鐵化合物和亞鐵化合物間相互轉變

鐵化合物和亞鐵化合物間相互轉變

【教學目標】

知識技能：使學生初步理解、掌握鐵化合物和亞鐵化合物之間相互轉變的規律及其條件；鞏固、加深對氧化還原反應的認識。

能力培養：提高書寫化學用語的能力和實驗設計能力。

科學思想：對學生進行事物間相互轉化及轉化條件等辯證唯物主義觀點的教育。

科學品質：培養學生嚴謹求實，認真細致的科學精神，使學生學習化學的興趣和積極性得到進一步發展。

科學方法：通過實驗設計和實驗操作，進行“實驗方法”這一自然科學方法的指導。

【教學重點】

鐵化合物和亞鐵化合物間的相互轉變及轉變條件

【教學難點】。

鐵化合物和亞鐵化合物間的相互轉變及轉變條件

【教學過程】

 

 

教    師    活    動

學    生    活    動

引入

上節課我們學習了鐵的化合物和Fe 的檢驗，首先請一名同學到前邊演示制取Fe(OH)₂的實驗。要求是：轔做實驗邊告訴大家做這個實驗的操作技巧及原因，說明實驗現象，寫出反應的化學方程式。

一學生演示操作。

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：防止二價鐵被氧化。

實驗現象：產生白色沉淀后變灰綠色，最后變紅褐色。

反應的化學方程式:

FeSO₄+2NaOH=Fe(OH)₂↓+Na₂SO₄

4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O=4Fe(OH)₃↓

提問

通過這個實驗你認為亞鐵化合物具有什么性質？

亞鐵化合物不穩定，在空氣中很容易被氧化，轉化成+3價鐵的化合物。

講述

+2價鐵的化合物，在一定條件下可轉化生成+3價鐵的化合物，同樣在另一定條件下+3價鐵的化合物也可轉化成+2價鐵的化合物，這就是我們這節課討論學習的問題。

思考，明確學習目的。

板書

設問

一、亞鐵化合物轉變成鐵化合物

1．亞鐵化合物除外還有哪些？

2．+2價鐵轉變成+3價鐵它本身應具有什么性質？

3．實現+2價鐵轉變成+3價鐵應具備什么外因條件？

4．請總結一下到目前為止學習的知識中有哪些較強的氧化劑。

思考、討論、回答：

FeCl₂、FeSO₄、FeBr₂、Fe(NO₃)₂、FeO、FeS等。

+2價鐵易失去一個電子，具有還原性。

應有氧化劑的參加，即與氧化劑發生氧化還原反應。

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

失電子與氧化劑反應

 

板書

小結

   +2                        +3

   Fe                    Fe

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

 

歸納、理解、記憶。

 

 

 

教  師  活  動

學  生  活  動

講述

請你們設計可行的實驗方案來實現上述轉化，分小組討論后，選出代表到前邊談你們小組的設計方案、步驟，可能發生的現象，寫出反應的化學方程式和離子方程式。

實驗設計的原則：

1．可行性的原則

2．操作簡便

3．現象明顯

（確認 轉化成 ）

同學討論、設計方案。同學代表談方案、現象，書寫化學方程式和離子方程式：

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溶液確認 轉化成 。

一位同學操作：

①先滴入KSCN溶液 不變色

②再滴加Cl₂水  變紅

 

講述

各組的實驗設計都較好，我們對上述設計進行實際操作（時間關系，做兩個實驗）。

提醒注意：

1．實驗的基本操作要規范

2．藥品滴加順序

3．全體同學要認真觀察現象，同時也要觀察他們的操作，對做實驗同學的操作給予評定。

 

 

 

 

 

 

                   FeSO₄溶液

第二名同學操作：

①先滴入FeCl₂溶液，

  紫色褪去。

②再滴加KSCN溶液

  變紅色。

 

 

                   KMnO₄(H )溶液

評價

全體同學對實驗操作進行評價。

肯定成績，指出不足。

小結

 

展示

 

