【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第二册 第四章 几种重要的金属 第二节铁和铁的化合物(第一课时)

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第一篇:【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第二册 第四章 几种重要的金属 第二节铁和铁的化合物(第一课时)

第二节

铁和铁的化合物

从容说课

本节教材可以分为两部分,即铁的性质和铁的重要化合物。

本节教材从人类使用铁的历史开始,简单介绍我国古代人民用铁、冶铁的成就及现代我国钢铁工业的发展。以激发学生热爱社会主义祖国、献身科学的热情。

教材的第一部分是铁的性质,着重介绍铁的化学性质。教材引导学生从铁在元素周期表中的位置、铁在地壳中的含量等知识,引申到铁的重要性。

对于铁的化学性质。结合铁原子的电子构型、失电子情况和金属活动顺序,共介绍了4条主要性质,并安排了两个演示实验。

在教材的第二部分铁的重要化合物中,介绍了三种氧化物、两种氢氧化物和两种铁盐,其中较难理解的是二价铁和三价铁的相互转化关系。

在学习铁的化学性质时,结合讨论,边讲边实验。首先要求学生回忆铁在金属活动性顺序中的位置,根据铁在金属活动性顺序中的位置可初步判断铁是一种比较活泼的金属。然后讨论铁跟非金属以及跟化台物的反应,进一步得出铁是一种比较活泼的金属的结论。

在进行铁的氧化物的教学时,可展示氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁的样品.通过观察、讨论,比较这三种氧化物的组成和性质。

铁的氢氧化物的教学采用边讲边实验的形式。重点放在氢氧化亚铁的制备和性质上。

铁化合物和亚铁化合物间的相互转化是本节教学的难点。在前面教学的基础上,学生对Fe2+和Fe3+问的相互转化已有了一定的认识,基于此补充两个演示实验。(1)在一支试管里加入2 mL新制备的l mol·L-1。的FeCl2。溶液,逐滴加入新制备的饱和氯水,溶液颜色由浅绿色变成黄色。(2)在一支试管里加入2 mL,1 mol·L-1的FeCl3溶液.加入2 mL 2 mol·L-1的盐酸酸化后,再加入少量还原铁粉或新的铁钉,溶液颜色由黄色逐渐变成浅绿色。

通过观察溶液颜色的变化,使学生更直观地了解到Fe2+和Fe3+间的相互转化.然后进一步引导学生运用氧化还原反应的知识分析Fe2+和Fe3+相互转化的内因和外因。

3+ Fe的检验.采用边讲边实验的方法。要求学生观察分析[实验4一11]后.预测[实验4一12]和[实验4一13]可能发生的现象,再用实验证明预测是否正确.然后用铁化合物和亚铁化合物相互转化的知识进行分析和解释,以培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。

●教学目标

1.使学生掌握铁的化学性质。

2.使学生理解铁盐和亚铁盐的相互转变。3.使学生了解铁的氧化物和氢氧化物。4.使学生掌握铁离子的检验方法。●教学重点

铁的化学性质;铁盐和亚铁盐的转变;铁离子的检验。●教学难点

二价铁和三价铁的相互转化。●课时安排 二课时 ●教学方法 1实验法。2.对比法

3.归纳法 ●教具准备

铁丝、Cl2、H2O、铁粉、FeO、Fe2O3、Fe3O4、FeCl3溶液、NaOH溶液、盐酸、稀H2SO4、FeCl2溶液、KSCN溶液。

2酒精灯、酒精喷灯、干燥管(装有干燥剂)、试管若干、胶头滴管。3.投影仪、胶片若干。●教学过程

★第一课时

[导入](教师举起用钢锯锯开的粗铁丝)

[师]请同学们迅速传着看一下,要注意它的横断面,并且能说出它的颜色。[生]银白色,具有金属光泽。

[师]好,这是铁的真面目,可我们对人类使用铁的历史又知道多少呢?请同学们阅读投影内容。

[投影]铁是在自然界中广泛存在、在生活中应用极为普遍、在现代工业中最重要和应用最多的金属。铁和碳元素的合金(即钢和生铁)在人类生产及生活中起着极为重要的作用。历史上,把广泛使用铁制生产工具的时代称为“铁器时代”,以标志生产力的发展水平。现代,生铁和钢已成为用量最多的金属材料。1980年世界生产生铁5.05亿吨,钢7.18亿吨。我国是世界上最早使用铁的国家之一,1996年,我国钢产量超过1亿吨,跃居世界首位。从公元1世纪起铁便成了我国最主要的金属。钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的一个重要标志。

[师]看来,铁是非常重要的一种金属,那么,我们就来学习一下铁及其化合物的性质。[板书]第二节

铁和铁的化合物

一、铁的性质

[师]请同学们打开元素周期表,要能够说出Fe元素在周期表中的位置及在地壳中的含量。

[学生看书后回答]Fe位于第四周期Ⅷ族,最外层有2个电子,容易失去最外层电子显+2价,次外层的一个电子也经常参加反应,故也常表现+3价。Fe元素在地壳中含量居第4位,仅次于铝。

[师]铁是一种历史悠久、应用最广泛、用量最大的金属。下面我们来学习它的性质。铁的物理性质我们早已在初中学习过,现在我们来共同回忆一下。

[板书]1.物理性质:纯净的单质铁为银白色,具有金属光泽,密度较大,熔点较高,易导电、导热,有良好延展性,质地较软的固体。可被磁化。

[师]铁的化学性质非常活泼,它能跟许多物质发生化学反应。下面我们着重学习Fe跟非金属单质、水、酸、盐溶液的反应。

[板书]2.化学性质(1)铁跟非金属的反应

[师]在初中时,我们曾学过,灼热的铁丝在氧气里燃烧,生成黑色的四氧化三铁。那么,铁还能跟其他非金属反应吗?下面让我们共同做一个实验。

[演示实验4—7]指导同学们观察实验现象。

[生]我们可以观察到,铁丝在Cl2中燃烧,生成棕黄色的烟。加水振荡后,生成黄色溶液。

[思考]:燃烧是否必须有氧气参加?

