鐵和鐵的化合物(精選3篇)
鐵和鐵的化合物 篇1
1、使學生掌握鐵的性質。(學會)
2、通過學習和實驗,培養學生動手能力及觀察分析問題的能力(會學),同時對學生進行環境保護教育。(德育滲透)
3、培養學生由表象分析事物的本質、變化,綜合已學知識,解決問題的能力。(會學)
4、通過新舊知識聯系,培養學生知識遷移、擴展能力(會學),進一步激發學生的興趣和求知欲。(樂學)
5、通過介紹我國悠久的煉鐵史,對學生進行愛國主義教育。(德育滲透)
教學重、難點:
fe的還原性、fe與稀hno3、水蒸氣的反應。
實驗設計:
1、增加“鐵絲與稀硝酸反應”的學生實驗。(創新能力)
2、增加“鐵絲與水蒸氣反應”的實驗。
教學用具:
試管、膠頭滴管、酒精燈等儀器;鐵絲、鐵粉、稀硝酸、蒸餾水等藥品;多媒體教學設備、flash4.0電腦軟件支持。
教學模式:實驗探究法。
教學過程:
一、設疑激趣。
【引言】人類使用鐵已有好幾千年的歷史了,目前已發現的金屬雖然已有90種,但其中應用最廣泛、用量最多的仍然是鐵。小到鐵釘,大到橋梁、鐵道、艦船、車輛和各種機械等,都需要大量的鋼鐵來制造。就連動植物體內也含有鐵,人體內缺鐵會導致缺鐵性貧血,鋼鐵的生產和使用是人類進步和社會進步的重要標志。那么,是哪個國家、哪個民族首先使用鐵呢?
【電腦展示】我國的勞動人民在春秋時期就會冶鐵,比歐洲早近XX年,并且我國鐵礦石的儲量居世界第一,從1996年開始我國年鋼產量連續超1億噸,居世界首位。我們為我國悠久的煉鐵史和發達的鋼鐵工業而感到自豪和驕傲!這節課我們一起來研究鐵和鐵的化合物。
二、實驗探究。
【板書】第三章 鐵
第一節 鐵和鐵的化合物(一)
一、鐵的物理性質:
【學法指導】指導學生閱讀教材、觀看實物、聯系生活實際(如鐵鍋導熱),回憶總結出鐵的物理性質。(指明討論一種物質物理性質的方法)
【引入】鐵的原子結構有哪些特點?
【電腦展示、講解】對照元素周期表,指出鐵位于第四 周期第ⅷ 族,這一區域還有哪些元素呢?這里還有代表財富的“金”和“銀” ;最硬的金屬“鉻” ;最難熔的金屬“鎢” ;“太空金屬”“鈦” ;象水一樣的“汞” ;以及電器工業的主角“銅”。它們的單質、合金及重要化合物在祖國經濟建設中具有廣泛的用途,可見在元素周期表的中間區域,是含“金”納“銀”、藏“銅”臥“鐵”之“寶地”。(引出過渡元素的概念)
象上述的金、銀、銅、鐵等從ⅲb到ⅱb共10個縱行(包括鑭系和錒系)共68種元素,叫做過渡元素。(注:新元素周期表已列出了112號元素)。
【板書】二、鐵的原子結構示意圖:
【引導分析】從原子結構示意圖上看,fe的次外層電子未達到飽和,和主族元素不同,不僅最外層上2個電子是價電子,而且次外層也有價電子,當鐵與弱氧化劑反應時,只能失去最外層上2個電子形成fe2+,當跟強氧化劑反應時,還能進一步失去次外層上的一個電子而形成fe3+。
【板書】fe-2e-=fe2+ ; fe-3e-=fe3+
【講解】所以,鐵在其化合物中通常呈+2價或+3價,在實際反應中是否遵循這一規律呢?
