1、铁的氧化物
[投影总结]铁的氧化物的性质比较。
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FeO |
Fe2O3 |
Fe3O4 |
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俗名 |
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铁红 |
磁性氧化铁 |
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色态 |
黑色粉末 |
红棕色粉末 |
黑色晶体 |
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价态 |
+2价 |
+3价 |
+3,+2价 |
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水溶性 |
不溶 |
不溶 |
不溶 |
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稳定性 |
不稳定,在空气里加热迅速被氧化 |
稳定 |
稳定 |
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非氧化性反应 |
碱性氧化物FeO+2H+==Fe2++H2O |
碱性氧化物 Fe2O3 + 6H+ == 2Fe3+ + 3H2O |
复杂氧化物,Fe3O4
+8H+ ==
Fe2+ + 2Fe3+ +4H2O |
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与氧化性酸反应 |
3FeO + 10HNO3 ==3Fe(NO3)3
+ NO↑ + 5H2O |
Fe2O3 + 6H+ == 2Fe3+ + 3H2O |
3 Fe3O4 +
28 HNO3 == 9Fe(NO3)3
+NO↑+14 H2O |
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共性 |
高温时,都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原,还原过程中Fe的价态降低,最终生成Fe |
[板书]2、铁的氢氧化物
氢氧化铁( iron(Ⅲ) hydroxide)
氢氧化亚铁( iron(Ⅱ) hydroxide)
[实验3-9]Fe(OH)2和Fe(OH)3的制备
实验步骤:在2支试管晨分别加入少量FeCl3和FeSO4 溶液,然后滴入NaOH溶液,观察并描述发生的现象。
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FeCl3 溶液 |
FeSO4 溶液 |
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加 NaOH 溶液 |
立即产生红褐色沉淀 |
开始时生成白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色 |
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离子 方程式 |
Fe3++3OH―==Fe(OH)3↓ |
Fe2++2OH―==Fe(OH)2 ↓ 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3 |
[讲]生成Fe(OH)2 时,开始生成白色絮状沉淀是Fe(OH)2,最后生成的红褐色沉淀是Fe(OH)3,从Fe的化合价来看,Fe(OH)2 被什么氧化了?
(被空气中O2氧化)
[讲]由此可知,Fe(OH)2 极易被氧化,所以在配制反应时要用沸水,尽量降低O2的溶解度。
[思考1]实验中为什么要用新制的Fe SO4 溶液?
(Fe SO4 易被空气中O2氧化)
[思考2]怎样才能使Fe2+ 溶液能能长时间保存呢?
(在配制溶液时,要加少量Fe 防止氧化,加少量酸抑制其水解)
[思考3]实验中为什么要将滴管尖端插入试管底部,且慢慢挤出NaOH溶液?
(Fe(OH)2 极易被氧化,预防带入空气)
[讲]Fe(OH)2、Fe(OH)3均为弱碱,具有碱的通性。
[投影]Fe(OH)2和Fe(OH)3的性质比较
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Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
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色态 |
白色固体 |
红褐色固体 |
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溶解性 |
难溶于水 |
难溶于水 |
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类别 |
二元弱碱 |
三元弱碱 |
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与非氧化性酸 |
Fe(OH)2
+2H+ == Fe2++2H2O |
Fe(OH)3
+3H+ == Fe3++3H2O |
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与氧化性酸 |
3Fe(OH)2+10HNO3 == 3Fe(NO3)3 +NO↑+8H2O |
Fe(OH)3
+3H+ == Fe3++3H2O |
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稳定性 |
分解产生很复杂 |
2Fe(OH)3 |
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制法 |
Fe2++2OH―==Fe(OH)2 ↓ |
Fe3++3OH―==Fe(OH)3 ↓ |
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转化关系 |
4Fe(OH)2+O2+2H2O== 4Fe(OH)3 |
[板书]3、铁盐和亚铁盐
(1) 常见的亚铁盐(绿色): FeCl2 、FeSO4
具有强还原性,必须现制现用
保存方法:加入少量铁粉
常见的铁盐(黄色):FeCl3、Fe2(SO4)3
具有强氧化性
[实验3-10]Fe3+的检验
实验步骤:在2支试管里分别加入5 mL FeCl2 溶液和5 mL FeCl3溶液,各滴入几滴KSCN溶液。观察现象并记录
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滴入KSCN溶液 |
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FeCl3溶液 |
呈血红色 |
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FeCl2溶液 |
无变化 |
[板书](2)Fe3+ 的检验
Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3 (血红色)
[讲]我们利用这一特别现象来检验Fe3+,险些之外,还可用与NaOH溶液反应。
[板书]Fe2++2OH―==Fe(OH)2 (白色絮状沉淀)
4Fe(OH)2↓+O2+2H2O==4Fe(OH)3↓
白色――灰绿色――红褐色
Fe3++3OH― ==Fe(OH)3 ↓(红褐色沉淀)
[科学探究]Fe3+ 的氧化性
实验步骤:在盛有2 mL FeCl3 溶液的试管中,加入少量铁粉,振荡试管,充分反应后,滴入几滴KSCN溶液,观察并记录现象。再加入几滴氯水,又发生了什么变化?
