化合物,在什么条件下反应生成+3价化合物。
(3)Fe3O4中铁的化合价问题。
4.解决办法(1)充分利用学生已有的初中化学知识、元素周期律、金属的物理性质、金属活动性顺序,以及源于生活中的一些知识进行教学,并结合钠、镁、铝的有关物理特性,与铁单质(晶体)作全面对比,分析出铁的金属通性和特性,使学生进一步巩固有关纵横类比归纳的科学学习方法。
(2)联系工农业生产和日常生活中的具体实例,如展示铁块、铁片、铁丝、铁粉等实物,引导联想生产生活中见到的钢铁制品,做磁铁吸引铁钉的实验等,以加强教学的直观性,使学生在可望、可及的过程中思考,强化对铁的物理性质的认识。
(3)通过实验说明铁的化学性质。
如可让五位同学分别演示①铁丝在O2中燃烧;②Fe粉与S粉的化合;③铁丝在Cl2中燃烧;④铁片与稀盐酸的反应;⑤铁片与CuSO4溶液的反应。
通过引导观察实验现象,师生共同归纳出铁的有关化学性质。
同时要结合铁在金属活动顺序表中的位置及原子结构特点,分析推断其化学性质的活泼性。
铁与O2的反应须在灼烧条件下发生,而铁在干燥的空气里不易与O2反应,对此教学时宜予以适当拓展,强调铁“在潮湿”的空气里能与O2等反应,为以后学习钢铁的吸氧腐蚀作好铺垫。
(4)设计表格,对Fe的主要氧化物作全面比较,使学生在对比中掌握有关知识规律。
同时可借助对有关样品的观察加强直观性教学。
对于Fe3O4的组成,强调可看成是Fe2O3+FeO,有时写作FeO·Fe2O3或Fe(FeO2)2——盐的形成。
在配平氧化还原方程式时,可将Fe3O4中Fe的化合价处理作+8/3。
钝化过程中形成的Fe3O4膜很稳定,一般不与酸、碱、O2等物质反应。
5.关于Fe(OH)2和Fe(OH)3可通过如下表格进行归纳Fe (OH )2的制备可作如下改进:向盛3mLFeSO 4溶液的试管中加约1mL 苯(分层),然后逐滴滴加氢氧化钠溶液,在苯层下的FeSO 4溶液中即可生成白色絮状的Fe (OH )2沉淀(可保持较长时间),振荡后白色沉淀即逐渐变灰绿再变红褐。
这样改进后操作规范(滴管端不必插入液面下),现象明显,便于观察Fe (OH )2的白状[上层的苯可有效地防止空气中的O 2氧化Fe (OH )2;配制有关溶液所用的蒸馏水应事先煮沸去氧]。
6.铁化合物和亚铁化合物的转化,可通过实验教学予以直观化:①FeSO 4溶液加饱和氯水;②FeCl 3(用盐酸酸化)溶液加细铁丝团。
在演示的同时要引导观察现象,然后进一步引导学生运用氧化还原反应的知识,分析Fe 2+和Fe 3+相互转变的内因和外因,最后得出下列关系式:并指出能使Fe 2+→Fe 3+转化的氧化剂有:Cl 2、Br 2、O 2、HNO 3、KMnO 4等,能使Fe 3+→Fe 2+转化的还原剂指:Fe 、Cu 、S 2-H 2S 、I-等。
可引导书写有关氧化还原方程式。
7.亚铁化合物主要有FeO、Fe(OH)2、FeCl2、FeSO4、FeS、FeI2等,铁O3、Fe(OH)3、FeCl3、Fe2(SO4)3、[Fe(SCN)]2+等,要化合物主要有Fe2在教学中引导比较总结有关知识点,找出它们的相互转化关系,写出有关化学方程式。
8.Fe2+、Fe3+的检验。
从外观上看相应溶液分别为浅绿色和棕黄色(或黄色);遇KSCN溶液只有Fe3+变红色;加NaOH溶液时,生成白色沉淀→灰绿色→红褐色的为Fe2+,产生红褐色沉淀的为Fe3+。
三、课时安排2课时。
四、教具准备第一课时:元素周期表,刚断开的生铁块,磁铁,小刀等。
溶液,氢第二课时:试管4支,胶头滴管3个,铁屑,稀盐酸新制的FeSO4氧化钠,FeCl溶液,KSCN溶液。
3五、学生活动设计第一课时1.根据自学提纲,阅读课本41~44页第1行,自学提出问题。
2.联系工农业生产和生活实际,结合有关实验了解铁的用途,进而掌握铁的物理性质。
3.回顾铁在氧气、氯气中燃烧实验现象,铁与硫、酸、Cu2SO4溶液等反应实验现象,总结归纳铁的化学性质。
4.讨论铁在Fe3O4中的化合价问题。
第二课时1.学生动手做好4个实验,认真观察分析实验现象,总结归纳Fe(OH)2、Fe(OH)3制备方法和性质;Fe3+检验方法。
2.总结归纳Fe2+和Fe3+之间的相互转化关系。
3.课堂巩固练习。
六、教学步骤第一课时(一)明确目标1.知识目标(1)过渡元素。
(2)铁在元素周期表中的位置和原子结构,铁有变价。
(3)铁的物理性质(气态、密度、溶沸点、抗蚀性、导电及导热性、延展性、磁铁等)。
(4)铁的化学性质。
2.能力目标(1)实验能力。
(2)归纳思维能力。
(3)分析思维能力。
(4)表达能力。
3.德育目标(1)联系铁在生产、生活中的应用,激发学生求知欲。
(2)通过介绍我国最早的人工炼铁、铁器的使用对人类社会的推动作用,培养学生的民族自豪感。