新人教版新教材高中化學(xué)必修第一冊第三章第一節(jié)《鐵及其化合物》教學(xué)設(shè)計(jì)

--3.1《鐵及其化合物》教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)：1.通過對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察進(jìn)行適度的推理，建立證據(jù)意識(shí)，能基于證據(jù)對(duì)物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)及其變化提出可能的假設(shè)，通過分析推理加以證實(shí)。2.通過完成單質(zhì)鐵的化合物的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，初步體驗(yàn)有序地、全面地、敏銳地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并能準(zhǔn)確地用語言描述，嘗試對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行分析、歸納，了解科學(xué)探究的基本方法，培養(yǎng)初步的科學(xué)探究能力。3.通過對(duì)于鐵及其化合物性質(zhì)的研究，激發(fā)學(xué)生的求知欲望和學(xué)習(xí)期望；培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真細(xì)致和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)精神。通過對(duì)鐵及其化合物在日常生活中的用途的學(xué)習(xí)，理解掌握化學(xué)知識(shí)在社會(huì)生活中的重要作用。重點(diǎn)難點(diǎn)：鐵及其化合物的性質(zhì)，鐵離子的檢驗(yàn)教學(xué)過程：引入新課【引入】鐵是生產(chǎn)生活中，應(yīng)用最廣泛的金屬，鐵的歷史也非常悠久。春秋戰(zhàn)國時(shí)期。人們就已能冶煉鐵，并做成各種農(nóng)業(yè)工具，大大提高了農(nóng)業(yè)效率，當(dāng)然，還作成了兵器，發(fā)動(dòng)戰(zhàn)爭。所以，掌握鋼鐵就掌握一個(gè)國家的命脈，小說《尋秦記》中的郭家就是當(dāng)時(shí)的鋼鐵家族，地位顯赫。鐵之所以被發(fā)現(xiàn)和冶煉歷史這么早，是因?yàn)榈貧ぶ需F元素含量豐富，也比較容易冶煉，另外，自然界也存在鐵單質(zhì)。鐵單質(zhì)是來自太空的隕鐵。地球上的鐵主要是以+2價(jià)和+3價(jià)化合物的形態(tài)存在于礦石中。（展示圖片）【介紹】隕鐵、黃鐵礦、赤鐵礦、丹霞地貌。【講述】鐵元素在地殼中的含量比較豐富，次于氧、硅和鋁，居第四位；講授新課【板書】鐵及其化合物1.鐵單質(zhì)【講述】鐵是工業(yè)上所說的“黑色金屬”之一（另外兩種是鉻和錳）。其實(shí)純凈的鐵是銀白色的，鐵元素被稱為“黑色金屬”是因?yàn)殍F表面常常覆蓋著一層主要成分為黑色的四氧化三鐵的保護(hù)膜。另外人體中也含有鐵元素，如+2價(jià)的亞鐵離子是血紅蛋白的重要組成成分，用于氧氣的運(yùn)輸?！就队啊?1)物理性質(zhì)：①有延展性和導(dǎo)熱性。②能導(dǎo)電，但導(dǎo)電性不如銅和鋁。③能被磁鐵吸引(如電磁爐不能使用鋁制容器）④熔點(diǎn)：1535℃；沸點(diǎn)：2750℃；密度：7.86g/cm3?！净仡櫋课覀冊诔踔泻颓懊鎸W(xué)習(xí)中已了解，鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，它能與許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?，F(xiàn)在回顧鐵的化學(xué)性質(zhì)?！就队啊?2)鐵的化學(xué)性質(zhì)EQ\o\ac(○,1)與非金屬單質(zhì)反應(yīng)3Fe+2O2Fe3O42Fe+3Cl22FeCl3Fe+SFeSEQ\o\ac(○,2)與酸反應(yīng)Fe+H2SO4=FeSO4+H2Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2OEQ\o\ac(○,3)與鹽反應(yīng)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4【觀察】觀察上面反應(yīng)式，查看鐵的化合價(jià)變化有何異同？