金屬鐵及其化合物1 教案老師

1、個(gè)性化教案鐵及其化合物1（側(cè)重基礎(chǔ)知識(shí)）適用學(xué)科化學(xué)適用年級(jí)高一適用區(qū)域廣州課時(shí)時(shí)長(zhǎng)（分鐘）120分鐘知識(shí)點(diǎn)鐵的性質(zhì)鐵的冶煉金屬鐵與水蒸氣的反應(yīng)Fe、Fe2+、Fe3+的轉(zhuǎn)化“鐵三角”鐵的氧化物鐵的氫氧化物Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：1. 鐵及其化合物的性質(zhì)2.Fe3+與Fe2+的檢驗(yàn)及相互轉(zhuǎn)化。教學(xué)重點(diǎn)鐵及其化合物的性質(zhì)，F(xiàn)e3+與Fe2+的相互轉(zhuǎn)化。教學(xué)難點(diǎn)鐵及其化合物，鐵三角的應(yīng)用教學(xué)過(guò)程一、復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)初中階段所學(xué)過(guò)的鐵的性質(zhì)3Fe2O2Fe3O4FeSFeS2Fe3Cl22FeCl33Fe4H2O(g)Fe3O44H2Fe2H=Fe2H2(酸為非氧化性酸)Fe4HNO

2、3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O(鐵適量)3Fe8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2O(鐵過(guò)量)FeCuSO4=CuFeSO42FeCl3Fe=3FeCl2二、知識(shí)講解考點(diǎn)1 鐵的性質(zhì)1. 物理性質(zhì)純鐵具有銀白色金屬光澤； 有良好的延展性、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能；密度為7.86克厘米3；熔點(diǎn)為1535，沸點(diǎn)為2750；2. 結(jié)構(gòu)鐵的電子構(gòu)型為(Ar)3d64s2，氧化態(tài)有0、+2、+3、+4、+5、+6。3. 化學(xué)性質(zhì)（1） 與酸反應(yīng)：Fe +2HCl = FeCl2 + H2（2） 與水蒸氣反應(yīng) 鐵不與冷水和熱水反應(yīng),但在高溫條件下能與水蒸氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)操作將脫脂棉用水浸濕后擠

3、干，塞入試管底部，脫脂棉厚度12cm，鐵粉1g,鐵粉中心至棉花外沿距離為2cm。加熱一段時(shí)間后，將導(dǎo)氣管伸入盛有洗滌劑液的培養(yǎng)皿中吹泡，當(dāng)有大量氣泡時(shí)，停止吹氣泡。用點(diǎn)燃的火柴靠近氣泡。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象玻璃管壁上出現(xiàn)小水珠,蒸發(fā)皿中出現(xiàn)大量肥皂泡.用點(diǎn)燃的火柴靠近氣泡，有爆鳴聲。結(jié)論（3） 與氧反應(yīng)：（4） 與金屬鹽溶液：Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu考點(diǎn)2鐵的氧化物的比較鐵的氧化物FeOFe2O3Fe3O4俗稱鐵紅磁性氧化鐵色、態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體鐵的價(jià)態(tài)+2+3+2、+3水溶性難溶于水穩(wěn)定性不穩(wěn)定性6FeO+O2=2Fe3O4穩(wěn)定穩(wěn)定與酸的反應(yīng)FeO+2H+=Fe2+H2O

4、Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2OFe3O4+8H+=2Fe3+ Fe2+4H2O與CO的反應(yīng)FexOy+yCOxFe+yCO2制取高溫熔融，過(guò)量的鐵與氧氣反應(yīng)2Fe+O22FeOFe(OH)3的分解2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O鐵在氧氣中燃燒3Fe+2O2Fe3O4 考點(diǎn)3比較鐵的氫氧化物1. 性質(zhì)比較Fe（OH）2Fe（OH）3顏色狀態(tài)白色固體紅褐色固體水溶性不溶不溶穩(wěn)定性易氧化為Fe（OH）3，空氣中加熱得不到FeO較穩(wěn)定：Fe（OH）3Fe2O3+3H2O與酸的反應(yīng)Fe（OH）2+2H+= Fe2+ +3H2OFe（OH）3+3H+= Fe3+ +3H2O生成制法在隔絕O2的