【板書】三、鐵的化學性質:
1、與非金屬單質的反應:
鐵是比較活潑的金屬,在金屬活動順序表里,它列在氫的前面。
【電腦展示】fe+s ===(△) fes ;2fe+3cl2 ===(△) 2fecl3
3fe + 2o2 ====(點燃) fe3o4
【閱讀】在高溫下,鐵還能與碳、硅、磷等化合,例如鐵跟碳化合而生成一種灰色的十分脆硬而有難熔的碳化鐵。
【板書】2、與化合物的反應:
fe+cuso4=feso4 +cu ;
fe+2hcl=fecl2 +h2↑ ;fe+h2so4=feso4 +h2↑
【啟發】鐵與稀鹽酸、稀硫酸反應均生成+2價鐵,那么,鐵和稀硝酸的反應呢?
【探索實驗】把稀hno3溶液吸入裝有細鐵絲的長膠頭滴管里,并迅速放入試管內并塞緊,觀察每一過程的實驗現象,并做好記錄。
【觀察后分析】
(1)液面為什么會下降?
(2)為什么到液面全部下降后有紅棕色氣體產生?
(3)為什么溶液變成棕黃色?
(4)為什么一定要把塞子塞緊?
(5)我們知道,稀hno3具有較強的氧化性,而鐵具有還原性,寫出反應的化學方程式。
【板書】(1)與稀hno3的反應:
稀hno3過量時:
fe +4hno3 (稀) =fe(no3)3 +no↑+2h2o
【設疑】鐵與稀硝酸反應在任何情況下都生成的是fe3+嗎?鐵粉過量會出現什么情況?
【分析】fe3+具有氧化性,fe具有還原性,還有中間價態fe2+,所以要發生氧化還原反應。
【板書】鐵粉過量時,2 fe(no3)3 +fe = 3 fe(no3)2
總結:3fe +8hno3 (稀) =3fe(no3)3 +2no↑+4h2o
【設疑】在常溫下,鐵與稀硝酸能發生反應,濃硝酸的氧化性比稀硝酸強,也能和鐵反應嗎?
【講解】常溫下,鐵遇冷的濃硝酸和濃硫酸發生鈍化,但在加熱的情況下仍能發生反應。
【小結】由實驗可知,鐵遇強氧化劑可失去電子被氧化成+3價的鐵,說明鐵有還原性。因反應生成no、no2污染物,所以應設計該實驗放在密閉容器里進行。
三、實驗創新。
【板書】(2)與水蒸氣的反應:
【演示實驗】增加鐵粉與水蒸氣反應的實驗。裝置如圖所示,收集氣體,做爆鳴實驗。學生通過觀察、分析、總結得出結論――有h2生成。
【板書】3fe+4h2o(氣) =(高溫) fe3o4+4h2
【課外思考】該反應的實驗裝置能否作更一步的改進?
【講解】在常溫下,鐵和水不反應。但在水和空氣里的氧氣、二氧化碳的共同作用下,鐵很容易生銹而被腐蝕。這一部分內容我們將在以后的章節中學習。
四、練習反饋。
【投影練習】
1、鐵片投入下列溶液后,金屬片質量減少,但無氣體放出的是:
a、冷、濃hno3 b、cu(no3)2 溶液
c、稀hno3 d、fe(no3)3溶液
2、下列各物質中,不能由組成它的兩種元素的單質直接化合而得到的是:
a、fes b、fe3o4 c、fecl3 d、fecl2
3、根據下列反應:(1)fe+cucl2 = cu + fecl2 ;
(2)2fecl3 + cu = 2fecl2 + cucl2 判斷cu2+、fe2+、fe3+、氧化性的順序是:
a、fe3+> fe2+ > cu2+ b、fe2+> cu2+> fe3+
c、cu2+> fe2+ > fe3+ d、fe3+> cu2+> fe2+
五、討論深化。
【討論、小結】引導學生通過討論總結出鐵具有較強還原性,過渡元素常有變價。
弱氧化劑〔i2、h+、cu2+等〕
強氧化劑〔cl2、br2、hno3等〕
