湖北省武漢市高中物理 第三章 金屬及其化合物 3.2 幾種重要的金屬化合物-鐵及其化合物導(dǎo)學(xué)案新人教版必修1.doc

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鐵及其化合物 問(wèn)題記錄 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1. 學(xué)生通過(guò)自學(xué)，能說(shuō)出鐵在自然界中的存在形式以及常見(jiàn)的鐵的化合物。 2. 學(xué)生通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，能準(zhǔn)確描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并正確寫(xiě)出反應(yīng)方程式。 3. 學(xué)生通過(guò)小組討論，掌握鐵的化學(xué)性質(zhì)并正確書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式。 【核心素養(yǎng)】 素養(yǎng)1 宏觀辨識(shí)與微觀探析 素養(yǎng)2 變化觀念與平衡思想 認(rèn)識(shí)鐵的重要化合物的化學(xué)性質(zhì)。 素養(yǎng)3 證據(jù)推理與模型認(rèn)知 具有證據(jù)意識(shí)，能基于假設(shè)進(jìn)行分析推理并得出正確結(jié)論。 素養(yǎng)4 科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí) 通過(guò)氫氧化鐵和氫氧化亞鐵的制備，探究其性質(zhì)。 素養(yǎng)5 科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任 【導(dǎo)學(xué)流程】 一、知識(shí)鏈接 二、基礎(chǔ)感知 一、鐵的獲取 1．存在 (1)含量：鐵元素在地殼中的含量居第____位。 (2)形態(tài)：主要以________形式存在， 鐵單質(zhì)只有在_________中存在。 2．鐵的冶煉 (1)設(shè)備：_______________。 (2)原料：___________、___________、_____________、_____________等。 (3)原理：高溫下，用__________把鐵從鐵礦石中還原出來(lái)。 (4)主要反應(yīng)： ①還原劑的生成：________________________，__________________。 ②鐵礦石的還原：_______________________________________________________。 ③爐渣的形成：______________________________，__________________________。 (5)鐵合金： 含C__________的為生鐵，含C____________的為鋼。 二．鐵的性質(zhì)及應(yīng)用 (1)物理性質(zhì)：________色有________光澤的固體，熔點(diǎn)____， 具有良好的________性、________性、________性，可以被________吸引。 (2)化學(xué)性質(zhì)：①與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)(如Cl2、O2)： ________________________________、____________________________________。 ②與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)的離子方程式：___________________________________。 ③與某些鹽的反應(yīng)(如CuSO4溶液)：_______________________________________。 ④鈍化：常溫下，鐵、鋁遇到濃HNO3、濃H2SO4時(shí)，表面生成________________而發(fā)生________，從而阻止內(nèi)部金屬進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)。 ⑤鐵的化合物 a、_______用作顏料；b、______可作凈水劑；c、_____作磁性材料。 三．鐵的氧化物：有三種：氧化亞鐵、氧化鐵、四氧化三鐵 FeO Fe2O3(鐵紅) Fe3O4(磁性氧化鐵) 化合價(jià) +2 +2 +2、+3 色、態(tài) 黑色粉未 紅棕色粉未 黑色晶體 水溶性 均不溶于水 和弱氧化性酸反應(yīng) FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O Fe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O 和強(qiáng)氧化性酸反應(yīng) 3FeO + 10HNO3(稀) = 3Fe(NO3)3 + NO↑+ 5H2O Fe2O3 + 6HNO3 = 2Fe(NO3)3 + 3H2O 3 Fe3O4 + 28HNO3 = 9 Fe(NO3)3 + NO↑+14H2O 穩(wěn)定性 在空氣中氧化為Fe3O4 空氣中穩(wěn)定 在空氣中穩(wěn)定 制備 高溫熔融，過(guò)量的鐵與O2反應(yīng)：2Fe+O2=2FeO 氫氧化鐵加熱分解 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O 鐵在氧氣中燃燒 3Fe + 2O2 = Fe3O4 注意：①FeO與非氧化性酸相遇時(shí)，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成亞鐵鹽；但與強(qiáng)氧化性酸相遇，F(xiàn)e2+被氧化成Fe3+，生成鐵鹽 ②Fe3O4在三種氧化物中最為穩(wěn)定，一般不與酸、堿和氧氣反應(yīng)，所以在鐵的表面若能形成Fe3O4膜，便能起到保護(hù)作用，防止生銹。