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FeCl3溶液中加入 |
现象 |
反应的离子方程式 |
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铁粉,KSCN溶液 |
不显血红色 |
2Fe3++Fe==3Fe2+ |
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氯水,振荡 |
显血红色 |
2Fe2+ +Cl2==2Fe3++2Cl― |
[板书](3) Fe3+的氧化性
[讲]Fe3+遇到较强的还原剂时,会被还原成Fe2+ ;而Fe2+ 在较强的氧化剂的作用下会被氧化成Fe3+
[板书]亚铁盐和铁盐之间可以相互转化
[小结]Fe3+和Fe2+结构不同,所带电荷不同,性质差异就很大,通过这节课的学习,我们应该知道结构相似,性质必然相似;结构不同,性质必然不同。
[自我评价]
2、某物质灼烧时,焰色反应为黄色,下列判断正确的是( )
A、该物质一定是钠的化合物
B、该物质一定含钠元素
C、该物质一定是金属钠
D、不能确定该物质中是否含有钾元素
学生活动:观察所展示的Na2CO3 和NaHCO3 的颜色、状态,并通过自学教材了解它的俗名,溶解性,物理性质。
学生活动:自学教材相关内容,并总结、归纳并整理表格。
由实际生活引发疑问
学生活动,自学,分析,并总结焰色反应的操作。
增强学生的动手能力,加强课堂互动
黄色
紫色
学生活动,总结归纳焰色反应用途
A
BD
教 案
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课题:第三章 第二节 几种重要的金属化合物(二) |
授课班级 |
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课 时 |
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教 学 目 的 |
知识 与 技能 |
1、以Al2O3 、Al(OH)3 为代表,了解两性物质的特点。以KAl(SO4)2 为代表,使学生掌握复盐的组成特点。 |
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过程 与 方法 |
1、通过列表比较,了解各类金属化合物的性质,同时掌握学习元素化合物的方法------比较法。 2、通过对几个实验的探究,体会实验方法在化学研究中的作用,并认识到实验过程中控制实验条件的重要性。 |
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情感 态度 价值观 |
1、通过实验、图表分析、联系生活等多渠道的科学探究,发展学习化学的兴趣,乐于探究物质变化的奥秘 |
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重 点 |
氢氧化铝的性质 |
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难 点 |
两性氢氧化物概念的形成。 |
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知 识 结 构 与 板 书 设 计 |
二、铝的重要化合物 1、氧化铝( aluninum oxide) Al2O3是典型的两性氧化物(amphoteric oxide) Al2O3+6H+==2Al3++3H2O Al2O3+6OH―==2AlO2―+H2O 2、氢氧化铝(aluninum hydroxide) Al(OH)3是典型的两性氢氧化物(amphoteric hydroxide) (1)化学性质: Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O Al(OH)3+OH―==AlO2―+2H2O H++AlO2―+H2O 酸式电离 碱式电离 (2)Al(OH)3 的制备 [投影实验3-7]Al(OH)3 的制备 Al3++3NH3 ·H2O == Al(OH)3 ↓+ 3NH4+ Al2(SO4)3+6NH3 ·H2O ==2Al(OH)3↓+3 (NH4)2SO4 2Al(OH)3 3、硫酸铝钾 KAl(SO4)2 复盐:KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42― Al3++3H2O |
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教学过程 |
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教学步骤、内容 |
教学方法、手段、师生活动 |
