《铁和铁的化合物》教案
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《铁和铁的化合物》教案
[引言]上一节我们学习了铁的化学性质,我们已经知道,铁丝可以在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁,其化学式为Fe3O4,除此之外,铁的氧化物两种(顺势举起样品)、它们是氧化亚铁和氧化铁,这些铁的氧化物有什么样的性质呢?下面我们来学习这方面的内容。
[板书]二、铁的重要化合物
1.铁的氧化物
(同学们传递着观察样品)
[师]同学们,请仔细观察样品并结合已学过的有关知识,对比学习三种氧化物,然后通过讨论来填写下表。
[投影展示表格]
FeO Fe3O4 Fe2O3
化学名
俗名
色态
溶解性
与盐酸反应
与稀硝酸反应
(学生讨论后,各小组选代表来回答上表,然后老师根据学生回答作必要的补充)
[投影显示答案]
FeO Fe3O4 Fe2O3
化学名 氧化亚铁 四氧化三铁 三氧化二铁
俗名] 无 磁性氧化铁 铁红
色态 黑色粉末 黑色晶体 红棕色粉末
溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水
与盐酸反应 FeO+2H+====Fe2++H2O Fe3O4+8H+====Fe2++
2Fe3++4H2O Fe2O3+6H+====2Fe3++3H2O
与稀硝酸反应 3FeO+10HNO3==== 3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O 3Fe3O4+28HNO3==== 9Fe(NO3)3+NO↑
+14H2O Fe2O3+6HNO3====2Fe(NO3)3+3H2O
[师]Fe3O4中铁元素的化合价可看作+2价和+3价两种价态组成,平均化合价为+,那么在Fe3O4和Fe2+和Fe3+个数比为多少?
[生]1:2
[投影练习] Fe3O4可写成FeO·Fe2O3,若看作一种盐时,又可写成Fe (FeO2)2,根据化合价规律和这种书写方法,若将Pb3O4用上述氧化物形式表示其化学式可写成 ;看作盐时可写成 。
答案:2PbO·PbO2 Pb2PbO4
[过渡]由上题可见,铁元素并没有+价,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、铁的氢氧化物
[师]那么,如何制得这两种氢氧化物呢?下面我们来做两个实验,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]请同学们写出该反应的离子方程式,然后分析红褐色的沉淀是何种物质?
[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]开始时生成白色的絮状沉淀,白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
[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)
4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3↓
[师]由于Fe(OH)2极易被氧化,所以在配制反应液时要用沸水,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]:防止FeSO4被空气中的O2氧化而影响实验效果。
[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底部,慢慢挤出NaOH溶液?
[生]:Fe(OH)2极易被氧化,预防带入空气。
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