答案:不一定。像Cu、Fe均可以在Cl2中燃烧,Mg可以在CO2中燃烧

[师]铁丝在Cl2中燃烧生成的棕色烟,是FeCl3的小颗粒,溶于水形成黄色溶液。请

同学们写出化学反应方程式。

点燃[板书]2Fe+3Cl22FeCl3

[投影练习]下列各离子组成在无色溶液中能大量共存的是()3++A.NO3、NH

4、Fe、Na

B.NO3、Ag+、Cl、K+

-C.Cu2+、SO24、H、Cl+

D.H+、Na+、Cl、Ba2+

-解析:Fe3+呈黄色,Cu2+呈蓝色,Ag+能与Cl形成沉淀 答案D [师]除此之外,Fe还能跟S、I2等非金属发生反应。我们在高一课本氧族元素的内容中学过Fe跟S的反应,请同学们给出反应方程式。

[生]Fe+SFeS [师]请同学们标出Fe跟Cl2、S反应时化合价的变化情况,并讨论这两种非金属单质的氧化性的强弱。

[生]Fe与这两种物质发生化学反应时,化合价的变化不同。在Fe跟Cl2的反应里,Fe原子失去3个电子变成+3价的Fe。在Fe跟S的反应里,Fe原子失去2个电子变成+2价的Fe。

[讲述]在这两个反应中,Cl2、S是氧化剂,Cl2夺电子的能力强,它的氧化性强,S的氧化性相对较弱。

[问题探究]:O2跟Cl2、S相比,氧化性如何呢?

[生]因为Fe在O2中燃烧生成的是Fe3O4,Fe有两种价态,所以,O2的氧化能力较Cl2弱,而较S强。

[小结并板书]Fe与强氧化剂反应生成Fe3+,与弱氧化剂反应生成Fe2+,与中等能力的氧化剂反应生成Fe3O4。

[板书](2)铁跟水的反应

[师]在常温下,Fe跟H2O不起反应。但我们知道,在潮湿的地方铁制品易生锈。那是水和空气里的O2、CO2等共同作用的结果,其原理将在本章第四节学习。

那么,在高温下,Fe能不能跟水反应呢?下面,我们来共同完成一个实验。[演示实验5—8]

[师]活泼金属与水作用时,生成对应的氢氧化物和H2,如:2Na+2H2O====2NaOH+

H2↑,若高温时则生成金属氧化物和氢气。铁与水反应生成的是Fe3O4。请同学们写出化学反应方程式,并指出氧化剂。

(学生回答,教师补充并板书)

3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑,H2O为氧化剂。

[师]你们在初中还学过铁的哪些性质? [生]与酸反应

[板书](3)铁与酸的反应

[师]我们知道,酸有非氧化性酸和氧化性酸,这两种类型的酸与铁反应情况是不一样的。

[板书]①与非氧化性酸反应 

[师]我们早已学过铁与稀盐酸及稀硫酸的反应,请同学们写出这两个化学方程式。[生]Fe+2HCl====FeCl2+H2↑

Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑ [板书]其反应实质是:Fe+2H+====Fe2++H2↑ [板书]②与氧化性酸反应

[师]Fe与氧化性酸(如稀HNO3)反应生成Fe3+,但如果Fe过量,Fe3+会与Fe反应生成Fe2+。其反应的化学方程式是:

[板书]Fe+4HNO3(稀)====Fe(NO3)3+NO↑+2H2O(Fe不足)3Fe+8HNO3(稀)====3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O(Fe过量)

[讲解]分析铁与酸的反应,虽然酸都是作为氧化剂反应的,但稀盐酸、稀硫酸中起氧++-化性的是H(2H+2e====H2↑),而氧化性的酸则不同(如浓H2SO4起氧化性的是+6价的S),一般与金属反应不产生H2。有关这部分内容,我们在学习硫酸时已详细地介绍过,这里就不再重复了。需要强调的一点是,铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸会发生钝化,即在铁表面生成致密的氧化物薄膜,阻止内部的金属进一步被氧化。因此常用铁制容器装运浓H2SO4、浓HNO3。

[板书](4)铁跟盐溶液的反应

[师]铁跟比它活动性弱的金属的盐溶液起反应时,能置换出这种金属。请同学们写出Fe放入CuSO4或CuCl2溶液中的离子方程式。

[板书]Fe+Cu2+====Fe2++Cu [投影练习]将质量为m g的铁片放入CuSO4溶液中,过一会儿取出干燥,铁片质量变为n g,被氧化铁片的质量是()A.8(m-n)

B.8(n-m)

C.7(m-n)

D.7(n-m)解析:Fe与CuSO4反应析出的铜将覆盖在铁的表面使其增重,从反应Fe+CuSO4====FeSO4+Cu来看,有56 g Fe被氧化,则增重64-56=8 g,现已知增重(n-m)g,则被氧化的铁片的质量是:

56(nm)8答案:D.[师]Fe还可以与铁盐溶液发生反应,根据同种元素不同价态间的氧化还原反应,我们写出离子方程式。

[板书]Fe+2Fe3+====3Fe2+

[投影练习]在氯化铁和氯化铜的混合溶液中,加入过量的Fe粉,若充分反应后溶液的质量没有改变,则原混合溶液中Fe3+和Cu2+的物质的量之比为()A.14∶5

B.5∶14 C.7∶2

D.2∶7 答案:D [小结]本节课重点讲铁的化学性质。

[布置作业]1.举例说明铁有哪些化学性质? 2.课本92页

一、1;

二、1、4 ●板书设计

第二节

铁和铁的化合物

一、铁的性质

1.物理性质:纯净的单质铁为银白色,具有金属光泽,密度较大,熔点较高,易导电、导热,有良好延展性,质地较软的固体。可被磁化。

2.化学性质:

(1)与非金属反应:与强氧化剂反应生成Fe3+,与弱氧化剂反应生成Fe2+。

3Fe+2O2Fe3O4 2Fe+3Cl22FeCl3

Fe+SFeS 点燃点燃(2)与水蒸气反应

3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2

(3)与酸反应

a.与非氧化性酸反应 Fe+2H+====Fe2++H2↑ b.与氧化性酸反应

Fe+4HNO3(稀)====Fe(NO3)3+NO↑+2H2O(Fe不足)3Fe+8HNO3(稀)====3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O(Fe过量)(4)与某些盐溶液反应 Fe+Cu2+====Fe2++Cu Fe+2Fe3+====3Fe2+ ●教学说明

学生在初中阶段曾学过一些铁的知识,如铁的性质、几种铁合金、生铁和钢的冶炼等。本节是在这些知识的基础上,结合高一学的元素周期律、氧化还原反应的知识,进一步介绍铁的化学性质。教学过程中,要注意新旧知识的衔接,并通过采用边讲边练的教学手段,使本节课的知识得以巩固,可收到较好的效果。

参考练习

1.将适量铁粉放入三氯化铁溶液中,完全反应后,溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等,则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是()

A.2:3

B.3:2

C.1:2

D.1:1 答案A 2.将20g铁放入一定量的稀HNO3中,充分反应后放出气体2.24L(标况),铁粉有剩余,则剩余的铁粉质量为()

A.14.4g

B.11.6g C.8.8g

D.3.2g 解析:因铁剩余,所以反应后生Fe2+、NO,据化合价升降守恒:n(Fe)×2=n(NO)×3, 所以n(Fe)=高温0.1mol3 =0.15mol, m(Fe)=0.15mol-1=8.4g.2所以剩余m(Fe)=20g-8.4=11.6 答案:B 3.两种金属粉末的混合物30g,投入足量的稀H2SO4中,在标况下得到11.2L H2,该混合的可能是()

A.Fe+Zn B.Mg+Al

C.Mg+Fe D.Fe+Cu 答案:AD

4.把铁片分别放入下列物质的溶液中,充分反应后,溶液质量比反应前减少的是()A.CuSO4

B.Fe2(SO4)3 C.HCl

D.FeSO4

解析:Fe从溶液中置换出来的物质应大于Fe溶解的质量。答案:A 5.下列各组物质间不能发生化学反应的是()A.铁和FeCl3溶液

B.铁和溴水 C.铁和浓硝酸

D.铁和Ca(OH)2

解析:A反应是Fe+2FeCl3====3FeCl2,B反应是2Fe+3Br2====2FeBr3,C.Fe被钝化,但也是由于与浓HNO3反应而产生致密氧化膜。

答案:D

第二篇:【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第二册第八章合成材料第二节合成材料(第一课时)

第二节合成材料 ●教学目标

1.使学生对常见的合成材料的品种、性能和用途有大致的印象; 2.使学生树立环境保护观念、培养环境保护意识。●教学重点

三大合成材料的性能、用途。●教学难点

培养学生环保意识。●课时安排 一课时 ●教学用具

投影仪、胶片、蚊帐、床单、地毯、塑料袋、洗衣盆、轮胎、腈纶上衣、缆绳、降落伞绳等。●教学过程

[引言]请同学们观看以下几幅图片。[图片展示]图片1,一个解放前的家庭 图片2,一个解放后的家庭 图片3,一个改革开放后的家庭 图片4,一个现代化的家庭

[问]大家看了这几幅图片后有何感想? [生]甲:人类的生活水平越来越高。乙:人类智慧的力量真是无穷呀!

丙:人类所使用的材料,好多已看不出它的真面目。

[师]对,天然材料已远不能满足人类的需求,人类在改造自然的过程中充分发挥自己的聪明才智,已经人工合成了多种高分子材料。

合成高分子材料被广泛应用于人们的衣、食、住、行、工农业生产等各个方面。[过渡]本节课,我们来了解传统的三大合成材料。[板书]第二节合成材料 [师]合成材料的品种很多。塑料、合成纤维、合成橡胶就是我们通常所说的三大合成材料。[板书]

一、塑料

[师]请各组展示课下准备的塑料制品。[展示]塑料袋、洗衣盆、牙筒、牙刷等。

[问]塑料制品广泛应用于我们的日常生活、生产和工作中,究竟什么是塑料?其主要成分是什么?如何分类和具有什么样的性能和用途呢?请大家阅读教材内容,回答问题。[学生阅读教材后回答]

塑料的主要成分是合成树脂,塑料就是树脂和添加剂的混合物。

分类:按受热的特征分,可分为热固性塑料和热塑性塑料;按应用范围及性能分,可分为通用塑料和工程塑料。

[投影展示]几种常见塑料的性能和用途(见资料1)[师]请大家展示课下准备的纤维制品。[展示]地毯、床单、手套、蚊帐等。[问]这些制品的原材料是否完全一样呢?

[生]不一样,有的属于天然纤维制品,有的属于化纤制品,包装盒上都标明了。[师]看来,大家在下面调查得非常认真。

不经过化学加工的纤维叫天然纤维。如棉花、木材、羊毛等。那什么是化纤呢?大家调查清楚了吗?

[生]调查清楚了。化纤是化学纤维的简称,包括人造纤维和合成纤维。[问]人造纤维是天然纤维经化学加工得到的,合成纤维又是怎样得到的呢?也是由天然纤维经加工得到的吗? [师]对,不是的。

合成纤维是利用石油、天然气、煤和农副产品作原料制成单体,再经聚合反应制成的。[过渡]下面,我们来了解合成纤维的性能和用途。[展示]腈纶上衣、缆绳、降落伞绳。

[师]这些都是合成纤维,它们的制作原料就是石油、煤、天然气和农副产品。[板书]

二、合成纤维

[生]惊讶(原来生活中的好多用品是由石油、煤等制成的,真看不出来)[问]天然纤维、人造纤维既透气又保暖,为什么还要广泛使用合成纤维呢?合成纤维与天然纤维、人造纤维比较性能怎样呢?请大家根据生活经验及调查结果讨论并总结。[生]讨论、总结。

合成纤维具有比天然纤维和人造纤维更优异的性能。

天然纤维和人造纤维虽保暖、透气,但弹性差,不耐磨,易发霉,易被虫蛀等。而合成纤维弥补了天然纤维和人造纤维的不足。[师]合成纤维的性能在许多方面的确优于天然纤维和人造纤维,但由于合成纤维也有其缺点,如吸水性和透气性差,穿着不够爽滑,外观不够高雅华贵等。针对这些缺点,人类又一次利用自己的聪明才智,推出新的“绿色面料”——天丝和牛奶丝。现已有天丝和牛奶丝制品上市。同学们在调查过程中见到了吗?