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[引入]19世纪,法国王宫一次宴会上,法国皇帝拿破仑三世独自用一种比金、银轻得多的金属制成的刀叉,而其他人都用黄金或白银制的餐具,以体现其王者的风范。大家猜猜看,拿破仑的刀叉是用什么金属制成的? 这种金属就是铝,由于当时冶炼铝很难,铝十分珍贵,据说泰国当时的国王曾用过铝制的表链;1855年巴黎万国博览会上,展出了一小块铝,标签上写到:“来自黏土的白银”,并将它放在最珍贵的珠宝旁边;直到1889年,伦敦化学会还把铝合金制的花瓶和杯子作为贵重的礼物送给门捷列夫。 随着科学技术的发展,铝的冶炼变得很简单,现在铝和铝制品在生活中,可以说无处不在。 [问]Al是较活泼的金属,那么,它们都以何种形态存在自然界中? (在自然界中仅有化合态) [板书]二、铝的重要化合物 [讲]Al占地壳总质量的7.7%,在所有元素中是第3位,在金属中为第1位,主要存在的形式为:铝土矿(Al2O3)、明矾石、长石、云母等。 [过]Al的最常见的重要化合物有Al2O3、Al(OH)3、KAl(SO4)2等,它们有哪些性质呢?下面我们就来学习这几种重要的Al的化合物的性质。 [板书]1、氧化铝( aluninum oxide) [讲]Al2O3为白色粉末,不溶于,熔点2050℃,用作耐火材料,自然界中纯净的Al2O3为无色晶体,俗称刚玉。硬度仅次于金刚石,通常所说的是红蓝宝石是混有少量不同氧化物杂质的刚玉。我们曾介绍过Al2O3是典型的两性氧化物。 [板书]Al2O3是典型的两性氧化物(amphoteric oxide) Al2O3+6H+==2Al3++3H2O Al2O3+6OH―==2AlO2―+H2O [讲]Al2O3呈两性,那么它对应的水化物――Al(OH)3的性质又怎么样呢? [板书]2、氢氧化铝(aluninum hydroxide) [讲]我们曾提到过Al(OH)3 是典型的两性氢氧化物,既能跟酸起反应,又能跟碱起反应。 [板书] Al(OH)3是典型的两性氢氧化物(amphoteric hydroxide) [讲]实验表明,Al(OH)3在HCl和NaOH溶液里都能溶解,这就说明它既能跟酸起反应,又能跟碱起反应。 [板书](1)化学性质: Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O Al(OH)3+OH―==AlO2―+2H2O [思考]Al(OH)3能与所有碱液发生反应呢? (不能,只能强碱溶液起反应) [问]为什么Al(OH)3具有两性呢? (根据其性质推测,Al(OH)3既可电离出H+,也可电离也OH―) [讲]Al(OH)3 在水溶液中有两种电离方式。 [板书]H++AlO2―+H2O 酸式电离 碱式电离 [讲]当向Al(OH)3溶液中加酸时,抑制酸式电离,促进碱式电离,若加入足量的酸,则Al(OH)3将完全以碱的形式电离,即Al(OH)3溶于酸中,当向Al(OH)3溶液加入碱时,抑制碱式电离,促进酸式电离,若加入足量的碱,则Al(OH)3完全以酸的形式电离,即Al(OH)3溶于碱中。 但是Al(OH)3不与弱酸反应,如向Al(OH)3浊液通入CO2不反应;也不与碱反应,如NH3·H2O,故实验室用NH3·H2O制备Al(OH)3 [板书](2)Al(OH)3 的制备 [投影实验3-7]Al(OH)3 的制备 实验步骤:在试管里另入10 mL 0.5 mol/L Al2(SO4)3 溶液,滴加氨水,生成白色胶状物质,继续滴加氨水,直到不再产生沉淀为止。当氨水过量时,沉淀不溶解,沉淀放在蒸发皿中加热,生成白色粉末。 [板书] Al2(SO4)3+6NH3 ·H2O ==2Al(OH)3↓+3 (NH4)2SO4 2Al(OH)3 [讲]在实验室可以用铝盐溶液与NH3 ·H2O 反应来制取Al(OH)3 [板书]Al3++3NH3 ·H2O == Al(OH)3 ↓+ 3NH4+ [投影总结]Mg(OH)2 、Al(OH)3 性质比较
[过]下面我们再介绍一种常见的Al的化合物。 [板书]3、硫酸铝钾(KAl(SO4)2) [讲]明矾就是带12个结晶水的硫酸铝钾,即KAl(SO4)2 ·12H2O [讲]KAl(SO4)2 是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物,是一种复盐。 [板书]复盐:KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42― [讲]明矾溶液中滴入石蕊试液,变红,为什么? [板书]Al3++3H2O [小结]明矾水解所产生的胶状物Al(OH)3吸附能力强,可以吸附水里的杂质,并形成沉淀使水澄清。所以,明矾常作净水剂,但广泛使用铝盐净化水,可能导致脑损伤,造成严重的记忆力丧失,这是老年痴呆症特有的症状。使用时要切实注意,尽量扬长避短,才能使Al及其化合物对人类社会发展发挥出更为重要的作用。 |
展示样品 展示明矾晶体 Al3+ 水解 |
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教学回顾: |
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教 案
