铁和铁的化合物

第 二 课 时                   

执教时间：06年12月9日

执教地点：安庆三中化学实验室

执教班级：高二（1）班

执教教师：王涛

一、素质教育目标

（一）知识教学点

1．铁的氢氧化物的制备、物理性质、化学性质。

2．Fe2+和Fe3+的相互转化。

3．Fe3+的检验方法。

（二）能力训练点

1．动手实验能力和观察实验现象分析的能力

2．归纳思想能力 :Fe、Fe2+、Fe3+之间存在着相互转化的诸多规律——“铁三角”，可引导学生进行自我归纳，并分别举例写出转化的有关化学方程式。

3．分析思维能力

①    亚铁离子有还原性，配制和保存FeCl2及FeSO4的溶液时应采取什么措施？

②    试分析FeCl2与碱溶液反应时，为什么很难观察到白色的Fe（OH）2沉淀？若要制得白色的Fe（OH）2沉淀，应考虑创设哪些条件？

③    如何鉴定某无色溶液是KSCN溶液？

4．表达能力:有关操作、反应现象、物质的颜色等的准确描述，有关解释的正确表述等。

（三）德育渗透点:

1）通过学生的动手实验培养学生科学态度，激发学生学习兴趣和求知欲。

（2）通过列表，类比归纳，总结知识规律，使学生知识升华为能力，在训练中提高学生的化学素质，形成良好的学习品质。

（3）渗透辩证唯物主义观点的教育。

二、教学重点、难点、疑点及解决办法

1．重点

（1）铁的化合物的化学性质。

（2）Fe（OH）2和Fe（OH）3的制取

（3）Fe2+和Fe3+在一定条件下的相互转变以及Fe3+的检验。

2．难点

Fe2+和Fe3+在一定条件下的相互转变。

3．疑点

（1）铁在什么条件下反应生成+2价化合物，在什么条件下反应生成+3价化合物。

（2）+3价铁在什么条件下反应生成+2价化合物，在什么条件下反应铁。

4．解决办法

（1）通过实验说明铁的化学性质。如可让五位同学分别演示①铁丝在O2中燃烧；②Fe粉与S粉的化合；③铁丝在Cl2中燃烧；④铁片与稀盐酸的反应；⑤铁片与CuSO4溶液的反应。通过引导观察实验现象，师生共同归纳出铁的有关化学性质。使学生进一步巩固有关纵横类比归纳的科学学习方法。

（2）Fe（OH）2的制备可作如下改进：向盛3mLFeSO4溶液的试管中加约1mL苯（分层），然后逐滴滴加氢氧化钠溶液，在苯层下的FeSO4溶液中即可生成白色絮状的Fe（OH）2沉淀（可保持较长时间），振荡后白色沉淀即逐渐变灰绿再变红褐。这样改进后操作规范（滴管端不必插入液面下），现象明显，便于观察     Fe（OH）2的白状,上层的苯可有效地防止空气中的O2氧化Fe（OH）2

（3）铁化合物和亚铁化合物的转化，可通过实验教学予以直观化：①FeSO4溶液加饱和氯水；②FeCl3（用盐酸酸化）溶液加细铁丝团。在演示的同时要引导观察现象，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+相互转变的内因和外因

四、教具准备

试管4支，胶头滴管3个，铁屑，稀盐酸,新制的FeSO4溶液，氢氧化钠，FeCl3溶液，KSCN溶液, 新制的氯水,苯。

五、学生活动设计

1．            学生动手做好4个实验，认真观察分析实验现象，总结归纳Fe（OH）2、Fe（OH）3制备方法和性质；Fe3+检验方法。 

2．            总结归纳Fe2+和Fe3+之间的相互转化关系。

3． 课堂巩固练习。

六、教学步骤

 [引言]上一节我们学习了铁的化学性质以及铁的氧化物的性质.下面我们来回顾一下这方面的内容。

[复习提问]⑴回顾Fe与S、Cl₂、O₂反应的产物，比较S、Cl₂、O₂氧化性由强到弱的顺序。

⑵什么条件下铁反应后生成+2价化合物，什么条件下铁反应生成+3价化合物？

⑶铁的氧化物常见有哪三种形式?分别有什么俗名?

