鐵及其化合物的性質(zhì)學(xué)案

1、鐵及其化合物的性質(zhì)學(xué)案更【教學(xué)目標】1 .了解鐵在自然界中的存在、鐵的物理性質(zhì)及用途。2 .掌握鐵的化學(xué)性質(zhì)、Fe2+及Fe3+的檢驗及性質(zhì)、鐵的氫氧化物的制備及性質(zhì)。3. 了解鐵鹽的凈水原理。【教學(xué)重點】1 .鐵與水蒸氣2 .Fe2+及Fe3+的檢驗及性質(zhì)。3 .鐵的氫氧化物的制備及性質(zhì)?！就黄品椒ā苛⒆愠踔兴鶎W(xué)相關(guān)基礎(chǔ)知識， 運用物質(zhì)間相互轉(zhuǎn)化的基本反應(yīng)規(guī)律及氧化還原反應(yīng)中的 基本概念和規(guī)律來進行指導(dǎo)學(xué)習，并以此設(shè)計相關(guān)實驗進行探究驗證學(xué)習?！窘虒W(xué)方法】實驗探究教學(xué)法?！窘虒W(xué)過程】閱讀并回答問題：人類用鐵的歷史人類使用鐵的歷史可以追溯到4500多年前，不過那時的鐵是從天而降的隕鐵（其中含鐵

2、90%以上）。鐵是天體演化過程中的一個重要產(chǎn)物。在漫長的歲月中，宇宙中的氫、氨 經(jīng)一代又一代的、聚變，產(chǎn)生了碳氧、窟、鎂，鎂再聚合成硅，最后形成鐵。鐵很穩(wěn)定，是 浩渺宇宙中普遍存在的一種重要元素。鐵在地球的生物進化過程中也至關(guān)重要。距地面3 000km深處的地心就是鐵和饃的熔融體（含鐵90%）,但目前還無法開采。目前，鐵的主要來源是蘊藏在地表層的鐵礦石。鐵（Fe）這元素占地殼元素總量的 5.5%,世界上的金屬總產(chǎn)量中鋼鐵占99.5%。自然界中自然鐵極少，大部份和氧結(jié)合成鐵礦石。純鐵呈灰白色，強度不是很大，故用處不大。 通常我們所說的鐵，或鋼，其實是一種合金，這種合金主要成份為純鐵（ Fe,含有

3、鎰，銘， 鴇等金屬元素及碳， 硅，硫磷等非金屬元素。 其中碳所扮演的角色最為重要，它決定鐵是否 有展延性，是不是很脆，容不容易熔化。將鐵礦石加入高爐還原而得的“熔銃” （ hotmetal ,即熔融生鐵）含碳 2到7.5 %。將 熔銃澆注到模中得一定的形狀，稱為鑄鐵（ castiron ）。銃鐵（或生鐵）無法鍛造、軋制或 壓制，換句話說，它不允許作任何形式的機械變形。銃鐵有白銃（ whitepig iron ）和灰銃 （grey pig iron）的區(qū)別。白銃中的碳以碳化鐵（Fe3C）的形式存在，故新的斷口呈銀白色；且因碳化鐵硬而脆，所以白銃較硬且脆。 至于灰銃中的碳以石墨的形式出現(xiàn)，故斷口為

4、灰色，且較白銃軟且勒。磷與硫?qū)﹁F來說，是很令人討厭的元素， 雖然磷可使鐵之流動性變佳，但也使得鐵變脆（此因磷與鐵結(jié)合或硬脆的 Fe3P）。至于硫呢？如果鐵中含硫過多，則有熱脆現(xiàn)象發(fā)生，即鐵在高溫加工的操作下脆裂 （這是因為硫與鐵結(jié)合成為硫化鐵， 鐵與硫化鐵成為共晶， 形成 網(wǎng)狀，圍繞在鐵的晶體周圍，因為共晶體的熔點較鐵為低，所以在高溫加工的溫度下，鐵與硫的共晶體熔融而鐵未熔；此時若加以外力，鐵即生裂痕）。如果加入某些特定的合金元素一一鎰、銘、饃、鋁等等，可以增加鋼鐵的延性、抗拉強 度，硬度，改進其鑄造性質(zhì)，增加其對腐蝕與熱的抵抗力。經(jīng)過熱處理（即將鋼料加熱至某 一預(yù)定高溫，再以各種速率使其冷卻