啟發

我們通過實驗，證明在強氧化劑的作用下， 轉化成 。

一瓶長期放置的出現紅褐色渾濁的FeSO₄溶液。

想想是什么原因使溶液變質？紅褐色渾濁是什么？試著寫出反應的離子方程式。

同學間討論分析：

被空氣中的氧氣氧化，一名同學到黑板上書寫離子方程式：

12Fe +3O₂+6H₂O=4Fe(OH)₃↓+8Fe

設問

+2價鐵可轉化成+3價鐵，那+3價鐵能不能轉化成+2價鐵呢？

思考。

板書

設問

二、鐵化合物轉變成亞鐵化合物

1． 轉化成 應具備什么條件？

2．請總結你們學習的物質中哪些是常見的還原劑？

要與還原劑反應，說明 具有氧化性。

H₂S、HI、S 、I 及活潑金屬等。

得電子與還原劑反應

 

小結

 

                   

 

常見的還原劑：H₂S、HI、S 、I 、SO₂；金屬Mg、Al、Zn、Cu等。

知識條理化、理解、記憶。

 

教  師  活  動

學  生  活  動

講述

下面請同學們寫出FeCl₃與不同還原劑反應的化學方程式，并分析會有什么現象發生。一名同學到黑板寫，并同時分析產物。

邊分析邊書寫；

H₂S+2FeCl₃=2FeCl₂+S+2HCl

2KI+2FeCl₃=2FeCl₂+I₂+2KCl

設問

怎樣實現上述變化，現象明顯而又確實證明 轉化成 呢？請同學們討論設計實驗，最后用實驗證明。

同學們討論后選取出代表談設計方案，然后分別做實驗：

1 ①先滴入KSCN溶液，

    變血紅色

  ②再滴加H₂S溶液紅色消失

    有淡黃色沉淀生成        FeCl₃

2．①先滴入KI溶液

    紅色消失

  ②再加CCl₄，振蕩、

靜置，CCl₄層呈紫色。

                        FeCl₂

小結

展示

啟發

實驗證明在還原劑的作用下 轉化成 。

一塊銅線路版

我們知道單質銅不能被一般的酸、堿等腐蝕，但在工業上銅印刷線路版是用溶液把銅溶解的，你能解釋原因嗎？請寫出這個反應的離子方程式。

具有氧化性， 氧化了單質銅。

2Fe + Cu=2Fe +2Cu

設問

1．從氧化還原反應的規律分析，這個反應說明了什么問題？

2．在金屬離子活動性順序中，Fe 應排在什么位置？

說明：Fe 的氧化性比Cu 的氧化性強。

氧化性：Fe >Cu

Fe 應排在Cu 的后面……

Zn 、…

設問

足量的Zn粉與FeCl₃溶液反應有什么現象？請寫出反應的化學方程式。

 

請同學到前邊實驗操作。

Zn+2 Fe =Zn +2 Fe

溶液由黃色變淺綠色。

Zn粉過量：

Zn+ Fe = Zn +Fe

溶液由淺綠色變成無色。

設疑

這個反應及實驗說明了什么問題？

對于FeCl₃溶液要具體問題具體分析，活潑的金屬MgAlZn等與Fe 反應，Fe 被還原成Fe 還是Fe，要看還原劑的量。

還原劑

 

氧化劑

 

總結

請同學們回憶總結一下，我們這節課學習、討論了哪些問題？

具有還原性， 具有較強的氧化性。

1．                 的轉化

2．                  與活潑金屬反應時，還有用量問題。

3．Fe 的氧化性比Cu 的氧化性強。

作業

課本第47頁，第2、6題。

 

 

 

 

【隨堂檢測】

1．如何使部分變質的FeSO₄溶液轉變成純凈的FeSO₄溶液？

2．在含xmolFeCl₃，ymolCuCl₂的水溶液中插入一塊鐵片，充分反應后，稱量鐵片。（1）若鐵片質量與插入前相等，則x∶y=___________；（2）若鐵片質量比插入前大，則x∶y=___________；（3）若鐵片質量比插入前小，則x∶y=___________。

 

【檢測答案】

1.加入還原劑鐵2Fe +Fe=3 Fe

2．（1）2∶7（2）小于2∶7（3）大于2∶7

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