Fe3O4是一種復(fù)雜的氧化物，它不屬于堿性氧化物，可以寫(xiě)成FeOFe2O3的形式有+2、+3 價(jià) ③FeO、Fe2O3是堿性氧化物 ④空氣中：6FeO + O2 = 2Fe3O4 三．深入學(xué)習(xí) 四．鐵的氫氧化物： 氫氧化亞鐵(Fe(OH)2) 氫氧化鐵- Fe(OH)3 色態(tài) 白色固體 紅褐色固體 水溶性 難溶于水 與酸反應(yīng) Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O 與強(qiáng)氧化酸反應(yīng) 3Fe(OH)2 + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO↑+8H2O Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O 穩(wěn)定性 不穩(wěn)定，易被空氣中的氧氣氧化，顏色變化：白色→灰綠色→紅褐色 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 較穩(wěn)定空氣中久置會(huì)部分失水成鐵銹受熱易分解 制取 新制FeSO4溶液與NaOH溶液隔絕空氣反應(yīng)：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ 鐵鹽與可溶性堿反應(yīng) Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓ 思考：①實(shí)驗(yàn)中為什么要用新制的硫酸亞鐵溶液？(防止硫酸亞鐵被空氣中的氧氣氧化) ②怎樣才能使Fe2+溶液長(zhǎng)時(shí)間保存？ (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)酸抑制水解) ③實(shí)驗(yàn)中為什么要將滴管尖端插入試管里溶液底部，慢慢擠出氫氧化鈉溶液 (氫氧化亞鐵極易被氧化，溶解在水中的少量的氧氣都能將它氧化成氫氧化鐵，所以按一般強(qiáng)堿與弱酸鹽反應(yīng)制弱堿的操作很難得到。要制得白色溶液必須用加熱煮沸過(guò)的蒸餾水(以減少溶解在水中的氧氣)臨時(shí)配制硫酸亞鐵溶液，最好在溶液中再滴幾滴植物油以避免硫酸亞鐵溶液與空氣接觸，準(zhǔn)備加入的氫氧化鈉溶液也要先加熱煮沸，并且滴管尖嘴要伸入硫酸亞鐵溶液的底部再慢慢擠，以防止帶入氧氣) 五、鐵鹽和亞鐵鹽的相關(guān)實(shí)驗(yàn) 1 往FeCl3溶液中逐滴滴加NaOH，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄，并寫(xiě)出化學(xué)方程式，離子方程式。 2往FeCl2溶液中緩慢逐滴滴加少量NaOH稀溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄，寫(xiě)出化學(xué)方程式。 3 往FeCl3溶液中滴加兩滴KSCN溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄下來(lái)，并寫(xiě)出化學(xué)方程式。 4 往FeCl2溶液中滴加兩滴KSCN溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 再滴入幾滴雙氧水（H2O2），觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 以上操作有什么用途 當(dāng)堂檢測(cè)： 1．下列鐵的化合物中，鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的是(　　) A．FeS2 B．FeO C．Fe2O3 D．Fe3O4 2．冶煉金屬有下列方法：①焦炭法；②水煤氣(或H2、CO)法；③活潑金屬置換法；④電解法。相應(yīng)的冶煉法古代有(Ⅰ)火燒孔雀石，(Ⅱ)濕法煉銅；現(xiàn)代有(Ⅲ)鋁熱法煉鐵，(Ⅳ)從氯化鎂中煉鎂。以下對(duì)應(yīng)冶煉方法中，錯(cuò)誤的是(　　) A．(Ⅰ)① B．(Ⅱ)② C．(Ⅲ)③ D．(Ⅳ)④ 3．下列關(guān)于鐵的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．純凈的鐵是光亮的銀白色金屬 B．鐵能被磁鐵吸引，在磁場(chǎng)作用下，鐵自身也能產(chǎn)生磁場(chǎng) C．鐵是地殼中含量最多的金屬元素，所以分布在地殼中的鐵有游離態(tài)也有化合態(tài) D．純鐵的抗腐蝕能力強(qiáng)，在干燥空氣中不易被氧化 4．下列化合物中，不可由兩種單質(zhì)直接化合得到的是(　　) A．Fe3O4 B．FeCl2 C．Al2O3 D．CuCl2 5．下列金屬中：①鐵；②鎂；③錳；④釩；⑤鉻，可用鋁熱法制備的是(　　) A．①②④ B．①②③⑤ C．①③④⑤ D．①②③④⑤