[生]见到了。但是,老师,牛奶丝真的是以牛奶为原料制造出来的吗? [师]向学生介绍天丝和牛奶丝(见资料2)[问]现在市场上的衣物面料品种繁多,要选择自己想要的面料,就需要会识别。大家现在已知道的识别面料的方法有哪些呢? [生]讨论回答。

点一下,闻气味,有烧焦羽毛气味的为纯毛,否则不是。

[师]这样可以粗略地辨认。下面咱们来了解一下纤维和织品的鉴别。(见资料3)[放录像]纤维制品在生产和国防上的用途。

[过渡]接下来,我们再来认识第三大合成材料——合成橡胶。[板书]

三、合成橡胶

[师]结合大家的调查情况,阅读P209内容,总结橡胶的性能及分类。[生]认真阅读,结合调查结果总结。分类:橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶。性能:天然橡胶性能全面但易老化。

合成橡胶性能不及天然橡胶全面,但其具有弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能。

[问]天然橡胶的主要成分是什么? [生]聚异戊二烯。

[师]写出其结构简式,其单体的结构简式。[一同学板演,其他同学在下面写出] [问]天然橡胶为何容易老化?

[生]天然橡胶分子中含有双键,易起加成反应和易被氧化,所以易老化。

[师]很好。所以,在实验室盛装KMnO4溶液、液溴、浓HNO3、汽油、苯、四氯化碳等试剂瓶不宜用橡胶塞。为了改善天然橡胶的性能,工业上用硫化措施使线型结构的双键发生加成反应后变成相互交联的体型结构。[问]常用的合成橡胶有哪几种?

[生]丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶。

[投影展示]常用橡胶的性质和用途(见资料4)[过渡]合成材料在我们的日常生活、工农业生产、国际上都起着重要的作用,但同时也带来了很大的污染。

[板书]

四、合成材料与白色污染

[放录像]画面1:北风呼啸,农田里的地膜在风中狂舞;

画面2:一旅游景点旁的一条小河上漂着食品袋、一次性塑料餐具、饮料瓶等。[师]以上两个画面展现的就是塑料制品废弃物造成的污染——白色污染。[问]为什么塑料制品会造成污染呢?

[生]在地下经久不烂,破坏土壤结构,使土地变得贫瘠;燃烧时,发出难闻的令人恶心的气味,污染空气,损害人体健康。

[问]面对目前的情况,我们应采取哪些措施呢? [生]讨论、回答。

减少使用塑料制品;回收、再利用。

[师]对,目前主要从减少使用和加强回收利用开始,直到研制出各种类型的自毁塑料。“拯救环境,就是拯救人类自己”,这是人类共同的呼唤。那么作为人类的一员,一名中学生,我们该有何思考,作何行动呢? [生]第三组代表发言,“保护环境,人人有责,从我做起;从身边做起。”

[总结]一九九九年“地球日”环境宣传活动的主题是“消除白色污染,倡导绿色消费”,这是社会对我们提出的要求。环境保护这一千秋大业是地球上每一个公民应尽的义务。作为肩负新世纪历史重任的青年一代,我们应从现在做起,从身边做起,树立环保意识,增强环境保护的社会责任感和紧迫感,自觉投入到保护环境的行动中去。[作业]调查本地“白色污染”物的种类、危害、处理办法和回收价值。●板书设计 第二节合成材料

一、塑料

二、合成纤维

三、合成橡胶

四、合成材料与白色污染 ●教学说明

合成材料广泛应用于日常生活的衣、食、住、行,利用这一点,课前安排学生搜集样品,了解相关知识,上课时将样品带上课堂,结合教材内容,认识合成材料的性能和用途。合成材料与白色污染的教学,要让学生认识白色污染已经成为困扰人类社会的一大公害,减少白色污染是每一个公民的义务。使学生树立环境保护意识。

第三篇:高中化学 铁和铁的化合物 教案

铁和铁的化合物

1、使学生掌握铁的性质。(学会)

2、通过学习和实验,培养学生动手能力及观察分析问题的能力(会学),同时对学生进行环境保护教育。(德育渗透)

3、培养学生由表象分析事物的本质、变化,综合已学知识,解决问题的能力。(会学)

4、通过新旧知识联系,培养学生知识迁移、扩展能力(会学),进一步激发学生的兴趣和求知欲。(乐学)

5、通过介绍我国悠久的炼铁史,对学生进行爱国主义教育。(德育渗透)教学重、难点:

Fe的还原性、Fe与稀HNO3、水蒸气的反应。实验设计:

1、增加“铁丝与稀硝酸反应”的学生实验。(创新能力)

2、增加“铁丝与水蒸气反应”的实验。教学用具:

试管、胶头滴管、酒精灯等仪器;铁丝、铁粉、稀硝酸、蒸馏水等药品;多媒体教学设备、Flash4.0电脑软件支持。

教学模式:实验探究法。教学过程 :

一、设疑激趣。

【引言】人类使用铁已有好几千年的历史了,目前已发现的金属虽然已有90种,但其中应用最广泛、用量最多的仍然是铁。小到铁钉,大到桥梁、铁道、舰船、车辆和各种机械等,都需要大量的钢铁来制造。就连动植物体内也含有铁,人体内缺铁会导致缺铁性贫血,钢铁的生产和使用是人类进步和社会进步的重要标志。那么,是哪个国家、哪个民族首先使用铁呢?