fe
fe(ⅱ)
fe(ⅲ)
o2、h2o
【板書】小結:〔1〕鐵具有較強還原性。
〔2〕
〔3〕過渡元素次外層上有價電子,常有變價。
【作業】:p47、1、4
注:1、本教案參考了方向東老師發表在《化學教學》XX年第8期“《鐵和鐵的化合物》--”一文。在此致謝。
2、本人用此教案和相應課件作課在“河南油田第六屆優質課大賽中”奪得一等獎。(.11)
3、根據學生的情況,關于“fe與fe3+的反應”的內容作課時可以不講。
鐵和鐵的化合物 篇2
1、使學生掌握鐵的性質。(學會)
2、通過學習和實驗,培養學生動手能力及觀察分析問題的能力(會學),同時對學生進行環境保護教育。(德育滲透)
3、培養學生由表象分析事物的本質、變化,綜合已學知識,解決問題的能力。(會學)
4、通過新舊知識聯系,培養學生知識遷移、擴展能力(會學),進一步激發學生的興趣和求知欲。(樂學)
5、通過介紹我國悠久的煉鐵史,對學生進行愛國主義教育。(德育滲透)
教學重、難點:
Fe的還原性、Fe與稀HNO3、水蒸氣的反應。
實驗設計:
1、增加“鐵絲與稀硝酸反應”的學生實驗。(創新能力)
2、增加“鐵絲與水蒸氣反應”的實驗。
教學用具:
試管、膠頭滴管、酒精燈等儀器;鐵絲、鐵粉、稀硝酸、蒸餾水等藥品;多媒體教學設備、Flash4.0電腦軟件支持。
教學模式:實驗探究法。
教學過程 :
一、設疑激趣。
【引言】人類使用鐵已有好幾千年的歷史了,目前已發現的金屬雖然已有90種,但其中應用最廣泛、用量最多的仍然是鐵。小到鐵釘,大到橋梁、鐵道、艦船、車輛和各種機械等,都需要大量的鋼鐵來制造。就連動植物體內也含有鐵,人體內缺鐵會導致缺鐵性貧血,鋼鐵的生產和使用是人類進步和社會進步的重要標志。那么,是哪個國家、哪個民族首先使用鐵呢?
【電腦展示】我國的勞動人民在春秋時期就會冶鐵,比歐洲早近2000年,并且我國鐵礦石的儲量居世界第一,從1996年開始我國年鋼產量連續超1億噸,居世界首位。我們為我國悠久的煉鐵史和發達的鋼鐵工業而感到自豪和驕傲!這節課我們一起來研究。
二、實驗探究。
【板書】第三章 鐵
第一節 (一)
一、鐵的物理性質:
【學法指導】指導學生閱讀教材、觀看實物、聯系生活實際(如鐵鍋導熱),回憶總結出鐵的物理性質。(指明討論一種物質物理性質的方法)
【引入】鐵的原子結構有哪些特點?
【電腦展示、講解】對照元素周期表,指出鐵位于第四 周期第Ⅷ 族,這一區域還有哪些元素呢?這里還有代表財富的“金”和“銀” ;最硬的金屬“鉻” ;最難熔的金屬“鎢” ;“太空金屬”“鈦” ;象水一樣的“汞” ;以及電器工業的主角“銅”。它們的單質、合金及重要化合物在祖國經濟建設中具有廣泛的用途,可見在元素周期表的中間區域,是含“金”納“銀”、藏“銅”臥“鐵”之“寶地”。(引出過渡元素的概念)
象上述的金、銀、銅、鐵等從ⅢB到ⅡB共10個縱行(包括鑭系和錒系)共68種元素,叫做過渡元素。(注:新元素周期表已列出了112號元素)。
【板書】二、鐵的原子結構示意圖:
【引導分析】從原子結構示意圖上看,Fe的次外層電子未達到飽和,和主族元素不同,不僅最外層上2個電子是價電子,而且次外層也有價電子,當鐵與弱氧化劑反應時,只能失去最外層上2個電子形成Fe2+,當跟強氧化劑反應時,還能進一步失去次外層上的一個電子而形成Fe3+。
【板書】Fe-2e-=Fe2+ ; Fe-3e-=Fe3+
【講解】所以,鐵在其化合物中通常呈+2價或+3價,在實際反應中是否遵循這一規律呢?