5、條件下Fe2+與堿反應(yīng)Fe3+與堿反應(yīng)反應(yīng)Fe2+2OH-= Fe（OH）2Fe3+3OH-= Fe（OH）3現(xiàn)象白色絮狀沉淀-灰綠色-紅褐色紅褐色沉淀2.轉(zhuǎn)化現(xiàn)象：生成的白色沉淀迅速變灰綠色，最后變?yōu)榧t褐色。方程式：考點(diǎn)4 Fe2、Fe3的檢驗(yàn)1Fe2的檢驗(yàn)方法：含有Fe2的溶液呈淺綠色；向待檢液中滴加NaOH溶液或氨水，產(chǎn)生白色絮狀沉淀，露置在空氣中一段時(shí)間后，沉淀變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色，說(shuō)明含F(xiàn)e2。向待檢液中先滴加KSCN溶液無(wú)變化，再滴加新制的氯水，溶液顯紅色說(shuō)明含F(xiàn)e2。有關(guān)的離子方程式為：2Fe2 + Cl2 2Fe3+2Cl，F(xiàn)e3 + 3SCN Fe(SCN)3向待檢測(cè)溶

6、液中滴加K3【Fe(CN)6】溶液，有藍(lán)色沉淀生成，說(shuō)明含F(xiàn)e2。2Fe3的檢驗(yàn)方法：含有Fe3的溶液呈黃色；向待檢液中滴加NaOH溶液或氨水，產(chǎn)生紅褐色沉淀，說(shuō)明含F(xiàn)e3；向待檢液中滴加KSCN溶液，溶液呈血紅色，說(shuō)明含F(xiàn)e3；向待檢液中滴加苯酚溶液，溶液呈紫色，說(shuō)明含F(xiàn)e3?？键c(diǎn)5 鐵三角（1）一般是指Zn .Al .CO. H2. 等還原劑。 （2）是指H+. S. I2. Cu2+. Fe3+.等氧化劑。（3）（5）是指Cl2. Br2. O2. HNO3. KMnO4等氧化劑。 （4）一般是指Fe. Cu. HI. H2S.等還原劑.（5）是指Cl2. Br2. O2. HNO3.

7、KMnO4等氧化劑。 （6）是指Zn. Al. CO. H2. 等還原劑?？键c(diǎn)6有關(guān)鐵、銅的單質(zhì)、化合物推斷突破口有(1)特征顏色：如Fe2溶液淺綠色，F(xiàn)e3溶液棕黃色，F(xiàn)e(SCN)3溶液血紅色，F(xiàn)e(OH)3膠體紅褐色，F(xiàn)e(OH)2在空氣中的顏色變化，F(xiàn)e(OH)3紅褐色，F(xiàn)eCl3固體紅棕色，F(xiàn)e2O3紅棕色，F(xiàn)e3O4、FeO、FeS黑色等。Cu2溶液藍(lán)色、Cu2O磚紅色、CuO黑色，Cu(OH)2藍(lán)色等。(2)特征變價(jià)：鐵有2、3價(jià)。(3)特征反應(yīng)：鋁熱反應(yīng)。(4)FeCl3變色種類(lèi)向FeCl3溶液中加幾滴KSCN溶液呈血紅色；FeCl3溶液能使紫色石蕊試液呈紅色；FeCl3與Na