【电脑展示】我国的劳动人民在春秋时期就会冶铁,比欧洲早近2000年,并且我国铁矿石的储量居世界第一,从1996年开始我国年钢产量连续超1亿吨,居世界首位。我们为我国悠久的炼铁史和发达的钢铁工业而感到自豪和骄傲!这节课我们一起来研究铁和铁的化合物。

二、实验探究。【板书】第三章

第一节

铁和铁的化合物

(一)一、铁的物理性质:

【学法指导】指导学生阅读教材、观看实物、联系生活实际(如铁锅导热),回忆总结出铁的物理性质。(指明讨论一种物质物理性质的方法)

【引入】铁的原子结构有哪些特点?

【电脑展示、讲解】对照元素周期表,指出铁位于第四 周期第Ⅷ 族,这一区域还有哪些元素呢?这里还有代表财富的“金”和“银” ;最硬的金属“铬” ;最难熔的金属“钨” ;“太空金属”“钛” ;象水一样的“汞” ;以及电器工业的主角“铜”。它们的单质、合金及重要化合物在祖国经济建设中具有广泛的用途,可见在元素周期表的中间区域,是含“金”纳“银”、藏“铜”卧“铁”之“宝地”。(引出过渡元素的概念)

象上述的金、银、铜、铁等从ⅢB到ⅡB共10个纵行(包括镧系和锕系)共68种元素,叫做过渡元素。(注:新元素周期表已列出了112号元素)。【板书】

二、铁的原子结构示意图:

【引导分析】从原子结构示意图上看,Fe的次外层电子未达到饱和,和主族元素不同,不仅最外层上2个电子是价电子,而且次外层也有价电子,当铁与弱氧化剂反应时,只能失去最外层上2个电子形成Fe2+,当跟强氧化剂反应时,还能进一步失去次外层上的一个电子而形成Fe3+。

【板书】Fe-2e-=Fe2+

; Fe-3e-=Fe3+

【讲解】所以,铁在其化合物中通常呈+2价或+3价,在实际反应中是否遵循这一规律呢? 【板书】

三、铁的化学性质:

1、与非金属单质的反应:

铁是比较活泼的金属,在金属活动顺序表里,它列在氢的前面。【电脑展示】Fe+S ===(△)FeS ;2Fe+3Cl2 ===(△)2FeCl3

3Fe + 2O2 ====(点燃)Fe3O4

【阅读】在高温下,铁还能与碳、硅、磷等化合,例如铁跟碳化合而生成一种灰色的十分脆硬而有难熔的碳化铁。【板书】

2、与化合物的反应: Fe+CuSO4=FeSO4 +Cu ; Fe+2HCl=FeCl2 +H2↑ ;Fe+H2SO4=FeSO4 +H2↑

【启发】铁与稀盐酸、稀硫酸反应均生成+2价铁,那么,铁和稀硝酸的反应呢?

【探索实验】把稀HNO­3溶液吸入装有细铁丝的长胶头滴管里,并迅速放入试管内并塞紧,观察每一过程的实验现象,并做好记录。【观察后分析】

(1)液面为什么会下降?

(2)为什么到液面全部下降后有红棕色气体产生?(3)为什么溶液变成棕黄色?(4)为什么一定要把塞子塞紧?

(5)我们知道,稀HNO­3具有较强的氧化性,而铁具有还原性,写出反应的化学方程式。【板书】(1)与稀HNO­3的反应: 稀HNO­3过量时:

Fe +4HNO­3(稀)=Fe(NO3)3 +NO↑+2H2O 【设疑】铁与稀硝酸反应在任何情况下都生成的是Fe3+吗?铁粉过量会出现什么情况?

【分析】Fe3+具有氧化性,Fe具有还原性,还有中间价态Fe2+,所以要发生氧化还原反应。【板书】铁粉过量时,2 Fe(NO3)3 +Fe =3 Fe(NO3)2

总结:3Fe +8HNO­3(稀)=3Fe(NO3)3 +2NO↑+4H2O 【设疑】在常温下,铁与稀硝酸能发生反应,浓硝酸的氧化性比稀硝酸强,也能和铁反应吗? 【讲解】常温下,铁遇冷的浓硝酸和浓硫酸发生钝化,但在加热的情况下仍能发生反应。

【小结】由实验可知,铁遇强氧化剂可失去电子被氧化成+3价的铁,说明铁有还原性。因反应生成NO、NO2污染物,所以应设计该实验放在密闭容器里进行。

三、实验创新。【板书】(2)与水蒸气的反应:

【演示实验】增加铁粉与水蒸气反应的实验。装置如图所示,收集气体,做爆鸣实验。学生通过观察、分析、总结得出结论――有H2生成。

【板书】3Fe+4H2O(气)=(高温)Fe3O4+4H2

【课外思考】该反应的实验装置能否作更一步的改进?

【讲解】在常温下,铁和水不反应。但在水和空气里的氧气、二氧化碳的共同作用下,铁很容易生锈而被腐蚀。这一部分内容我们将在以后的章节中学习。

四、练习反馈。【投影练习】

1、铁片投入下列溶液后,金属片质量减少,但无气体放出的是: A、冷、浓HNO3

B、Cu(NO3)2 溶液

C、稀HNO3

D、Fe(NO3)3溶液

2、下列各物质中,不能由组成它的两种元素的单质直接化合而得到的是: A、FeS

B、Fe3O4

C、FeCl3

D、FeCl2

3、根据下列反应:(1)Fe+CuCl2 =Cu + FeCl2 ;

(2)2FeCl3 + Cu =2FeCl2 + CuCl2 判断Cu2+、Fe2+、Fe3+、氧化性的顺序是: A、Fe3+> Fe2+ > Cu2+

B、Fe2+> Cu2+> Fe3+

C、Cu2+> Fe2+ > Fe3+

D、Fe3+> Cu2+> Fe2+

五、讨论深化。

【讨论、小结】引导学生通过讨论总结出铁具有较强还原性,过渡元素常有变价。弱氧化剂〔I2、H+、Cu2+等〕 强氧化剂〔Cl2、Br2、HNO3等〕 Fe

Fe(Ⅱ)Fe(Ⅲ)O2、H2O

【板书】小结:〔1〕铁具有较强还原性。

〔2〕过渡元素次外层上有价电子,常有变价。【作业 】:P47、1、4

第四篇:【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第二册 第四章 几种重要的金属 第三节金属的冶炼(第一课时)

