人教版必修一《幾種重要的金屬化合物》 化學(xué) 教學(xué)案（含答案）

第3課時(shí)

教學(xué)設(shè)計(jì)

三維目標(biāo)

知識(shí)與技能

1.了解FeO、Fe2O3>FesCU的性質(zhì)和應(yīng)用。

2.掌握Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)方法及相互轉(zhuǎn)化。

3.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制備和性質(zhì)。

4.通過(guò)演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力及分析綜合能力。

過(guò)程與方法

1.利用列表比較的方法，掌握鐵的重要化合物的性質(zhì)。

2.通過(guò)實(shí)物展示、演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，啟發(fā)、誘導(dǎo)學(xué)生突破難點(diǎn)、鞏固重點(diǎn)。

情感、態(tài)度與價(jià)值觀

L結(jié)合鐵的重要化合物性質(zhì)的教學(xué)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育。

2.通過(guò)啟發(fā)、誘導(dǎo)、觀察、動(dòng)手、討論，提高學(xué)生思維能力和靈活分析、解決問(wèn)題的能力。

教學(xué)重點(diǎn)

鐵的氧化物、氫氧化物的性質(zhì)

教學(xué)難點(diǎn)

Fe(OH)2的制備，F(xiàn)e2\Fe3+的相互轉(zhuǎn)化

教具準(zhǔn)備

投影儀、FeCb溶液、FeSO4溶液、2moiNaOH溶液、氨水、2moiI"鹽酸、KSCN

溶液、FeO、FezCh、Fe3O4^鐵粉、氯水、試管、膠頭滴管、藥匙

教學(xué)過(guò)程

師：上一課時(shí)我們學(xué)習(xí)了鋁的重要化合物，請(qǐng)大家回顧A12O3和A1(OH)3有哪些重要的

化學(xué)性質(zhì)？實(shí)驗(yàn)室怎樣制備A1(OH)3?為何不用NaOH溶液制備A1(OH)3?

生：AI2O3、A1(OH)3都具有兩性，既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，也能和堿反應(yīng)生成鹽和水。

實(shí)驗(yàn)室常用氨水和鋁鹽溶液反應(yīng)制備A1(OH)3；不用NaOH溶液是因?yàn)锳1(OH)3能被NaOH溶

液溶解。

師：鐵是過(guò)渡元素中的主要代表元素，前面我們了解了鐵單質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)，這一節(jié)課我

們共同學(xué)習(xí)鐵的重要化合物。

［板書］(三)鐵的重要化合物

師：大家回顧前面我們學(xué)習(xí)鈉和鋁的重要化合物時(shí)的學(xué)習(xí)次序是怎樣的？

生：先學(xué)習(xí)氧化物，再學(xué)習(xí)氫氧化物，最后學(xué)習(xí)鹽的代表。

師：很好，鐵的重要化合物的學(xué)習(xí)次序與前面是一致的。

［板書］1.鐵的氧化物

［投影］鐵的氧化物性質(zhì)比較表，備填(表一)

FeOFezChFesO4

顏色、狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體

溶解性不溶于水不溶于水不溶于水

俗名——鐵紅磁性氧化鐵

FeO+2H+====Fe2++Fe2O3+6H+====2Fe3++3

與酸反應(yīng)——

H20H2O

鐵的化合價(jià)+2+3+2、+3

制紅色油漆和涂料、煉

重要用途——

6FeO+O2-2Fe3O4

鐵

教師出示鐵的三種氧化物讓學(xué)生觀察，并分別驗(yàn)證其溶解性、與酸反應(yīng)等性質(zhì)，講解分

析，依次填充表格（也可指名板演）。

［總結(jié)］FeO、Fe2O3是堿性氧化物，都能與酸反應(yīng)生成鹽和水，F(xiàn)e3（D4是一種復(fù)雜的化合物,

可以看作是FeOFe2O3,但Fe3（）4是純凈物不是混合物。

［板書］2.鐵的氫氧化物

師：根據(jù)鐵元素的常見(jiàn)化合價(jià)，鐵應(yīng)該有哪些氫氧化物？

生：有Fe（OH）2和Fe（OH）3。

［投影］出示鐵的氫氧化物性質(zhì)比較表，備填（表二）

物質(zhì)

Fe(OH)3Fe(OH)2

制法、性質(zhì)