8、OH溶液反應(yīng)，生成紅褐色沉淀；向FeCl3溶液中通入H2S氣體，生成淡黃色沉淀；向FeCl3溶液中加入幾滴Na2S溶液，生成淡黃色沉淀，當(dāng)加入的Na2S溶液過(guò)量時(shí)，又生成黑色沉淀；向FeCl3溶液中加入過(guò)量Fe粉，溶液變?yōu)闇\綠色；向FeCl3溶液中加入過(guò)量Cu粉，溶液變?yōu)樗{(lán)綠色；將FeCl3溶液滴入到淀粉­碘化鉀溶液中，溶液變?yōu)樗{(lán)色；將FeCl3溶液滴入苯酚溶液，溶液變?yōu)樽仙?；將FeCl3溶液滴入AgNO3溶液中，生成白色沉淀；將FeCl3溶液與NaHCO3溶液混合，放出氣體，生成紅褐色沉淀；將飽和FeCl3溶液滴入沸水中，生成紅褐色Fe(OH)3膠體。三、例題精析【例題1】【題干】

9、下列鐵的化合物不能由化合反應(yīng)直接得到的是（）AFeS BFeCl2 CFeCl3 DFe3O4【答案】B【解析】AFe與S點(diǎn)燃或加熱下直接化合生成FeS，故A不選；BFe與氯氣點(diǎn)燃直接化合生成FeCl3，故B選；CFe與氯氣點(diǎn)燃直接化合生成FeCl3，故C不選；DFe與氧氣點(diǎn)燃直接化合生成Fe3O4，故D不選；故選B【例題2】【題干】制印刷電路時(shí)常用氯化鐵溶液作為腐蝕液，發(fā)生的反應(yīng)是：2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+現(xiàn)向盛有溶液的燒杯中同時(shí)加入鐵粉和銅粉，反應(yīng)結(jié)束時(shí)，下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是（）A燒杯中有銅無(wú)鐵 B燒杯中有鐵無(wú)銅C燒杯中鐵、銅都有 D燒杯中鐵、銅都無(wú)【答案】B【解析】向盛有Fe

10、Cl3溶液的燒杯內(nèi)加入鐵粉和銅粉，鐵能與氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，銅能與氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵和銅，鐵能與生成的氯化銅反應(yīng)生成氯化亞鐵和銅，A、加入鐵和銅的混合物，鐵首先與氯化鐵反應(yīng)，可能鐵全部反應(yīng)而銅有剩余，故A正確；B、加入鐵和銅的混合物，還原性：FeCu，鐵首先與氯化鐵反應(yīng)，銅后與氯化鐵反應(yīng)，不會(huì)出現(xiàn)有鐵無(wú)銅的情形，故B錯(cuò)誤；C、若氯化鐵的量少，加入的鐵粉反應(yīng)后還有剩余，而此時(shí)銅不會(huì)發(fā)生反應(yīng)，則燒杯中鐵、銅都有，故C正確；D、若氯化鐵的量多，加入的鐵粉和銅粉全部參加反應(yīng)，不會(huì)有剩余，故D正確故選B【例題3】【題干】下列依據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論正確的是( )A、向某溶液中加入稀鹽酸，產(chǎn)生的氣體

11、通入澄清石灰水，石灰水變渾濁，該溶液一定是碳酸鹽溶液B、用鉑絲蘸取少量某溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)，火焰呈黃色，該溶液一定是鈉鹽溶液C、將某氣體通入溴水中，溴水顏色褪去，該氣體一定是乙烯D、向某溶液中滴KSCN 溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色，該溶液中一定含F(xiàn)e2【答案】D【解析】本題屬于常規(guī)實(shí)驗(yàn)與基本實(shí)驗(yàn)考查范疇。A.不能排除碳酸氫鹽與 SO32、HSO3形成的鹽的干擾B.也可是鈉的單質(zhì)或其他化合物，這里焰色反應(yīng)火焰呈黃色僅證明含有鈉元素。C.其他還原氣體或堿等都可使溴水褪色。D. Fe2檢驗(yàn)方法過(guò)程合理。四、課堂運(yùn)用【基礎(chǔ)】1. 根據(jù)如圖操作及現(xiàn)象推斷酸X為（）A濃鹽酸 B濃硫酸 C濃硝酸

