铁和铁的化合物

　　1、使学生掌握铁的性质。（学会）

　　2、通过学习和实验，培养学生动手能力及观察分析问题的能力（会学），同时对学生进行环境保护教育。（德育渗透）

　　3、培养学生由表象分析事物的本质、变化，综合已学知识，解决问题的能力。（会学）

　　4、通过新旧知识联系，培养学生知识迁移、扩展能力（会学），进一步激发学生的兴趣和求知欲。（乐学）

　　5、通过介绍我国悠久的炼铁史，对学生进行爱国主义教育。（德育渗透）

　　教学重、难点：

　　fe的还原性、fe与稀hno3、水蒸气的反应。

　　实验设计：

　　1、增加“铁丝与稀硝酸反应”的学生实验。（创新能力）

　　2、增加“铁丝与水蒸气反应”的实验。

　　教学用具：

　　试管、胶头滴管、酒精灯等仪器；铁丝、铁粉、稀硝酸、蒸馏水等药品；多媒体教学设备、flash4.0电脑软件支持。

　　教学模式：实验探究法。

　　教学过程：

　　一、设疑激趣。

　　【引言】人类使用铁已有好几千年的历史了，目前已发现的金属虽然已有90种，但其中应用最广泛、用量最多的仍然是铁。小到铁钉，大到桥梁、铁道、舰船、车辆和各种机械等，都需要大量的钢铁来制造。就连动植物体内也含有铁，人体内缺铁会导致缺铁性贫血，钢铁的生产和使用是人类进步和社会进步的重要标志。那么，是哪个国家、哪个民族首先使用铁呢？

　　【电脑展示】我国的劳动人民在春秋时期就会冶铁，比欧洲早近XX年，并且我国铁矿石的储量居世界第一，从1996年开始我国年钢产量连续超1亿吨，居世界首位。我们为我国悠久的炼铁史和发达的钢铁工业而感到自豪和骄傲！这节课我们一起来研究铁和铁的化合物。

　　二、实验探究。

　　【板书】第三章  铁

　　第一节  铁和铁的化合物（一）

　　一、铁的物理性质：

　　【学法指导】指导学生阅读教材、观看实物、联系生活实际（如铁锅导热），回忆总结出铁的物理性质。（指明讨论一种物质物理性质的方法）

　　【引入】铁的原子结构有哪些特点？

　　【电脑展示、讲解】对照元素周期表，指出铁位于第四 周期第ⅷ 族，这一区域还有哪些元素呢？这里还有代表财富的“金”和“银” ；最硬的金属“铬” ；最难熔的金属“钨” ；“太空金属”“钛” ；象水一样的“汞” ；以及电器工业的主角“铜”。它们的单质、合金及重要化合物在祖国经济建设中具有广泛的用途，可见在元素周期表的中间区域，是含“金”纳“银”、藏“铜”卧“铁”之“宝地”。（引出过渡元素的概念）

　　象上述的金、银、铜、铁等从ⅲb到ⅱb共10个纵行（包括镧系和锕系）共68种元素，叫做过渡元素。（注：新元素周期表已列出了112号元素）。

　　【板书】二、铁的原子结构示意图：

　　【引导分析】从原子结构示意图上看，fe的次外层电子未达到饱和，和主族元素不同，不仅最外层上2个电子是价电子，而且次外层也有价电子，当铁与弱氧化剂反应时，只能失去最外层上2个电子形成fe2+，当跟强氧化剂反应时，还能进一步失去次外层上的一个电子而形成fe3+。