【學(xué)生】有的FeFe2+；有的FeFe3+【講述】鐵與氧化性較弱的氧化劑（如鹽酸、硫酸銅等）反應(yīng)，鐵原子失去2個(gè)電子生成+2價(jià)鐵的化合物。如與氧化性較強(qiáng)的氧化劑（如氯氣等）反應(yīng)，鐵原子則失去3個(gè)電子生成+3價(jià)鐵的化合物?！驹O(shè)疑】Fe2+和Fe3+能相互轉(zhuǎn)化嗎？【講述】鐵原子能失去2個(gè)電子變成亞鐵離子，也能一次失去3個(gè)電子變成鐵離子。理論上，鐵也可以先失去2個(gè)電子變成亞鐵離子，再失去1個(gè)電子變成鐵離子。所以，可以相互轉(zhuǎn)化。這樣，就構(gòu)成一個(gè)大名鼎鼎的鐵三角。【板書】2.鐵三角【投影】Fe2+Fe3+的轉(zhuǎn)化：2Fe2++Cl2(Br2)==2Fe3++2Cl-(Br-)2Fe3++Fe==3Fe2+2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+【過渡】金屬鐵是生產(chǎn)生活中用量最大的金屬。我國歷史上，毛主席時(shí)期，曾經(jīng)號(hào)召全民大煉鋼鐵。鐵的冶煉原理（圖片展示）。煉鐵高爐中得到是高溫的液態(tài)鐵水，在將鐵水注入模具前，模具必須保證干燥。思考為什么呢？【投影】EQ\o\ac(○,4)鐵與水蒸汽反應(yīng)【討論】討論、分析、解釋反應(yīng)裝置原理和模具須干燥的原因現(xiàn)象：點(diǎn)燃肥皂泡，會(huì)聽的爆鳴聲。反應(yīng)方程式：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+H2↑【練習(xí)】1.某同學(xué)利用上圖所示裝置進(jìn)行鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，并對(duì)反應(yīng)后硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的組成進(jìn)行了探究。請回答下列問題：(1)硬質(zhì)試管中濕棉花的作用是________________。(2)鐵與水蒸氣的反應(yīng)中，氧化劑是________，還原劑是________。(3)該同學(xué)對(duì)反應(yīng)后硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的組成提出了如下假設(shè)：假設(shè)1：只有Fe；假設(shè)2：只有________；假設(shè)3：既有Fe也有Fe3O4。(4)為了驗(yàn)證反應(yīng)后硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的組成，該同學(xué)進(jìn)行了定量研究：反應(yīng)前固體物質(zhì)的質(zhì)量為5.6g，反應(yīng)后固體物質(zhì)的質(zhì)量為6.6g。從上述數(shù)據(jù)分析，反應(yīng)后硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的組成為__________________。【講述】反應(yīng)中生成的Fe3O4是黑色固體，磁鐵主要成分。鐵還有兩種常見的氧化物Fe2O3、FeO。【板書】3.鐵的氧化物【投影】名稱氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4色、態(tài)俗名無鐵紅磁性氧化鐵氧化物類別堿性氧化物堿性氧化物復(fù)雜氧化物(FeO·Fe2O3)化合價(jià)+2+3+2、+3與酸反應(yīng)FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++H2OFe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O氧化還原反應(yīng)FeO+CO=CO2+Fe4FeO+O2=2Fe2O3Fe2O3+3CO=3CO2+2FeFe3O4+4CO=CO2+3Fe用途煉鐵、紅色涂料煉鐵、磁鐵【練習(xí)】下列說法正確的是()A．赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B．Fe3O4中鐵元素有＋2價(jià)和＋3價(jià)，F(xiàn)e3O4是混合物C．鐵銹的主要成分是Fe2O3D．