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高二

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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