5、），可以改變鋼料的機械性質(zhì)和物理性質(zhì)。再者，鋼鐵 容易施以機械加工而得到所需要的尺寸和形狀。鋼鐵因為具有這些特性，所以廣泛地用來制造各種機械，設(shè)備及建筑樓房。一般將含碳量高于2%的銃鐵或鑄鐵稱為鐵，而將含量少于2%的稱為鋼。1、鐵在自然界中以 存在，這是因為其化學(xué)性質(zhì)。2、純鐵具有 金屬光澤，質(zhì) ,有良好的 性，鐵的密度是 7.86g/cm3,熔點1535C,沸點2750C。鐵還是電和熱的導(dǎo)體。鑒別鐵和銅最簡單的方法是 。3、赤鐵礦主要成分 ,黃鐵礦主要成分,菱鐵礦主要成分（寫化學(xué)式），由赤鐵礦煉鐵的化學(xué)反應(yīng)方程式為4、完成下列表格:現(xiàn)象化學(xué)反應(yīng)方程式Fe在氧氣中燃燒Fe與CuSO溶液反應(yīng)Fe

6、與鹽酸反應(yīng)設(shè)計思想：通過對鐵的歷史回顧，不僅讓學(xué)生了解鐵的性質(zhì)，以及鐵與人類生活、 社會發(fā)展緊密聯(lián)系在一起， 更重要的是通過這樣的教學(xué)設(shè)計， 嘗試探索培養(yǎng)學(xué)生閱讀能力， 自學(xué) 能力，獲取信息的能力的有效途徑?！緦嶒炋骄俊刻骄恳弧㈣F與水反應(yīng)條件及產(chǎn)物的研究1、實驗設(shè)計及探究實驗?zāi)康膶嶒炘O(shè)計現(xiàn)象結(jié)論1反應(yīng)條件的確定2反應(yīng)產(chǎn)物的確定反應(yīng)方程式2、思考與交流：(1)點燃上述氣體前必須進行的操作是 ,用文字表達其具體操 作。(2)如果要收集干燥的氣體，應(yīng)在發(fā)生裝置與收集裝置間接一 裝置, 所用藥劑為。(3)如果想測所產(chǎn)生氣體的體積，應(yīng)如何操作。(4)運用雙線橋標出上述反應(yīng)方程式中電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目，并指

7、出氧化劑和還原劑。(5)當上述反應(yīng)轉(zhuǎn)移 2 mol電子時，在標準狀態(tài)下，氣體的體積為 。探究二、設(shè)計實驗判斷 Fe。FezQ是哪一類氧化物1、實驗設(shè)計及探究實驗?zāi)康膶嶒炘O(shè)計現(xiàn)象結(jié)論1水溶性2與酸反應(yīng)結(jié)論2、學(xué)與問:(1) Fe2Q俗稱,其顏色為 ,利用該性質(zhì), FeO可用于制造。(2)上述操作中，使用膠頭滴管滴加藥品要注意的事項探究三、檢驗Fe2+和Fe3+試劑選擇的研究滴加KSC痹液現(xiàn)象FeCF溶液FeCF溶液探究四、Fe3+氧化性的研究加入現(xiàn)象結(jié)論鐵粉，KSC痹液加入氯水，振蕩思考與交流：(1)往FeCl2溶液中加入銅片，現(xiàn)象為,反應(yīng)的離子 方程式為;往FeCl3溶液中加入銅片，現(xiàn)象為,反