【板書】三、鐵的化學性質:
1、與非金屬單質的反應:
鐵是比較活潑的金屬,在金屬活動順序表里,它列在氫的前面。
【電腦展示】Fe+S ===(△) FeS ;2Fe+3Cl2 ===(△) 2FeCl3
3Fe + 2O2 ====(點燃) Fe3O4
【閱讀】在高溫下,鐵還能與碳、硅、磷等化合,例如鐵跟碳化合而生成一種灰色的十分脆硬而有難熔的碳化鐵。
【板書】2、與化合物的反應:
Fe+CuSO4=FeSO4 +Cu ;
Fe+2HCl=FeCl2 +H2↑ ;Fe+H2SO4=FeSO4 +H2↑
【啟發】鐵與稀鹽酸、稀硫酸反應均生成+2價鐵,那么,鐵和稀硝酸的反應呢?
【探索實驗】把稀HNO3溶液吸入裝有細鐵絲的長膠頭滴管里,并迅速放入試管內并塞緊,觀察每一過程的實驗現象,并做好記錄。
【觀察后分析】
(1)液面為什么會下降?
(2)為什么到液面全部下降后有紅棕色氣體產生?
(3)為什么溶液變成棕黃色?
(4)為什么一定要把塞子塞緊?
(5)我們知道,稀HNO3具有較強的氧化性,而鐵具有還原性,寫出反應的化學方程式。
【板書】(1)與稀HNO3的反應:
稀HNO3過量時:
Fe +4HNO3 (稀) =Fe(NO3)3 +NO↑+2H2O
【設疑】鐵與稀硝酸反應在任何情況下都生成的是Fe3+嗎?鐵粉過量會出現什么情況?
【分析】Fe3+具有氧化性,Fe具有還原性,還有中間價態Fe2+,所以要發生氧化還原反應。
【板書】鐵粉過量時,2 Fe(NO3)3 +Fe =3 Fe(NO3)2
總結:3Fe +8HNO3 (稀) =3Fe(NO3)3 +2NO↑+4H2O
【設疑】在常溫下,鐵與稀硝酸能發生反應,濃硝酸的氧化性比稀硝酸強,也能和鐵反應嗎?
【講解】常溫下,鐵遇冷的濃硝酸和濃硫酸發生鈍化,但在加熱的情況下仍能發生反應。
【小結】由實驗可知,鐵遇強氧化劑可失去電子被氧化成+3價的鐵,說明鐵有還原性。因反應生成NO、NO2污染物,所以應設計該實驗放在密閉容器里進行。
三、實驗創新。
【板書】(2)與水蒸氣的反應:
【演示實驗】增加鐵粉與水蒸氣反應的實驗。裝置如圖所示,收集氣體,做爆鳴實驗。學生通過觀察、分析、總結得出結論――有H2生成。
【板書】3Fe+4H2O(氣) =(高溫) Fe3O4+4H2
【課外思考】該反應的實驗裝置能否作更一步的改進?