第三节

金属的冶炼

从容说课

本节教材可以分为两部分。教材以金属在自然界中的分布、存在形式、储量以及金属资源的回收和保护作为本节的引言.引出第一部分关于金属的冶炼知识。在金属冶炼的三个步骤中,利用氧化还原反应原理,把金属矿石中的金属离子还原成金属单质这一步是最关键的步骤,也是化学所要重点研究的问题。由于金属的化学活动性不同。金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同,冶炼方法自然不同。教材以金属活动顺序为线索,以举例的方式,简单介绍了三种冶炼金属的方法,即热分解法、热还原法和电解法。

教材的第二部分是金属的回收和资源保护的有关知识,这些知识主要是为了培养学生的环境意识和资源观念.这也正是教材中插图4-2l的目的所在。

教学时引导学生阅读教材,积极思考,总结出金属冶炼的实质是使处于高价态的金属从矿石中还原出来.成为单质(Mn++ne-→M)。

因此.金属的冶炼方法与金属活动性顺序有很大关系.活泼金属往往采用电解法使金属从矿石中还原出来.活泼性居中或不太活泼的用热还原法(加热),极不活泼的金属用热分解法。

在本节的化学方程式中,只有电解Al2O3。和电解NaCl是学生没见过的。这里可强化从电子得失方面进一步认识氧化还原反应。

关于金属的回收与环境、资源保护,教材从两个问题引入.这两个问题是当前世界各国普

遍关心的重大问题。随着生产的发展,地球上有限的矿产资源日趋减少,而固体废弃物造成的污染却日渐严重,回收利用是把这两个问题同时解决的一条最好出路。这部分知识可以通过 学生的思考、讨论、活动,增强他们的环境保护意识和资源观念。

●教学目标

1.使学生了解金属冶炼的一般原理。2.常识性介绍金属回收的重要意义。3.培养学生的自学能力、归纳总结能力。4.培养学生的环境意识和资源观念。●教学重点

工业上冶炼金属的一般方法:热分解法、热还原法、电解法 ●教学难点

不同金属的冶炼方法不同,如何选择合适的冶炼方法 ●教学方法

学生自学、归纳总结

●教具准备

投影仪、投影片、图片、录像带、VCD机 ●课时安排 一课时 ●教学过程

[引言]金属在自然界中的分布很广,无论是矿物,还是动植物体内,都或多或少地含

有金属元素。但由于不同金属的化学动性相差较大,因此在自然界中存在形式也各不相同,那么元素在自然界中有几种存在形式呢?

[生]元素的存在形式有游离态和化合态两种。[问]什么是游离态和化合态? [学生讨论后回答]

元素以单质形态存在则为游离态,元素以化合物形态存在则为化合态。

[师]不同金属的化学活动性不同,它们在自然界中存在形式也各不相同。少数化学性质不活泼的金属,在自然界中能以游离态存在,如金、铂、铜、银;化学性质比较活泼的金属,在自然界中以化合态存在。大多数金属在自然界中是以化合态存在的,如铝以铝土矿形式存在,铁以铁矿石形式存在。人们日常应用的金属材料,多为合金或纯金属,这就要求人闪必须把金属从从矿物中提炼出来,也就是金属的冶炼,我们这节课介绍几种金属的冶炼方法。

[板书]第三节

金属的冶炼

[师]从化合价的变化情况来看,金属冶炼的过程是一个什么过程?

[生]金属在化合物中显正价,由化合态变为游离态是金属元素被还原的过程。

[师]由此可见,金属冶炼的过程,就是利用氧化还原反应的原理,在一定条件下用还原剂把金属矿石的金属元素还原为金属单质的过程。

[板书]

一、原理:利用氧化还原反应,使化合态的金属得电子,还原为游离态的金属。[师]由于金属的化学活动性不同,金属离子得电子能力不同,因此必须采取不同的冶炼方法,下面我们学习几中冶炼方法。

[板书]

二、金属的冶炼

[师]请同学们根据以下几个问题阅读教材内容。[投影]1。金属的提炼要经过哪几步?

2.目前工业上冶炼金属有哪几种方法?各适用于哪些金属? [学生阅读后小结并板书]1.金属提炼步骤:(1)矿石的富集、除杂;(2)冶炼;(3)精炼。

[板书]冶炼金属常用的方法。

1.热分解法:适用于金属活动性顺序表中氢后面的金属。如Hg、Ag。2.热还原法:适用于大多数多属的冶炼。

[师]:请大家写出工业上用此法冶炼Cu、Fe、W、Cr的方程式,说出用这种方法冶炼金属常用的还原剂有哪些?

高温[生]MgO+CMg+CO↑

高温Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

WO3+3H2W+3H2O 高温Cr2O3+2Al2Cr+Al2O3 高温常用的还原剂有:焦炭、CO、H2、活泼金属等。

[问题探究]炼铁中,为什么不用焦碳直接还原氧化铁?