8、應(yīng)的離子方程式 為。(2) Fe2+、Fe3+、Cu2+的氧化性強弱順序為。(3)某溶液中可能含有 Fe2+或Fe3+之一，請設(shè)計實驗予以確認。(要求儀器、藥品、現(xiàn)象、結(jié)論)探究五、Fe(OH)2與Fe(OH)3制備條件及化學(xué)性質(zhì)的研究1、實驗設(shè)計與探究實驗?zāi)康乃幤费b置或操作現(xiàn)象化學(xué)反應(yīng)方程式Fe(OH)2 制備Fe(OH)3 制2、驗證Fe(OH)2與Fe(OH)3的化學(xué)性質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3現(xiàn)象化學(xué)反應(yīng)方程式現(xiàn)象化學(xué)反應(yīng)方程 式加HSO溶液加熱思考與交流:由于Fe(OH)2易被空氣中的Q氧化而很難觀察到其白色，如何改進實驗以避免這種情況, 以便較長時間地觀察到實驗現(xiàn)象的變化。請?zhí)?/p>

9、出改進方案。設(shè)計思想：培養(yǎng)學(xué)生依據(jù)現(xiàn)有基礎(chǔ)，嘗試設(shè)計實驗(原理、裝置、操作、現(xiàn)象、結(jié)論) 來學(xué)習化學(xué)的能力，同時讓學(xué)生在學(xué)習過程中學(xué)會表達、討論、交流共享、分析數(shù)據(jù)等?！局R重整】1 .用流程圖的形式表示鐵及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。2 .Fe2+和Fe3+的鑒另I。L 2+FeL 3+Fe溶液的顏色加堿溶液加 KSCN3.Fe(OH)2與Fe(OH)3的化學(xué)性質(zhì)。Fe(OH)2Fe(OH)3物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)制法設(shè)計思想：養(yǎng)成學(xué)生課后回顧小結(jié)知識的習慣，培養(yǎng)知識整理的能力?！揪毩暋慨a(chǎn)1.右圖中A B均為帶支管試管，先在 A中加入t足量鐵粉，再從漏斗中加入一定量的稀硫酸溶液和少量CuSO溶液。

10、解城(1)若裝入藥品后b、d立 即同時關(guān)閉，打開a,產(chǎn)生的現(xiàn)象 為,此裝置的原理類 似于 的工作原理。(2)若加入藥品后馬上關(guān)閉 a、b,打開c、d, A管內(nèi)的物質(zhì)充分反應(yīng)。B管中可觀察的現(xiàn)象為 。 B管中發(fā)生反 應(yīng)的方程式 為。(1) A管中有氣泡冒出，溶液由淡藍色逐漸變?yōu)闇\綠色，且其中的液體被壓入漏斗中。啟普發(fā)生器。(2) A管內(nèi)液體壓入 B管中；使B管內(nèi)液面升高，同時生成白色沉淀，該白 色沉淀變成灰綠色，最后變成紅褐色。2、在一定條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應(yīng)，可以得到鐵的氧化物此反應(yīng)的逆反應(yīng)，生成顆粒很細的鐵粉.這種鐵粉具有很高的反應(yīng)活性 熱時會燃燒，所以彳稱“引火鐵”.請分別用下圖中示意的兩套儀器裝置 和"引火鐵".實驗中必須使用普通鐵粉和6摩/升鹽酸，其他試劑自選.該氧化物又可以經(jīng)過 ,在空氣中受撞擊或受,制取上述鐵的氧化物 (裝置中必要的鐵架臺、鐵夾、鐵圈、石棉網(wǎng)、加熱設(shè)備等在圖中均已略去)。填寫下列空白： 實驗進行時試管 A中應(yīng)加入的試劑是 ；燒瓶B的作用燒瓶C的作用是；在試管D中收集得到的(2)實驗時，U型管G中應(yīng)加入