12、D稀硝酸【答案】B【解析】由圖中鐵未見(jiàn)溶解，則酸一定不是鹽酸或稀硫酸、稀硝酸，則加入酸可能為濃硫酸或濃硝酸，而加水溶解，則濃酸變?yōu)橄∷?，最后生成白色沉淀為硫酸鋇，所以推斷加入酸為濃硫酸，故選B。2.下列關(guān)于鐵的敘述正確的是()。鐵能被磁鐵吸引，但純鐵易被腐蝕在人體內(nèi)的血紅蛋白中含有鐵元素鐵位于元素周期表中第四周期第B族鐵能在氧氣中劇烈燃燒，但不能在水蒸氣中燃燒鐵與強(qiáng)氧化劑硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物僅是Fe(NO3)3不能通過(guò)化合反應(yīng)制得FeCl2和Fe(OH)3A、 B、 C、 D、【答案】B【解析】當(dāng)鐵中含有雜質(zhì)時(shí)，在潮濕的空氣中會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，而純鐵的抗腐蝕能力較強(qiáng)；鐵位于元素周期表的第族，而不是第

13、B族；鐵與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)，能被氧化為Fe3，但若鐵過(guò)量，則Fe3被Fe還原為Fe2，所以，F(xiàn)e與HNO3反應(yīng)的產(chǎn)物可能因鐵過(guò)量而生成Fe(NO3)2；FeCl2、Fe(OH)3可分別通過(guò)化合反應(yīng)Fe2FeCl3=3FeCl2、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3制得。故選項(xiàng)B正確?！眷柟獭?. 過(guò)量鐵跟一定量硝酸反應(yīng)最終生成硝酸亞鐵，下列圖象是表示鐵和反應(yīng)過(guò)程中生成的硝酸鐵之間的物質(zhì)的量（mol）的關(guān)系，其中正確的是（）A B C D【答案】B【解析】鐵不足，發(fā)生Fe+4HNO3=Fe（NO3）3+NO+2H2O，過(guò)量鐵跟一定量硝酸反應(yīng)最終生成硝酸亞鐵，則Fe與硝酸的物質(zhì)的量比大于1：

14、4時(shí)發(fā)生2Fe（NO3）3+Fe=3Fe（NO3）2，即生成3molFe（NO3）2，消耗2molFe反應(yīng)生成Fe（NO3）3，共消耗3molFe，只有圖象B符合，故選B2.常溫下在下列溶液中加入足量的鐵，充分反應(yīng)后，生成氣體最多的是()A、20 mL 12 mol/L的鹽酸 B、10 mL 18 mol/L的硫酸C、80 mL 2 mol/L的硫酸 D、40 mL 14 mol/L的硝酸【答案】C【解析】18 mol/L的H2SO4為濃H2SO4,14 mol/L的HNO3為濃HNO3，均有強(qiáng)氧化性，常溫下Fe在濃H2SO4和濃HNO3中均發(fā)生鈍化，沒(méi)有氣體產(chǎn)生。B、D兩項(xiàng)不是正確答案。A、

15、C兩項(xiàng)需比較在鐵的量充足的情況下，哪種酸中H數(shù)目多則哪種酸產(chǎn)生的H2多。A項(xiàng)中，12 mol/L×0.02 L×10.24 mol；C項(xiàng)中，2 mol/L×0.08 L×20.32 mol。故C項(xiàng)產(chǎn)生H2最多。【拔高】1. 下列有關(guān)鐵元素的敘述中正確的是（）AFe（OH）2易被氧化生成Fe（OH）3，說(shuō)明穩(wěn)定性：Fe（OH）2Fe（OH）3B鐵是較活潑的金屬，它與鹵素（X2）反應(yīng)的生成物均為FeX3C氫氧化鐵與氫碘酸反應(yīng)：Fe（OH）3+3HIFeI3+3H2OD鐵元素位于周期表的第五周期第VIII族【答案】A【解析】AFe（OH）2具有還原性，易被氧化