實(shí)驗(yàn)室制備Fe3++3OH====Fe(OH)3^Fe2++2OH-====Fe(OH)2x|/

白色固體、在空氣中迅速變

顏色、狀態(tài)紅褐色固體

灰綠最終變紅褐色

溶解性不溶于水不溶于水

Fe(OH)3+3H+====Fe3++3

+2+

與酸反應(yīng)Fe(OH)2+2H====Fe+2H2O

H20

穩(wěn)定性4Fe(OH)+O2+2HO====4Fe(

2Fe(OH)3-Fe2O3+3H222

00H)3

教師邊講解、邊演示、邊填表(也可以讓學(xué)生填寫)。

師：Fe(0H)2在空氣中極易被氧化，實(shí)驗(yàn)室中如何采取一定措施制得白色的Fe(0H)2沉淀

呢？大家討論。

生：把膠頭滴管插入溶液深處滴加NaOH溶液，因?yàn)槿芤荷钐幦芙獾?2較少;用煮沸的

蒸儲(chǔ)水配制FeSCU、NaOH溶液，煮沸可以使溶解的。2被趕出；配好的FeSCU溶液上面滴加

少量汽油，隔絕空氣，防止FeS04被氧化。

師：同學(xué)們回答得很好，以上都是實(shí)驗(yàn)中常采取的措施，還有一些方法可采用，參見(jiàn)隨

堂練習(xí)。

［例題剖析］

(例1)(2007山東東營(yíng)模擬，22)用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。

方法一：用不含F(xiàn)e3+的FeS04溶液與用不含02的蒸儲(chǔ)水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。

(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需加入0

(2)除去蒸儲(chǔ)水中溶解的02常采用的方法。

(3)生成白色Fe(0H)2沉淀的操作是用長(zhǎng)滴管吸取不含02的NaOH溶液,插入FeSCU溶液液面

下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是0

方法二：在如右圖裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2s04等試劑制備。

止水夾

Ti

In

⑴在試管I里加入的試劑是o

(2)在試管II里加入的試劑是。

⑶為了制得白色Fe(OH”沉淀，在試管I和H中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)

步驟是O

(4)這樣生成的Fe(0H)2沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色，其理由是o

解析：首先要抓住氫氧化亞鐵的性質(zhì)，即易氧化，遇氧氣迅速生成氫氧化鐵。方法一是教材

中的方法，為防止氧化，膠頭滴管反常規(guī)操作，或在溶液中加入還原性物質(zhì)如鐵粉。

方法二將原來(lái)的方法進(jìn)行了改進(jìn)，去掉了原有的膠頭滴管，創(chuàng)設(shè)了新情景，要求學(xué)生在已經(jīng)

掌握制備氫氧化亞鐵的實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上，說(shuō)明方法二制備氫氧化亞鐵的原理，

同時(shí)也考查了對(duì)啟普發(fā)生器的原理的理解。

答案：方法一：(1)稀H2so4、鐵屑

⑵煮沸

(3)避免生成的Fe(0H)2沉淀接觸02

方法二：(1)稀H2SO4、鐵屑

(2)Na0H溶液

(3)檢驗(yàn)試管n出口處排出的氫氣的純度。當(dāng)排出的H2純凈時(shí)，再夾緊止水夾

(4)試管I中反應(yīng)生成的H2充滿了試管I和試管n,外界空氣不容易進(jìn)入

3.鐵鹽和亞鐵鹽

［投影］出示FeCh溶液和FeC12作性質(zhì)比較表

(表三)

FeCb溶液FeCb溶液

顏色淺綠色棕黃色

無(wú)明顯現(xiàn)象Fe3++3SCN====Fe(SCN)3變

加KSCN溶液

紅色

2+3+

Fe+2OH====Fe(OH)2j,Fe+3OH====Fe(OH)3.|.

加NaOH溶液生成的白色沉淀迅速變灰紅褐色

綠，最終變紅褐色

2+3+

2Fe+Cl2====2Fe+2CF

加氯水變黃色再加KSCN溶液變

紅

—2Fe3++Fe====3Fe2+棕黃變

加鐵粉淺綠再加KSCN溶液不變

紅

教師邊講邊演示，組織同學(xué)依次填充表格內(nèi)容。

講述：Fe2+、4Fe3+

(l)Fe2+—>Fe3+

師：Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,化合價(jià)升高，應(yīng)投入氧化劑與亞鐵鹽反應(yīng)，常用的氧化劑有哪些