[生]焦炭是固体,与氧化铁的表面接触很有限,很难反应完合,而一氧化碳是气体,能与氧化铁充分接触完全反应。所以,炼铁中必须通过一氧化碳去还原氧化铁。

[师]对于本身就具有很强还原性的金属用什么方法来冶炼。[学生回答教师板书] 3.电解法:适用于治炼K、Ca、Na、Mg、Al等强还原性的金属。

[师]由于这些金属本身还原性很强,很难找到比它们还原性更强的还原剂将它们还原,因此要用电解它们的熔融盐或氧化物的方法将它们还原。这种方法得到的金属一般纯度较高。但要消耗大量电能,价格较贵。

[投影练习]1.用H2作还原剂和用金属作还原剂相比,所得金属纯度的说法正确的是()A.用H2的高

B.用金属的高 C.二者相同

D.无法比较 答案:A 2.用铝热反应冶炼出的金属是()A.固态的B.气态的 C.液态的D.三态都有可能 答案:C 3.工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3)生产铝的过程,可用简单示意图表示如下(图中字母代表有关物质的分子式)

写出①~④反应的方程式。

答案:①Al2O3+2NaOH====2NaAlO2+H2O ②2NaAlO2+CO2+3H2O====2Al(OH)3↓+Na2CO3 ③Na2CO3+Ca(OH)2====CaCO3↓+2NaOH

④2Al(OH)3Al2O3+3H2O [过渡]矿产资源是大自然赋予人类的宝贵财富,但并非取之不尽用之不竭,随着人们的开发利用,将会日渐减少,因此要中强金属资源的回收和再利用,节约矿产资源。

[板书]

三、金属的回收和资源保护 [放录像]废旧金属的循环利用。

[讲述]我国幅员辽阔,是世界上矿产资源比较丰富、矿产品种比较齐全的国家。我国矿产资源总值居世界第3位,但人均拥有量约为世界人均水平的1,居世界第3位,因此,3我们更应注意金属的回收和资源的保护。

[布置作业]1.我们日常生活中应如何保护矿产资源?

2.P96一、二。

板书设计

第三节金属的冶炼

一、原理

利用氧化还原反应,使化合态的金属得电子。还原为游离态的金属。

二、金属的冶炼

1.金属提炼步骤:(1)矿石的富集、除杂;(2)冶炼;(3)精炼。

2.冶炼金属常用的方法

(1)热分解法:适用于金属活动性顺序表中氢后面的金属。

(2)热还原法:适用于大多数金属的冶炼。

(3)电解法;适用于冶炼K、Ca、Na、Mg、Al等强还原性金属。

三、金一的回收和资源保护

教学说明

本节课采用了学生自学、教师引导归纳的教学方法,目的是为了让学生更多地参与教学,并在学习过程中培养学生对知识的归纳、总结和探究的能力。

由于本节内容的教学要求属于B或A层次,学生在学过金属活动性顺序和氧化还原反应的基础上,通过自学是可以达到本节的教学目标的。

参考练习

1.下列各组金属均需用H2、CO把它们从化合物中还原出来的是()

A.Ca、Mg

B.Al、Fe

C.Sn、Cu

D.Hg、Ag

答案:C

2.不能用铝热法冶炼的金属是()

①Fe

②w

③Cr

④Mg

⑤Mn

A.④

B.③⑤

C.①②③

D.①③④⑤

答案:A

3.用H2还原某+n价金属的氧化物时,l g H2能还原m g氧化物,则该金属氧化物中金属元素的相对原子质量是()A.(m一8)n

B.(8一m)n C.mn+8n

D.(m一16)n

答案:A

第五篇:铁和铁的化合物(第一课时)公开课教案

第四章 第二节

铁和铁的化合物(第一课时)

福州格致中学

伍兴武

〖教学目的〗

1.了解过渡元素和铁在元素周期表中的位置及铁的物理性质。2.掌握铁的化学性质。

3.通过学习和实验,培养学生动手能力及观察分析问题的能力,同时对学生进行环境保护教育。4.培养学生学会由表象分析事物的本质变化,综合运用已学知识,解决问题的能力。5.通过新旧知识联系,培养学习知识迁移、扩展能力,进一步激发学生的兴趣和求知欲望。〖教学重、难点〗

教学重点:铁的化学性质

教学难点:铁在与不同氧化剂反应的情况下,分别显示不同的价态 〖教学方法〗实验探究法、比较归纳法 〖教学过程〗

[创设情境] 通过视频介绍我国古代人民冶铁用铁的辉煌成就和现代钢铁工业的发展,以及铁对人类社会的发展有着非常重要的作用,从而激发起学生学习铁元素性质的兴趣。

[引言]刚才大家都很认真观看了短片,那我们就多看一些。很明显,片中涉及到同学们最熟悉的、生活和生产中用量最多、用途最广的金属铁,从这节课开始,我们将一起讨论铁、铁的化合物的有关知识,首先讨论铁的性质。[板书]第二节 铁和铁的化合物

一、铁的物理性质

[提问]前面,同学们学过镁、铝的物理性质,懂得金属的物理性质可从哪几个方面来描述。现结合短片请一位同学分析铁有那些物理性质?

[设问]铁有哪些化学性质? 板书:

二、铁的的化学性质

[教师布置本节课的学习任务]铁的化学性质比较活泼,实验也比较多,这节课考师设计了9个实验。这些实验既有电脑播放的演示实验视频,也有老师的演示实验以及同学们自己动手做的实验。所以,本节课要求同学①要认真看,注意听,认真观察及时记录实验现象。②要积极思考,善于从实验中发现问题,要善于从知识的学习中发现问题,并把问题记录下来。教师介绍实验的具体内容及实验顺序。

[学生观看视频]铁与O2反应、铁与S反应、铁与水蒸汽反应 [教师演示实验]铁与Cl2反应、铁与稀硝酸反应

[学生随堂实验] 铁与稀硫酸反应、铁与浓硫酸反应、铁与硫酸铜溶液反应、铁与氯化铁溶液反应 [教师]将实验项目投到屏幕,请一位同学归纳总结铁的化学性质。[板书]

1、铁与非金属反应

2、铁与水的反应

3、铁与酸的反应

4、铁与盐溶液的反应

[教师]围绕着铁的化学性质实验,我们从三个方面探讨铁的化学性质:①在分析铁的性质实验时,你有什么发现,或有何心得体会、领悟可供同学们借鉴或思考。②对实验的具体操作过程和观察过程中你有什么发现?产生了什么疑问?借这机会,我们一起探讨、交流。具体分析如下:

1、铁与非金属反应

[问题1]从上述铁与O2、Cl2、S的三个反应的产物中铁元素的化合价的不同,您可以得出什么结论?