16、生成穩(wěn)定的Fe（OH）3，符合化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)，故A正確；B碘的氧化性較弱，鐵與碘反應(yīng)生成FeI2，故B錯(cuò)誤；CFe3+具有較強(qiáng)的氧化性，可與I-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成亞鐵離子和碘，故C錯(cuò)誤；D鐵的原子序數(shù)為26，位于周期表的第4周期，故D錯(cuò)誤故選A2.將28g鐵粉放入100 mL 0.1 mol/L的CuSO4溶液中，充分反應(yīng)后析出的銅的質(zhì)量為()A、32 g B、6.4 g C、0.64 g D、3.2 g【答案】C【解析】n(Fe)0.5 mol，n(CuSO4)0.100 L×0.1 mol/L0.01 mol，由CuSO4Fe=FeSO4Cu可知Fe過(guò)量，所以應(yīng)按CuSO4的

17、量計(jì)算：n(Cu)n(CuSO4)0.01 mol。m(Cu)0.01 mol×64 g·mol10.64 g。課程小結(jié) 1Fe、Cu在一定條件下可以與某些酸、非金屬單質(zhì)、某些鹽溶液、某些還原劑等發(fā)生反應(yīng)，在反應(yīng)中充當(dāng)還原劑。銅在反應(yīng)中一般轉(zhuǎn)化為+2價(jià)的銅的化合物，鐵在反應(yīng)中可以轉(zhuǎn)化為+2和+3價(jià)的鐵離子。 2反應(yīng)后的產(chǎn)物的價(jià)態(tài)與氧化劑的強(qiáng)弱有關(guān)，鐵與氧化性較弱的氧化劑（如鹽酸、硫酸銅溶液等）反應(yīng)轉(zhuǎn)化為亞鐵的化合物，鐵與氧化性較強(qiáng)的氧化劑（如氯氣、濃硝酸、稀硝酸溶液等）反應(yīng)轉(zhuǎn)化為鐵的化合物。課后作業(yè)【基礎(chǔ)】1. 鐵片投入下列溶液，鐵片溶解，溶液質(zhì)量增加，但無(wú)氣體產(chǎn)生的是（）

18、AAgNO3 BCuSO4 C稀硫酸 DFe（NO3）3【答案】D【解析】AFe置換出Ag，溶液質(zhì)量減小，故A不選；BFe置換出Cu，溶液質(zhì)量減小，故B不選；C反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，溶液質(zhì)量增加，但生成氣體，故C不選；D反應(yīng)生成硝酸亞鐵，無(wú)固體析出，溶液質(zhì)量增加，且沒(méi)有氣體生成，故D選；故選D。2. 金屬及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容之一。下列各組物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系中不全部是通過(guò)一步反應(yīng)完成的是（   ）ANaNaOHNa2CO3NaCl BAlAl2O3Al(OH)3AlCl3CMgMgCl2Mg(OH)2MgSO4 DFeFeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3【答

19、案】B【解析】A、全部可以一步完成，錯(cuò)誤；B、Al2O3Al(OH)3不可一步完成，正確；C、全部可以一步完成，錯(cuò)誤；D、全部可以一步完成，錯(cuò)誤，答案選B。3.在四千五百多年以前，人類(lèi)就會(huì)利用隕鐵。我國(guó)春秋時(shí)代晚期已煉出可供燒鑄的液態(tài)生鐵，隋唐年間開(kāi)始用煤煉鐵，明代已能用焦炭冶煉生鐵。將鐵片分別放入下列溶液中充分反應(yīng)，反應(yīng)后溶液的質(zhì)量比反應(yīng)前減輕的是()A、CuSO4B、H2SO4 C、HCl D、FeSO4【答案】A【解析】鐵與FeSO4不能發(fā)生反應(yīng)，D項(xiàng)應(yīng)首先排除。根據(jù)化學(xué)方程式分析：Fe2HCl=FeCl2H2，F(xiàn)eH2SO4=FeSO4H2可以看出，每當(dāng)有2 g H2逸出，必有56 g

