铁化合物和亚铁化合物间相互转变

铁化合物和亚铁化合物间相互转变

【教学目标】

知识技能：使学生初步理解、掌握铁化合物和亚铁化合物之间相互转变的规律及其条件；巩固、加深对氧化还原反应的认识。

能力培养：提高书写化学用语的能力和实验设计能力。

科学思想：对学生进行事物间相互转化及转化条件等辩证唯物主义观点的教育。

科学品质：培养学生严谨求实，认真细致的科学精神，使学生学习化学的兴趣和积极性得到进一步发展。

科学方法：通过实验设计和实验操作，进行“实验方法”这一自然科学方法的指导。

【教学重点】

铁化合物和亚铁化合物间的相互转变及转变条件

【教学难点】。

铁化合物和亚铁化合物间的相互转变及转变条件

【教学过程】

 

 

教    师    活    动

学    生    活    动

引入

上节课我们学习了铁的化合物和Fe 的检验，首先请一名同学到前边演示制取Fe(OH)₂的实验。要求是：辚做实验边告诉大家做这个实验的操作技巧及原因，说明实验现象，写出反应的化学方程式。

一学生演示操作。

注意滴管的尖嘴部位要伸入到FeSO₄溶液中加入NaOH溶液。

原因是：防止二价铁被氧化。

实验现象：产生白色沉淀后变灰绿色，最后变红褐色。

反应的化学方程式:

FeSO₄+2NaOH=Fe(OH)₂↓+Na₂SO₄

4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O=4Fe(OH)₃↓

提问

通过这个实验你认为亚铁化合物具有什么性质？

亚铁化合物不稳定，在空气中很容易被氧化，转化成+3价铁的化合物。

讲述

+2价铁的化合物，在一定条件下可转化生成+3价铁的化合物，同样在另一定条件下+3价铁的化合物也可转化成+2价铁的化合物，这就是我们这节课讨论学习的问题。

思考，明确学习目的。

板书

设问

一、亚铁化合物转变成铁化合物

1．亚铁化合物除外还有哪些？

2．+2价铁转变成+3价铁它本身应具有什么性质？

3．实现+2价铁转变成+3价铁应具备什么外因条件？

4．请总结一下到目前为止学习的知识中有哪些较强的氧化剂。

思考、讨论、回答：

FeCl₂、FeSO₄、FeBr₂、Fe(NO₃)₂、FeO、FeS等。

+2价铁易失去一个电子，具有还原性。

应有氧化剂的参加，即与氧化剂发生氧化还原反应。

F₂、Cl₂、Br₂、O₂、HNO₃、浓H₂SO₄、KMnO₄(H )溶液等。

失电子与氧化剂反应

 

板书

小结

   +2                        +3

   Fe                    Fe

氧化剂：Cl₂、Br₂、O₂、HNO₃、浓H₂SO₄、KMnO₄(H )溶液、K₂Cr₂O₇溶液等。

 

归纳、理解、记忆。

 

 

 

教  师  活  动

学  生  活  动

讲述

请你们设计可行的实验方案来实现上述转化，分小组讨论后，选出代表到前边谈你们小组的设计方案、步骤，可能发生的现象，写出反应的化学方程式和离子方程式。

实验设计的原则：

1．可行性的原则

2．操作简便

3．现象明显

（确认 转化成 ）

同学讨论、设计方案。同学代表谈方案、现象，书写化学方程式和离子方程式：

6FeCl₂+3Br₂=4FeCl₃+2FeBr₃

2Fe +Br₂=2Fe +2Br

6FeSO₄+3Cl₂=2Fe₂(SO₄)₃+2FeCl₃

2 +2Cl

10FeSO₄+2KMnO₄+8H₂SO₄=

5Fe₂(SO₄)₃+K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O

10Fe +2MnO₄ +16H =10Fe

                +2Mn +8H₂O

用KSCN溶液确认 转化成 。

一位同学操作：

①先滴入KSCN溶液 不变色

②再滴加Cl₂水  变红

 

讲述

各组的实验设计都较好，我们对上述设计进行实际操作（时间关系，做两个实验）。

提醒注意：

1．实验的基本操作要规范

2．药品滴加顺序

3．全体同学要认真观察现象，同时也要观察他们的操作，对做实验同学的操作给予评定。

 

 

 

 

 

 