⑷它们中铁的价态分别是多少?

[过渡]由上可见，铁元素并没有+8/3价，常见价态只有+2价和+3价，因此铁的氢氧化物也应该有两种，即氢氧化亚铁和氢氧化铁。下面我们来学习它们的性质。[板书]二、铁的重要化合物

[板书]2、铁的氢氧化物

[师] 铁的氢氧化物有两种，分别是氢氧化亚铁和氢氧化铁.那么，铁的氢氧化物有什么样的物理性质和化学性质呢?如何制得这两种氢氧化物呢？下面我们一起来做两个实验，同学们一定要仔细观察实验现象。

[演示实验4-9]

[师]在逐滴滴入NaOH的过程中，观察到了什么现象？

[生]溶液里立即生成了红褐色的沉淀。

[师]请同学们自己动手[实验4—9 ] 分析红褐色的沉淀是何种物质，然后写出该反应的离子方程式。

[学生动手实验4—9 ]

[板书]Fe³⁺＋3OH^－===Fe(OH)₃ （红褐色）

[师]在FeSO₄溶液中滴加NaOH会生成什么物质呢？下面我们一起再做一个实验，请注意观察。

[演示实验4-10]

[师]你们都观察到了哪些现象？

[生]开始时生成白色絮状沉淀，白色絮状沉迅速变灰绿色，最后变成红褐色。

[师]请同学们自己动手[实验4—10 ]

[学生动手实验4—10 ]

[师]开始生成的白色絮状沉淀是氢氧化亚铁，最后生成的红褐色沉淀是氢氧化铁。从铁的化合价来看，是Fe（OH）₂被氧化了，那么是被什么氧化剂氧化的呢？

[生]是空气中中的氧气。

[师]对。由此可见，Fe(OH)₂极易被氧化。在刚才的实验中，发生了以下两个反应：

[板书] Fe²⁺＋2OH^－===Fe(OH)₂↓（白色絮状）

4 Fe（OH）₂+O₂＋2H₂O====4 Fe（OH）₃ ↓ 

[师]由于Fe（OH）₂极易被氧化， 所以在配制反应液体要用沸水，尽量降低氧气的溶解度。下面同学们讨论几个问题。

[问题探究1]实验中为什么要用新制的硫酸亚铁溶液？

[生] FeSO₄易被空气中的O₂氧化，防止影响实验效果。

[问题探究2]怎样才能使Fe²⁺溶液能长时间保存呢？

[生]在配制溶液时，要加入少量铁粉防止氧化，加入少量对应的酸抑制其水解。

[问题探究3]实验中为什么要将滴管尖端插入试管里溶液的层部，且慢慢挤出NaOH溶液？

[生]Fe（OH）₂极易被氧化，预防带入空气。

[问题探究4] 可不可以保持较长时间观察白色的Fe（OH）₂呢？

[师]上层加苯可有效地防止空气中的O₂氧化Fe（OH）2

[总结]由于Fe（OH）₂极易被氧化， 所以为了能制得Fe（OH）₂必须注意一下几点:①要用新制的硫酸亚铁溶液②配制反应液体要用沸水③配制溶液时，要加入少量铁粉和少量对应的酸④要将滴管尖端插入试管里溶液的层部，且慢慢挤出NaOH溶液

[师]铁的氢氧化物均为弱碱，具有碱的通性。请同学们写出两种氢氧化物与强酸反应的离子方程式和它们受热分解的化学方程式。

[学生练习]

2Fe(OH)₃   ===== Fe₂O₃+3H₂O         Fe(OH)₂    ===== FeO+H₂O

Fe(OH)₃＋3H⁺=====Fe³⁺+3H₂O          Fe(OH)₂＋2H⁺===== Fe²⁺+2H₂O    

[师]我们知道，Fe(OH)₂很容易被空气中的O₂氧化生成Fe（OH）₃，即正二价铁可以向正三价铁转化，那么，正三价铁能否则向正二价铁转化呢？

[板书]3铁的化合物与亚铁化合物的相互转变

[师]请同学们分析以上相互转化是需要氧化剂还是还原剂，试写出一些能实现上述转化的方式。

[学生思考、讨论，汇报结果，教师分析、总结如下]