Fe2O3為堿性氧化物，可與水反應(yīng)生成Fe(OH)3【講述】雖然FeO、Fe2O3都是堿性氧化物，但它們不能和水直接反應(yīng)生成氫氧化物。鐵的氫氧化物需鐵鹽或亞鐵鹽與堿反應(yīng)來制取?！景鍟?.鐵的氫氧化物【實(shí)驗(yàn)】FeCl3溶液、FeSO4溶液與NaOH溶液的反應(yīng)【投影】實(shí)驗(yàn)NaOH→FeCl3NaOH→FeSO4現(xiàn)象產(chǎn)物氫氧化亞鐵氫氧化鐵反應(yīng)Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓(白色)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓(紅棕色)堿性Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O穩(wěn)定性4Fe(OH)2+O22Fe2O3+4H2O2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O【思考】Fe(OH)2容易被氧化變質(zhì)，討論如何制取Fe(OH)2？【點(diǎn)撥】問題分解：1.隔絕氧氣2.怎么隔絕？【投影】Fe(OH)2制取方法制取方法制取裝置在試管里注入少量新制備的硫酸亞鐵溶液，再向其中滴入幾滴煤油，用膠頭滴管吸取氫氧化鈉溶液，將滴管尖端插入試管里溶液液面下，逐滴滴入氫氧化鈉溶液?！揪毩?xí)】3.鐵屑溶于過量稀硫酸，過濾后向?yàn)V液中加入過量氨水，有白色沉淀生成，過濾，在空氣中加熱沉淀至質(zhì)量不再發(fā)生變化為止，得到紅棕色殘?jiān)?，上述沉淀和殘?jiān)謩e是A．Fe(OH)3；Fe2O3B．Fe(OH)2；Fe2O3C．Fe(OH)2；Fe(OH)3、Fe3O4D．Fe2O3；Fe(OH)3【過渡】在化學(xué)研究中，常利用Fe(OH)3和Fe(OH)2生成時(shí)的現(xiàn)象差異，來鑒別Fe2+和Fe3+【板書】5.Fe2+和Fe3+的檢驗(yàn)【投影】Fe2+和Fe3+的檢驗(yàn)離子Fe2+Fe3+觀察法淺綠色棕黃色加堿法產(chǎn)生白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后紅棕色產(chǎn)生紅棕色沉淀KSCN法無現(xiàn)象，加氯水后，出現(xiàn)血紅色出現(xiàn)血紅色【例題】3.證明溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的實(shí)驗(yàn)方法是（）先滴加氯水，再滴加硫氰化鉀溶液后顯紅色先滴加硫氰化鉀，不顯紅色，再滴加氯水后顯紅色滴加氫氧化鈉溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，后變灰綠，最后呈紅褐色只滴加硫氰化鉀溶液【小結(jié)】課堂主要內(nèi)容【隨堂鞏固】1.純凈鐵的物理性質(zhì)有()①光亮的銀白色②黑色③在潮濕的空氣中易被腐蝕④有延展性⑤能導(dǎo)電導(dǎo)熱⑥硬而脆⑦能被磁鐵吸，引易被磁化A．①③④⑤⑦B．①④⑤⑦C．①③⑤⑦D．全部2.下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有＋3價(jià)鐵生成的是()①過量的Fe與Cl2反應(yīng)②Fe與過量稀H2SO4反應(yīng)③Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中A．只有①B．①②C．①②③D．①③3.在化學(xué)反應(yīng)：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2中，水作()A．還原劑B．氧化劑C．既不是還原劑也不是氧化劑D．溶劑4.關(guān)于鐵的三種氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的下列敘述中正確的是()A．鐵的三種氧化物中鐵元素的化合價(jià)完全相同B．都是堿性氧化物，都能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水C．氧化亞鐵在空氣中加熱可生成更穩(wěn)定的四氧化三鐵D．四氧化三鐵中鐵元素有＋2價(jià)和＋3價(jià)，它是一種混合物5.下列各圖示中能較長時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀的是()A．①②B．①③C．②③D．①②③6.下列關(guān)于Fe2＋和Fe3＋