20、 鐵與酸反應(yīng)而進(jìn)入溶液，即溶液的質(zhì)量增加了54 g，B、C項(xiàng)不合題意。根據(jù)化學(xué)方程式FeCuSO4=FeSO4Cu可以看出，每析出64 g銅必溶解56 g鐵，而相應(yīng)溶液的質(zhì)量則減小了(64 g56 g)8 g?！眷柟獭?.生物煉銅實(shí)際上是微生物幫助我們從礦石中提取銅。這些“吃巖石的細(xì)菌”能利用空氣中的氧氣將不溶性的CuS轉(zhuǎn)化成可溶性銅的化合物，該化合物是()A、碳酸銅 B、硝酸銅 C、硫酸銅 D、氫氧化銅【答案】C【解析】從元素守恒與氧化還原的角度來(lái)分析，CuS和氧氣反應(yīng)，硫元素被氧化，且轉(zhuǎn)化為可溶性的銅鹽，所以該化合物為硫酸銅。2.搜狐網(wǎng)報(bào)道：中國(guó)每年要進(jìn)口5億噸左右的鐵礦石，占世界海上鐵礦

21、石貿(mào)易量的一半以上，隨著全球鐵礦石價(jià)格的上漲，中鋼協(xié)與澳大利亞必和必拓公司談判陷入困境。關(guān)于鐵礦石的說(shuō)法正確的是()A、赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B、鐵礦石的主要成分與鐵銹的主要成分相同C、磁鐵礦粉末溶于鹽酸后，加入KSCN溶液，溶液變血紅色D、FeO俗稱鐵紅【答案】C【解析】A項(xiàng)：赤鐵礦的主要成分是Fe2O3；B項(xiàng)：鐵銹的主要成分為Fe2O3，而鐵礦石成分則不固定，可能是Fe2O3，也可能是Fe3O4等；C項(xiàng)：磁鐵礦的主要成分是Fe3O4，與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生Fe3；D項(xiàng)：Fe2O3俗稱鐵紅?！景胃摺?. 將1.12g鐵粉加入25mL2mol/L的FeCl3溶液中，充分反應(yīng)后，其結(jié)果是（）A鐵恰

22、好將Fe3+全部還原B往反應(yīng)后溶液中滴入KSCN溶液，不顯紅色C溶液變?yōu)闇\綠色DFe2+和Fe3+物質(zhì)的量之比為6：1【答案】D【解析】將1.12g鐵粉加入到25mL 2molL-1的氯化鐵溶液中，鐵粉的物質(zhì)的量n=0.02mol，氯化鐵的物質(zhì)的量n=C×V=2molL-1×0.025L=0.05mol，鐵粉與氯化鐵的離子反應(yīng)方程式為：Fe+2Fe3+=3Fe2+，根據(jù)反應(yīng)的物質(zhì)的量之比等于計(jì)量數(shù)之比知，0.02mol鐵粉完全反應(yīng)需要0.04mol氯化鐵，所以氯化鐵剩余0.01mol，生成的Fe2+的物質(zhì)的量為0.06mol，A由于氯化鐵剩余了0.01mol，鐵完全反應(yīng)，故

23、A錯(cuò)誤；B由于氯化鐵剩余，向溶液中滴入無(wú)色KSCN溶液，顯血紅色，故B錯(cuò)誤；C氯化鐵溶液為棕黃色，由于氯化鐵剩余了0.01mol，溶液不能變?yōu)闇\綠色，故C錯(cuò)誤；DFe2+的物質(zhì)的量為0.06mol，氯化鐵的物質(zhì)的量為0.01mol，所以Fe2+和Fe3+的物質(zhì)的量之比為6：1，故D正確；故選D2. 某化學(xué)興趣小組用只含有鋁、鐵、銅的工業(yè)廢料制取純凈的氯化鋁溶液、綠礬晶體(FeSO4·7H2O)和膽礬晶體，以探索工業(yè)廢料的再利用。其實(shí)驗(yàn)方案如下：（1）寫(xiě)出合金與燒堿溶液反應(yīng)的離子方程式：。（2）由濾液A制AlCl3溶液的途徑有和兩種，你認(rèn)為較合理的途徑及理由是：                  &#