弱氧化剂

还原剂

（1）Fe≒Fe2+

            Fe        Fe²⁺   如 H⁺，Cu²⁺,Fe³⁺    

     Fe²⁺       Fe    如 Zn 

Fe+2H⁺==== Fe²⁺+ H₂↑

Fe+Cu²⁺==== Fe²⁺+ Cu

Fe+2Fe³⁺==== 3Fe²⁺

强氧化剂

还原剂

（2）Fe≒Fe3+

Fe²+Zn==== Zn²⁺+ Fe

Fe3+   如 稀HNO3、Cl2、○2

Fe    如Zn

Fe

Fe3+

-

 

Fe+4H⁺+NO₃（稀）==== Fe³⁺+ NO↑+2H₂O

2Fe+3Cl₂====2FeCl₃

2Fe³⁺+3Zn==== 2Fe+3Zn²⁺

强氧化剂

弱还原剂

（3）Fe3+≒Fe3+

Fe3+

Fe3+

Fe3+  如 HNO3、浓H2S○4、

Fe2+    如 Fe、Cu、I-、S2-

 

-

3Fe²⁺+4H⁺+ NO₃（稀）====3Fe³⁺+NO↑+2H₂O

2Fe³⁺+Cl₂==== 2Fe³⁺+2Cl^-

2Fe³⁺+Cu==== 2Fe²⁺+Cu²⁺

2Fe³⁺+2I^-==== 2Fe²⁺+I₂

[小结并板书]

[讨论]根据以上性质，请同学们思考如何检验其溶液中是含有Fe²⁺还是Fe³⁺？

[学生讨论后回答]

方法一：加入NaOH溶液，根据生成沉淀的颜色。

方法二：用KI—淀粉试纸，变蓝色则是含有Fe³⁺,不变蓝则是Fe²⁺

方法三：通入H₂S气体，若产生浅黄色沉淀则是含有Fe³⁺，无明显现象则是含Fe²⁺

方法四：加入铜片，若Cu被腐蚀，溶液变绿色，则含有Fe³⁺，无明显现象则为Fe²⁺

[师]同学们的方法都很好，下面我们再介绍一种简单方法。

[板书]三  Fe³⁺的检验

[演示实验4—11]

[师]通过实验我们看到，Fe³⁺遇到KSCN溶液变成红色，而Fe²⁺遇到KSCN溶液不显红色，我们可以利用这一不同点来检验Fe³⁺的存在。反应的离子方程式是：

[板书] Fe³⁺+3SCN^－===Fe（SCN）₃（血红色）

[学生动手实验4—12和实验4—13]

[师]在这两个实验中同学们观察到的现象是什么？结合前面刚讲过的内容能给出解释吗？

[生]现象是：在FeCl₂和KSCN溶液的试管里滴入新制的氯水出现了红色，而在FeCl₃溶液中加入几滴盐酸和适量的还原铁粉，振荡一会儿，再滴入KSCN溶液反而没有出现红色。

产生这两种现象的原因是：Fe²⁺和Fe³⁺在不同条件下发生了转化。发生的反应是：

2FeCl₂+Cl₂===2FeCl₃   2FeCl₃ +Fe===3FeCl₂

[师]我们可以利用在溶液中加入KSCN溶液生成血红色溶液这一反应来检验溶液中是否含有Fe³⁺，还可利用FeCl₂和KSCN不显红色而氯水后变红色这一现象来检验溶液中是否含有Fe²⁺。请同学们课后总结一下鉴别Fe²⁺和Fe³⁺的方法。

[布置作业]1.P₉₂一、2 二、2.3.5 三  四  五

2.设计一个制取Fe(OH)₂的实验（要有可行性、科学性、安全性）。

板书设计：

二、铁的重要化合物

2、铁的氢氧化物

Fe³⁺＋3OH^－===Fe(OH)₃ （红褐色）

Fe²⁺＋2OH^－===Fe(OH)₂↓（白色絮状）

4 Fe（OH）₂+O₂＋2H₂O====4 Fe（OH）₃ ↓

3、铁的化合物与亚铁化合物的相互转变

 三  Fe³⁺的检验

Fe³⁺+3SCN^－===Fe（SCN）₃（血红色）