[结论]①铁是一种有可变化合价的金属元素,当遇到强氧化剂时被氧化成+3价,遇到弱氧化剂时被氧化成+2价②氧化性强的物质会把还原剂氧化到高价态,即氯气氧化性比硫单质强。[小结]铁与氧化性不同的非金属反应,产物呈现两种化合价。

2、铁与水的反应

[问题2]如果没看实验,你能判断铁与水能否发生反应?

[结论]借助铁在金属活动顺序表的位置引出铁是较活泼的金属,位于H前面,可能会与水反应。[问题3]为什么铁与水反应的条件比钠、镁要求高?

[结论]从Na、Mg、Al与水反应的情况可以得出铁与水反应条件要求应比较高。

常见金属与水反应的情况:K Ca

Na / Mg

Al

Zn / Fe „

冷水

热水

水蒸气 [问题4]铁与水反应产物为什么不是氢氧化物而是氧化物? [结论]由于氢氧化亚铁及氢氧化铁受热分解,所以产物为Fe3O4 [问题5]演示实验中在点燃H2前必须做的一步操作是什么?如何操作? [小结]铁是较活泼金属,能与水反应,产物为Fe3O4

3、铁与酸的反应

[问题6]铁与盐酸、稀硝酸反应,产物为何不同?

[结论]酸可分为氧化性酸和非氧化性酸,铁与硝酸反应,是氮元素得电子,所以产物为NO或NO2。盐酸为非氧化性酸,氢元素得电子,产物为H2

[问题7]钝化是否是化学变化?

[结论]钝化是化学变化,只不过反应发生在金属表面而已。[小结]1.铁与非氧化性酸反应: Fe+2H+=Fe2++H2↑

2.铁与氧化性酸反应:

① 硝酸、浓硫酸常温时作用,表面钝化;

②铁与稀硝酸或加热条件下浓硝酸、浓硫酸作用均生成三价铁的化合物。

4、铁与盐溶液的反应

[问题8]你能总结出铁与盐溶液反应的规律?

[结论]Fe3+和排在金属活动表铁后面的金属离子均能与铁反应生成Fe2+ [问题9]铁还能与哪些盐溶液反应?

[结论]NH4Cl溶液、Al2(SO4)3溶液(水解呈酸性)[小结]我能与盐溶液中的盐或H+、OH-反应

[教师]从上面同学们的分析、讨论可以看出,同学们对铁的性质有了一定的认识:铁的化学性质比较活泼,可生成两种价态的化合物。那么,铁为什么有这些化学性质?请一位同学来解释。[学生回答]结构决定性质。

[教师分析]对照课本元素周期表,指出铁位于第四周期第Ⅷ 族,这一区域还有些什么元素呢?这里还有代表财富的金和银,最硬的金属铬,最难熔的金属钨,“太空金属”钛,象水一样的汞,以及电气工业的主角铜,它们的单质、合金及重要化合物在祖国经济建设中都具有广泛的用途,可见在元素周期表的中间区域,是含“金”纳“银”、藏“铜”卧“铁”之“宝地”。象上述的金、银、铜、铁等从ⅢB到ⅡB共10个纵行(包括镧系和锕系)共63种元素,我们习惯上,称做过渡元素。

从原子结构示意图上看,Fe的次外层电子未达到饱和,和主族元素不同,不仅最外层上2个电子是价电子,而且次外层也有价电子,当铁与弱氧化剂反应时,只能失去最外层上2个电子形成Fe2+,当跟强氧化剂反应时,还能进一步失去次外层上的一个电子而形成Fe3+。

[总结]这节课我们通过探究、讨论、知识的比较归纳等方法学习了铁单质的化学性质。学习铁与非金属反应时,我们比较了铁与O2、S、Cl2不同氧化性单质的反应,得出铁是一种比较活泼的金属,有可变的价态;学习铁与水反应时,我们比较了钠、镁、铁三种金属与水的反应情况,得出铁的金属性没有钠、镁强,但仍为较活泼金属,能与水反应;学习铁与酸反应时,我们比较了非氧化性酸和氧化性酸与铁反应之间的不同以及钝化的条件;学习铁与盐溶液反应时,我们比较了盐与盐溶液的区别。通过比较,我们对铁单质的性质有了比较全面的认识,现在总结一下:

(1)铁具有较强的还原性,铁的原子结构决定其可以失去2个电子或3个电子。

较弱的氧化剂,如S、H+、Cu2+、Fe3+

Fe2+

3+强氧化剂,如Cl2、Br2、HNO3

[作业]1.完成学案

2.课本P92习题一、二、三

[教师点评]

刘永生(二中、高评委成员)传统与现代的教学手段相结合,实验设计很好,准备很充分,归纳总结很到位,学生配合情况也很好。

华秀文(四中高二集备组长)将原子结构理论放在性质实验和性质归纳之后,很新颖、效果很好,起到画龙点睛的作用。教学手段多,将一些比较难做的实验通过视频展出,这是今后的一个方向,课堂容量偏大,学生若稍不留神,可能就掌握不好。

程心天(四中教研组长)对一些初中的实验通过视频来复习效果很好,学生素质很好,随堂实验操作很规范,铁与盐溶液的反应强调处理得很好。从听课过程中反映出集备工作做得很好,团队精神很突出。

张延炜(屏东)讲解与实验结合,直观形象,充分利用课件演示实验对知识进先进水平适当的扩展。雷婉辉(格光)教态自然、设想丰富、师生配合尚好。

何丽娟(格致鼓山校区)实验改进很有特色,符合课改精神。

游丹(格光)大量运用视频技术演示难度较大实验,丰富了教学内容,注重通过实验引导学生自主思考、总结归纳铁的性质,对学生启发性教育有很大好处。

教学设计思想:

1.本节课是在自学的基础上进行授课,授课中注意学法指导,将自学能力的培养和进行素质教育落到实处。2.本节课在教学中注重知识点的前后联系,使知识系统化、网络化,以培养学生的综合能力。

3.本节课在教学设计中设计了二个具有思考性的思考题,以培养学生的创新精神和分析问题、解决问题的能力。4.本节课上提问次数多达15次左右,充分调动学生的学习积极性,真正做到以学生为主体、教师为主导。

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