呢？Fe2+具有什么性質(zhì)呢？

生：Cb、。2(教師補(bǔ)充HNCh、KMnCU、H2O2等)，F(xiàn)e?+具有還原性。

師：Fe3+Fe2+鐵的化合價(jià)降低，應(yīng)投入還原劑與鐵鹽溶液反應(yīng)，常用的還原劑有哪

些呢？上述轉(zhuǎn)化說(shuō)明Fe3+有什么性質(zhì)呢？

生：金屬單質(zhì)(教師補(bǔ)充，S2\H2s都有較強(qiáng)還原性)，F(xiàn)e3+具有氧化性。

［小結(jié)］鐵三角

［例題剖析］

(例2)將Fe粉、Cu粉、FeCb溶液、FeCL溶液和CuCb溶液混合于某容器中充分反應(yīng)(假

定容器不參與反應(yīng))，試判斷下列情況下溶液中存在的金屬離子和金屬單質(zhì)。

(1)若鐵粉有剩余，則容器中不可能有o

(2)若氯化銅有剩余，則容器中還可能有o

(3)若氯化鐵和氯化銅都有剩余，則容器中不可能有,一定有。

(4)若氯化鐵有剩余，則容器中不可能有o

解析：該題屬物質(zhì)共存問(wèn)題，解答該題應(yīng)首先弄清物質(zhì)間可能發(fā)生的反應(yīng)，凡相互間能發(fā)生

反應(yīng)的物質(zhì)，就不可能(大量)共存。該題涉及的反應(yīng)有：

①Fe+2FeCb====3FeC12

②Fe+CuC12====Cu+FeC12

③Cu+2FeC13====2FeCb+CuC12

(1)若Fe粉有剩余，則容器中就不可能有Fe3+、Cu2+,因?yàn)樗鼈兡馨l(fā)生上述①②反應(yīng)。

⑵若CuC12有剩余，則容器中不可能有Fe,可能有Fe2+、Fe3+,一定有Fe?+。

⑶若FeCb和CuCb均有剩余，則容器中不可能有Fe、Cu,可能有Fe?+。

（4）若FeCb有剩余，則容器中不可能有Fe、Cu。

答案：

（l）Fe3\Cu2+

（2）Fe?+、Fe3+或Cu、Fe2+

（3）Fe、CuFe2+

（4）Fe、Cu

點(diǎn)評(píng):此題實(shí)質(zhì)是對(duì)“鐵三角”的考查。解題時(shí)要掌握單質(zhì)鐵、銅、鋅等金屬和Fe2+具有還

原性，不能在強(qiáng)氧化性條件下存在；Cu2\Fe3\H+等具有氧化性，不能在強(qiáng)還原性條件下

存在。通過(guò)已知條件，結(jié)合可能發(fā)生的反應(yīng)，進(jìn)行對(duì)金屬離子和金屬單質(zhì)的判斷，有時(shí)還要

考慮金屬（如Zn、Fe、Cu）與Fe3+反應(yīng)的先后順序。

板書設(shè)計(jì)

（三）鐵的重要化合物

1.鐵的氧化物

鐵的氧化物性質(zhì)比較（見(jiàn)表一）

2.鐵的氫氧化物

鐵的氫氧化物性質(zhì)比較（見(jiàn)表二）

3.鐵鹽和亞鐵鹽（見(jiàn)表三）

小結(jié)：鐵三角（見(jiàn)圖）

活動(dòng)與探究

1.A1C13、Al2（SO4）3凈水效果比較。

把混有少量泥沙的渾濁水分別加入到3支試管中，向其中2支試管中分別加入A1C13、A12（SO4）3

溶液，振蕩，靜置，觀察。

不加試劑加入AlCh力口入AI2（SO4）3

2分鐘

4分鐘

6分鐘

結(jié)論

2.FeCb、Fe2（SO4）3凈水效果比較。

把混有少量泥沙的渾濁水分別加入到3支試管中，向其中2支試管分別加入FeCb、

Fe2（SO4）3溶液,振蕩，靜置，觀察。

不加試劑加入A1C13加入AI2(SO4)3

2分鐘

4分鐘

6分鐘

結(jié)論

隨堂練習(xí)

1.將8g鐵片放入100mL硫酸銅溶液中，當(dāng)溶液中的Ci?+全部被還原時(shí)，“鐵片”的質(zhì)量變?yōu)?/p>

8.2g,則原硫酸銅溶液的物質(zhì)的量濃度為（）

A.0.5mol-L_1B.0.25mol-L-1

C.0.025mol-L-1D.0.125mol-L-1

答案:C

2.下列各組離子能大量共存于同一溶液中的是()

2+2+-3++

A.Fe,Ca,NO-,ClB.Fe,NH4,CP,I-

C.Fe2+,H+,NO；,C「D.Fe3+,Na+,SO上,OH"

答案:A

3.鐵屑溶于過(guò)量的稀硫酸，過(guò)濾后向?yàn)V液中加入適量的硝酸，再加入過(guò)量的氨水，有紅褐色

沉淀生成。過(guò)濾，加熱沉淀物至質(zhì)量不再發(fā)生變化，得到紅棕色的殘?jiān)?。上述沉淀和殘?jiān)?/p>

別為()