【講解】在常溫下,鐵和水不反應。但在水和空氣里的氧氣、二氧化碳的共同作用下,鐵很容易生銹而被腐蝕。這一部分內容我們將在以后的章節中學習。
四、練習反饋。
【投影練習】
1、鐵片投入下列溶液后,金屬片質量減少,但無氣體放出的是:
A、冷、濃HNO3 B、Cu(NO3)2 溶液
C、稀HNO3 D、Fe(NO3)3溶液
2、下列各物質中,不能由組成它的兩種元素的單質直接化合而得到的是:
A、FeS B、Fe3O4 C、FeCl3 D、FeCl2
3、根據下列反應:(1)Fe+CuCl2 =Cu + FeCl2 ;
(2)2FeCl3 + Cu =2FeCl2 + CuCl2 判斷Cu2+、Fe2+、Fe3+、氧化性的順序是:
A、Fe3+> Fe2+ > Cu2+ B、Fe2+> Cu2+> Fe3+
C、Cu2+> Fe2+ > Fe3+ D、Fe3+> Cu2+> Fe2+
五、討論深化。
【討論、小結】引導學生通過討論總結出鐵具有較強還原性,過渡元素常有變價。
弱氧化劑〔I2、H+、Cu2+等〕
強氧化劑〔Cl2、Br2、HNO3等〕
Fe
Fe(Ⅱ)
Fe(Ⅲ)
O2、H2O
【板書】小結:〔1〕鐵具有較強還原性。
〔2〕
〔3〕過渡元素次外層上有價電子,常有變價。
【作業 】:P47、1、4
注:1、本教案參考了方向東老師發表在《化學教學》2000年第8期“教案設計”一文。在此致謝。
2、本人用此教案和相應課件作課在“河南油田第六屆優質課大賽中”奪得一等獎。(2000.11)
3、根據學生的情況,關于“Fe與Fe3+的反應”的內容作課時可以不講。
鐵和鐵的化合物 篇3
素質教育的主渠道是課堂教學,落實素質教育的關鍵是培養學生的學習能力。課堂教學中教師的職責不僅是傳道授業解惑。更重要的是培養學生的學習能力,以滿足自身發展和社會發展的需要。充分發揮學生的主體作用,使其積極地、主動地、廣泛地獲取知識與信息,完成從應試教育到素質教育的轉變,從而培養出全面和諧健康發展的高素質人才。我在多年的課堂教學中既重視教的過程,更重視學的過程;既重視對學生學習能力的培養,更重視對學生學科素質的開發,大面積提高了教學質量。本文以《鐵和鐵的化合物》一節為例,談幾點教學中的體會,以期與同行磋商。
一、結構決定性質,培養學生思維能力
鐵是過渡元素的代表,本節以鐵的性質為重點,引出鐵的化合物和鐵離子的檢驗。因此鐵的性質,尤其鐵的化學性質是本節的核心。
研究物質的一般規律是:結構—性質—應用,這也是化學學科學習的方法之一。
教學中教師引導學生根據鐵的原子序數及其在周期表中的位置,通過分析,畫出鐵的原子結構示意圖,培養學生抽象思維能力和發散思維能力。教師再著重講解鐵的原子結構特點:次外層不是2個或8個電子而是14個電子。鐵的價電子不只有最外層2個還有次外層部分電子,所以在化學反應中,鐵原子能失去最外層2個電子而呈+2價;也能進一步失去次外層1個電子而顯+3價,鐵通常有+2價和+3價兩種價態,即鐵是變價元素。
從分析鐵的原子結構入手引出鐵的性質,遵循物質研究的一般規律,讓學生體會化學學科中的結構決定性質這句話的涵義,培養學生思維的有序性。
至于鐵的具體性質,我引導學生根據鐵在金屬活動性順序表中的位置及鐵原子結構特點自己推測,再看書總結,培養學生分析問題和解決問題的能力。學生參與結論形成的過程,活化其思維,發揮學習中學生的主體作用。經學生整理,鐵的化學性質逐條定格完成,但較分散,規律性不強,教師適時點撥。鐵的這些反應中有電子轉移發生嗎?鐵的作用是什么?本節課“畫龍點睛”的一筆就描繪出來了,鐵是一種較強的還原劑,當遇到弱氧化劑時就生成亞鐵化合物;遇到強氧化劑時就生成鐵化合物。師生共同將常見的強氧化劑和弱氧化劑歸類總結,解開了學生心中的疑團,也培養學生歸納思維能力,提高分析能力。在傳授知識的同時,培養學生各種能力,使學生學會學習的方法。