                   FeSO₄溶液

第二名同学操作：

①先滴入FeCl₂溶液，

  紫色褪去。

②再滴加KSCN溶液

  变红色。

 

 

                   KMnO₄(H )溶液

评价

全体同学对实验操作进行评价。

肯定成绩，指出不足。

小结

 

展示

 

启发

我们通过实验，证明在强氧化剂的作用下， 转化成 。

一瓶长期放置的出现红褐色浑浊的FeSO₄溶液。

想想是什么原因使溶液变质？红褐色浑浊是什么？试着写出反应的离子方程式。

同学间讨论分析：

被空气中的氧气氧化，一名同学到黑板上书写离子方程式：

12Fe +3O₂+6H₂O=4Fe(OH)₃↓+8Fe

设问

+2价铁可转化成+3价铁，那+3价铁能不能转化成+2价铁呢？

思考。

板书

设问

二、铁化合物转变成亚铁化合物

1． 转化成 应具备什么条件？

2．请总结你们学习的物质中哪些是常见的还原剂？

要与还原剂反应，说明 具有氧化性。

H₂S、HI、S 、I 及活泼金属等。

得电子与还原剂反应

 

小结

 

                   

 

常见的还原剂：H₂S、HI、S 、I 、SO₂；金属Mg、Al、Zn、Cu等。

知识条理化、理解、记忆。

 

教  师  活  动

学  生  活  动

讲述

下面请同学们写出FeCl₃与不同还原剂反应的化学方程式，并分析会有什么现象发生。一名同学到黑板写，并同时分析产物。

边分析边书写；

H₂S+2FeCl₃=2FeCl₂+S+2HCl

2KI+2FeCl₃=2FeCl₂+I₂+2KCl

设问

怎样实现上述变化，现象明显而又确实证明 转化成 呢？请同学们讨论设计实验，最后用实验证明。

同学们讨论后选取出代表谈设计方案，然后分别做实验：

1 ①先滴入KSCN溶液，

    变血红色

  ②再滴加H₂S溶液红色消失

    有淡黄色沉淀生成        FeCl₃

2．①先滴入KI溶液

    红色消失

  ②再加CCl₄，振荡、

静置，CCl₄层呈紫色。

                        FeCl₂

小结

展示

启发

实验证明在还原剂的作用下 转化成 。

一块铜线路版

我们知道单质铜不能被一般的酸、碱等腐蚀，但在工业上铜印刷线路版是用溶液把铜溶解的，你能解释原因吗？请写出这个反应的离子方程式。

具有氧化性， 氧化了单质铜。

2Fe + Cu=2Fe +2Cu

设问

1．从氧化还原反应的规律分析，这个反应说明了什么问题？

2．在金属离子活动性顺序中，Fe 应排在什么位置？

说明：Fe 的氧化性比Cu 的氧化性强。

氧化性：Fe >Cu

Fe 应排在Cu 的后面……

Zn 、…

设问

足量的Zn粉与FeCl₃溶液反应有什么现象？请写出反应的化学方程式。

 

请同学到前边实验操作。

Zn+2 Fe =Zn +2 Fe

溶液由黄色变浅绿色。

Zn粉过量：

Zn+ Fe = Zn +Fe

溶液由浅绿色变成无色。

设疑

这个反应及实验说明了什么问题？

对于FeCl₃溶液要具体问题具体分析，活泼的金属MgAlZn等与Fe 反应，Fe 被还原成Fe 还是Fe，要看还原剂的量。

还原剂

 

氧化剂

 

总结

请同学们回忆总结一下，我们这节课学习、讨论了哪些问题？

具有还原性， 具有较强的氧化性。

1．                 的转化

2．                  与活泼金属反应时，还有用量问题。

3．Fe 的氧化性比Cu 的氧化性强。

作业

课本第47页，第2、6题。

 

 

 

 

【随堂检测】

1．如何使部分变质的FeSO₄溶液转变成纯净的FeSO₄溶液？

2．在含xmolFeCl₃，ymolCuCl₂的水溶液中插入一块铁片，充分反应后，称量铁片。（1）若铁片质量与插入前相等，则x∶y=___________；（2）若铁片质量比插入前大，则x∶y=___________；（3）若铁片质量比插入前小，则x∶y=___________。

 

【检测答案】

1.加入还原剂铁2Fe +Fe=3 Fe

2．（1）2∶7（2）小于2∶7（3）大于2∶7

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