A.Fe(OH)3；Fe2O3B.Fe(OH)2；FeO

C.Fe(OH)2；Fe(OH)3；Fe3O4D.Fe2O3；Fe(OH)3

答案:A

4.把a(bǔ)g鐵鋁合金粉末溶于足量鹽酸中，加入過(guò)量NaOH溶液。過(guò)濾出沉淀，經(jīng)洗滌、干燥、

灼燒，得到紅色粉末的質(zhì)量仍為ag,則原合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為()

A.70%B.52.4%C.47.6%D.30%

答案:A

2++

5.某溶液中含有大量Fe2+、Fe3+、MgffNH4,其C(H+)=1CF2mol11在該溶液中可以大量

存在的陰離子是()

A.SO;B.NO；C.SCPTD.C。：

答案:A

6.在氯化鐵、氯化銅和鹽酸混合溶液中加入鐵粉，待反應(yīng)結(jié)束，所剩的固體濾出后能被磁鐵

吸引，則反應(yīng)后溶液中存在較多的陽(yáng)離子是()

A.CU2+B.Fe3+C.Fe2+D.H+

答案:C

7.用Fe與含amolH2s。4的稀硫酸恰好完全反應(yīng)，F(xiàn)eO與含bmolH2s。4的稀硫酸恰好

完全反應(yīng)，混有少量FeO的Fe與含cmolH2SO4的稀硫酸恰好完全反應(yīng)，并欲制得等量

的綠磯，則下列關(guān)系正確的是()

A.a=b=cB.a>b>cC.b>a>cD.c>b>a

答案:A

8.A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)，它們的組成中有一種元素是相同的?，F(xiàn)有以下事實(shí)：①A、

B都難溶于水，A在空氣中易氧化成B；②B受熱可分解生成C；③足量的F加入到D的溶

液中，充分振蕩后生成了淺綠色的E溶液；④往D的溶液中滴入AgNCh溶液，可生成難溶

于稀HNO3的白色沉淀，往KSCN溶液中滴入D的溶液振蕩呈紅色。據(jù)上述事實(shí)，(1)推斷

A~F的化學(xué)式分別為A.、B.、C.、D.、

E.、F.o

⑵請(qǐng)寫出①③涉及的化學(xué)方程式。

答案:⑴Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3FeCl3FeChFe

⑵①4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3③2FeCb+Fe====3FeC12

習(xí)題詳解

1.答案：2Na2()2+2CC)2====2Na2co3+O2

2.答案：強(qiáng)酸強(qiáng)堿兩性兩性

點(diǎn)撥：A12O3和A1(OH)3是典型的兩性物質(zhì)，都既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)。其中A12O3

為兩性氧化物，A1(OH)3為兩性氫氧化物。

3.答案：產(chǎn)生白色沉淀沉淀不溶解產(chǎn)生白色沉淀沉淀溶解變?yōu)槌吻迦芤?/p>

點(diǎn)撥：在MgCb溶液中加入少量NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)：Mg2++2OH====Mg(OH)2l，故有白

色沉淀生成；繼續(xù)加入NaOH溶液，Mg(OH)2不溶解；在AlCb溶液中加入少量NaOH溶液,

發(fā)生反應(yīng)AF++3OH-====A1(OH)3「產(chǎn)生白色沉淀，繼續(xù)加入NaOH溶液，A1(OH)3會(huì)繼續(xù)與

其反應(yīng)：A1(OH)3+OH====AIO~+2H2O,沉淀會(huì)溶解變?yōu)槌吻迦芤骸?/p>

4.答案：D

點(diǎn)撥：A選項(xiàng)中，Na與H2O反應(yīng)生成NaOH和H2;B選項(xiàng)中Na2()2與H2O反應(yīng)生成NaOH和

02；C選項(xiàng)中Ca(0H)2和Na2c03溶液反應(yīng)生成NaOH和CaCO3;D選項(xiàng)中的兩種物質(zhì)不反應(yīng)。

5.答案：B

點(diǎn)撥：AF+可以在酸性條件下存在，在堿性條件下會(huì)生成A1(OH)3,選項(xiàng)中，Cl\H+、Na+都

可與AF+共存，0H-能與AF+反應(yīng)生成A1(OH)3。

6.答案：B

點(diǎn)撥：Ba(OH)2溶液和稀硫酸反應(yīng)生成BaSO4白色沉淀；與MgCl2溶液反應(yīng)生成Mg(OH)2白

色沉淀，符合題干要求。

7.答案：C

點(diǎn)撥：檢驗(yàn)FeCL是否變質(zhì)，主要是看Fe2+是否被氧化為Fe3+,即直接檢驗(yàn)溶液中Fe3+

的存在。選擇NaOH可以與Fe3+生成紅褐色沉淀Fe(OH)3,但其中Fe2+會(huì)生成F