教師最后小結:鐵的反應生成物中,鐵的價態一般與反應物性質有關,也受反應物的量影響;也有不一般的,如鐵在濃硝酸或濃硫酸中鈍化;紅熱的鐵與水蒸氣及鐵在氧氣里灼燒,鐵的生成物是四氧化三鐵,這樣總結完善,培養學生正向遷移能力。經過總結,完善學生的知識體系,培養學生思維的嚴密性,學會同中求異、異中求同的思維能力。本節課通過師生分析,學生總結,突出了教學重點,難點也在分析中逐步分散——鐵的變價。教學中由結構到性質的分析,既培養學生思維能力,也教會學生學習物質性質的一般方法,養成動腦思維的習慣,而形成良好的學科素質。
二、實驗證實性質,鍛煉學生實驗能力
鐵的化合物常有不同顏色,教學中注意引導學生觀察,通過實驗直接感受化學中顏色美,會收到事半功倍的效果。用顏色證實物質的存在及檢驗物質的性質,也是化學學科的一個特色。
首先展示純凈的鐵片,鐵的三種氧化物樣品。經過觀察推陳除新,原來純鐵不是黑色;同為氧化物,差別真不小!通過實物觀察,加強形象直觀教學,激發學生學習興趣。同種元素存在形態不同,顏色竟有如此大的差異。
再讓學生觀察實驗臺上氯化亞鐵溶液、硫酸亞鐵溶液;氯化鐵溶液、硝酸鐵溶液、硫酸鐵溶液的顏色,從而得出Fe2+水溶液為淺綠色,Fe3+水溶液為棕黃色。化學中實物的靜態美給人以美感,而動態美則給人以靈感。
鐵的氫氧化物教學,則用開放實驗的方法,使學生在思考的基礎上獨立操作,成功地獲取知識,完成教學任務。教學中讓學生獨立思考本身就是他們的創新,要使學生經常意識到,獨立的有自己特色的思考本身就是非常有價值,它不是表現在結果的新異上,而是表現在形成思想的基礎以及思考過程的個性。創新的思維,總是在經歷挫折后才形成的。教學中教師要鼓勵學生形成和表達自己的想法,保護他們積極求索的感情而培養他們思維的創新性。動手實驗時,讓學生先制紅褐色氫氧化鐵沉淀,再制氫氧化亞鐵白色沉淀。受定勢思維的影響,用常規操作滴加氫氧化鈉溶液,實驗則以失敗告終。教師導疑Fe2+有什么性質?學生頓悟,重新操作,但生成白色沉淀很快就變色。教師再問,成功制取氫氧化亞鐵的關鍵是什么?還有什么好辦法嗎?個別學生想到用煤油隔離空氣,再將滴管伸入液面下操作,實驗效果非常好。這節課的難點是在失敗的實驗中找到靈感而取得成功。學生參與實驗全過程,體驗嚴謹求實的科學態度是成功的保障。用自己的智慧,實現化學實驗中的反應美。通過實驗,發現問題,完善實驗,解決問題。教師要培養學生動腦思考和解決一些相關實驗中動手與動腦相結合的問題,還要提高實驗能力、實驗成功率,使知識不易遺忘,培養學生獨立解決實際問題的能力。
在鐵的化合物教學中,用有趣的顏色及實驗將知識串聯,通過動手實驗提高學生實驗能力。教學中啟迪學生思維,開發學生智力,鍛煉動手能力,形成良好的學科學習方法,提高化學學科素質。
高中教育要使學生進一步學習,就要注意培養學生能力,能力的提高會使解決問題的方法更加快捷靈巧;方法的掌握也有利于能力的提高,能力和方法都要有知識作為基礎,它們反過來會促進知識的學習。化學課堂教學中,教師教好基礎知識同時要進行能力訓練,掌握學科學習方法,在能力培養中學好知識,形成學科素質。把知識、能力、方法融合起來,學生的積極性就會提高,學習質量也會穩步地上升。