　　【板书】fe－2e-＝fe2＋   ； fe－3e-＝fe3＋

　　【讲解】所以，铁在其化合物中通常呈＋2价或＋3价，在实际反应中是否遵循这一规律呢？

　　【板书】三、铁的化学性质：

　　1、与非金属单质的反应：

　　铁是比较活泼的金属，在金属活动顺序表里，它列在氢的前面。

　　【电脑展示】fe＋s ===(△) fes ；2fe＋3cl2 ===(△) 2fecl3

　　3fe ＋ 2o2 ====(点燃) fe3o4

　　【阅读】在高温下，铁还能与碳、硅、磷等化合，例如铁跟碳化合而生成一种灰色的十分脆硬而有难熔的碳化铁。

　　【板书】2、与化合物的反应：

　　fe＋cuso4＝feso4 ＋cu ；

　　fe＋2hcl＝fecl2 ＋h2↑ ；fe＋h2so4＝feso4 ＋h2↑

　　【启发】铁与稀盐酸、稀硫酸反应均生成＋2价铁，那么，铁和稀硝酸的反应呢？

　　【探索实验】把稀hno­3溶液吸入装有细铁丝的长胶头滴管里，并迅速放入试管内并塞紧，观察每一过程的实验现象，并做好记录。

　　【观察后分析】

　　（1）液面为什么会下降？

　　（2）为什么到液面全部下降后有红棕色气体产生？

　　（3）为什么溶液变成棕黄色？

　　（4）为什么一定要把塞子塞紧？

　　（5）我们知道，稀hno­3具有较强的氧化性，而铁具有还原性，写出反应的化学方程式。

　　【板书】（1）与稀hno­3的反应：

　　稀hno­3过量时：

　　fe ＋4hno­3 (稀) ＝fe(no3)3 ＋no↑＋2h2o

　　【设疑】铁与稀硝酸反应在任何情况下都生成的是fe3+吗？铁粉过量会出现什么情况？

　　【分析】fe3+具有氧化性，fe具有还原性，还有中间价态fe2+，所以要发生氧化还原反应。

　　【板书】铁粉过量时，2 fe(no3)3 ＋fe = 3 fe(no3)2

　　总结：3fe ＋8hno­3 (稀) ＝3fe(no3)3 ＋2no↑＋4h2o

　　【设疑】在常温下，铁与稀硝酸能发生反应，浓硝酸的氧化性比稀硝酸强，也能和铁反应吗？

　　【讲解】常温下，铁遇冷的浓硝酸和浓硫酸发生钝化，但在加热的情况下仍能发生反应。

　　【小结】由实验可知，铁遇强氧化剂可失去电子被氧化成＋3价的铁，说明铁有还原性。因反应生成no、no2污染物，所以应设计该实验放在密闭容器里进行。

　　三、实验创新。

　　【板书】（2）与水蒸气的反应：

　　【演示实验】增加铁粉与水蒸气反应的实验。装置如图所示，收集气体，做爆鸣实验。学生通过观察、分析、总结得出结论――有h2生成。

　　【板书】3fe＋4h2o(气) ＝(高温) fe3o4＋4h2

　　【课外思考】该反应的实验装置能否作更一步的改进？

　　【讲解】在常温下，铁和水不反应。但在水和空气里的氧气、二氧化碳的共同作用下，铁很容易生锈而被腐蚀。这一部分内容我们将在以后的章节中学习。

　　四、练习反馈。

　　【投影练习】

　　1、铁片投入下列溶液后，金属片质量减少，但无气体放出的是：

　　a、冷、浓hno3            b、cu(no3)2 溶液

　　c、稀hno3                d、fe(no3)3溶液

　　2、下列各物质中，不能由组成它的两种元素的单质直接化合而得到的是：

　　a、fes    b、fe3o4      c、fecl3     d、fecl2

　　3、根据下列反应：（1）fe+cucl2 = cu + fecl2 ；

　　（2）2fecl3 ＋ cu = 2fecl2 + cucl2 判断cu2+、fe2+、fe3+、氧化性的顺序是：

　　a、fe3+> fe2+ > cu2+        b、fe2+> cu2+> fe3+  

　　c、cu2+> fe2+ > fe3+        d、fe3+> cu2+> fe2+  

　　五、讨论深化。

　　【讨论、小结】引导学生通过讨论总结出铁具有较强还原性，过渡元素常有变价。

　　弱氧化剂〔i2、h＋、cu2+等〕

　　强氧化剂〔cl2、br2、hno3等〕

　　fe

　　fe（ⅱ）

　　fe(ⅲ)

　　o2、h2o

　　【板书】小结：〔1〕铁具有较强还原性。

　　〔2〕

　　〔3〕过渡元素次外层上有价电子，常有变价。

　　【作业】：p47、1、4  

　　注：1、本教案参考了方向东老师发表在《化学教学》XX年第8期“《铁和铁的化合物》--”一文。在此致谢。

　　2、本人用此教案和相应课件作课在“河南油田第六届优质课大赛中”夺得一等奖。（.11）

　　3、根据学生的情况，关于“fe与fe3+的反应”的内容作课时可以不讲。