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课题:第三章 第二节 几种重要的金属化合物(三) |
授课班级 |
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课 时 |
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教 学 目 的 |
知识 与 技能 |
1、掌握Fe3+ 的氧化性及检验方法,Fe3+ 与Fe2+的转变, 2、掌握Fe(OH)2 氧化成Fe(OH)3的过程 |
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过程 与 方法 |
1、教学中通过实验和探究,让学生对探究的方法有一些了解,在实验和探究过程中,积累一些科学假设和对比实验方法。 |
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情感 态度 价值观 |
1、通过实验探究,让学生体会科学研究的乐趣,体验合作和动手的整个过程的积极的情绪。 |
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重 点 |
Fe3+与Fe2+ 的之间转变 |
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难 点 |
运用氧化还原反应的理论分析Fe3+ 与Fe2+ 的转变并进行实验设计和验证。 |
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知 识 结 构 与 板 书 设 计 |
三、铁的重要化合物 1、铁的氧化物 2、铁的氢氧化物 氢氧化铁 ( iron(Ⅲ) hydroxide) 氢氧化亚铁 ( iron(Ⅱ) hydroxide) 3、铁盐和亚铁盐 (1) 常见的亚铁盐(绿色): FeCl2 、FeSO4 具有强还原性,必须现制现用 保存方法:加入少量铁粉 常见的铁盐(黄色): FeCl3、Fe2(SO4)3具有强氧化性 (2)Fe3+ 的检验 Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3 (血红色) Fe2++2OH―==Fe(OH)2 (白色絮状沉淀) 4Fe(OH)2↓+O2+2H2O==4Fe(OH)3↓ 白色――灰绿色――红褐色 Fe3++3OH― ==Fe(OH)3 ↓(红褐色沉淀) (3) Fe3+的氧化性:亚铁盐和铁盐之间可以相互转化 |
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教学过程 |
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教学步骤、内容 |
教学方法、手段、师生活动 |
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[引入]人类早在6000年前就开始利用铁,2000年前人类发明了从矿石里冶铁的方法。我国在春秋时期就开始冶铁、战国时期就开始炼钢。钢铁一直广泛地应用人类生活的方方面面。 新中国成立以前,我国的钢铁工业非常落后,生产的钢铁远不能满足生产和生活的需要,大量依靠进口,所以当时把铁钉称为“洋钉”,把铁皮称为“洋铁皮”。新中国成立后,我国的钢铁工业得到突飞猛进地发展,1996年我国的钢产量突破一亿吨。 [引]上一节我们学习了铁的化学性质。我们知道,Fe在O2中燃烧生成黑色的Fe3O4,除此之外,铁的氧化物还有两种------FeO、Fe2O3 这些铁的氧化物。有什么样的性质呢? [板书]三、铁的重要化合物 |
38.7% 8克 CO2:4.4 H2O :7.2 CD C 19<M<51,R为Na 或K 综合性问题,假设法、差量法、分类讨论法和代数方程组法的综合性运用。 H++CO32― == HCO3― H++HCO3―=== H2O +CO2 ↑ C C D (a)混合物中NaOH的质量为 2g ,(b)混合物中AlCl3质量为0.6675 g (c)混合物中MgCl2质量为 0.95g , (d)P点表示盐酸的体积是 90mL 。 C 若根据题供信息“有关物质及离子的氧化性顺序为:浓硫酸>Fe3+>H+”分析解题,那么应该根据氧化还原反应的“次序规律”分别考虑铁粉依次与浓硫酸、Fe3+、H+(即稀硫酸)的反应,其实,这是一条陷阱信息,只要抓住“铁粉过量”这一关键信息,便不难推知:最后的溶液中必定只有FeSO4这一种溶质。那么,综合运用“电子守恒”、“质量守恒”及“元素守恒”即可巧妙解答此题。 |
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教学回顾: |
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