铁和铁的化合物(第一课时)公开课教案

第四章第二节

铁和铁的化合物（第一课时）

福州格致中学伍兴武

〖教学目的〗

1.了解过渡元素和铁在元素周期表中的位置及铁的物理性质。

2.掌握铁的化学性质。

3.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，同时对学生进行环境保护教育。

4.培养学生学会由表象分析事物的本质变化，综合运用已学知识，解决问题的能力。

5.通过新旧知识联系，培养学习知识迁移、扩展能力，进一步激发学生的兴趣和求知欲望。

〖教学重、难点〗

教学重点：铁的化学性质

教学难点：铁在与不同氧化剂反应的情况下，分别显示不同的价态

〖教学方法〗实验探究法、比较归纳法

〖教学过程〗

[创设情境]通过视频介绍我国古代人民冶铁用铁的辉煌成就和现代钢铁工业的发展，以及铁对人类社会的发展有着非常重要的作用，从而激发起学生学习铁元素性质的兴趣。

[引言]刚才大家都很认真观看了短片，那我们就多看一些。很明显，片中涉及到同学们最熟悉的、生活和生产中用量最多、用途最广的金属铁，从这节课开始，我们将一起讨论铁、铁的化合物的有关知识，首先讨论铁的性质。

［板书］第二节铁和铁的化合物

一、铁的物理性质

［提问］前面，同学们学过镁、铝的物理性质，懂得金属的物理性质可从哪几个方面来描述。现结合短片请一位同学分析铁有那些物理性质？

［设问］铁有哪些化学性质？

板书：二、铁的的化学性质

［教师布置本节课的学习任务］铁的化学性质比较活泼，实验也比较多，这节课考师设计了9个实验。这些实验既有电脑播放的演示实验视频，也有老师的演示实验以及同学们自己动手做的实验。所以，本节课要求同学①要认真看，注意听，认真观察及时记录实验现象。②要积极思考，善于从实验中发现问题，要善于从知识的学习中发现问题，并把问题记录下来。教师介绍实验的具体内容及实验顺序。

[学生观看视频]铁与O2反应、铁与S反应、铁与水蒸汽反应

[教师演示实验]铁与Cl2反应、铁与稀硝酸反应

[学生随堂实验] 铁与稀硫酸反应、铁与浓硫酸反应、铁与硫酸铜溶液反应、铁与氯化铁溶液反应

[教师]将实验项目投到屏幕，请一位同学归纳总结铁的化学性质。

［板书］1、铁与非金属反应

2、铁与水的反应

3、铁与酸的反应

4、铁与盐溶液的反应

［教师］围绕着铁的化学性质实验，我们从三个方面探讨铁的化学性质：①在分析铁的性质实验时，你有什么发现，或有何心得体会、领悟可供同学们借鉴或思考。②对实验的具体操作过程和观察过程中你有什么发现？产生了什么疑问？借这机会，我们一起探讨、交流。

具体分析如下：

1、铁与非金属反应

［问题1］从上述铁与O2、Cl2、S的三个反应的产物中铁元素的化合价的不同，您可以得出什么结论？［结论］①铁是一种有可变化合价的金属元素，当遇到强氧化剂时被氧化成+3价，遇到弱氧化剂时被氧化成+2价②氧化性强的物质会把还原剂氧化到高价态，即氯气氧化性比硫单质强。

［小结］铁与氧化性不同的非金属反应，产物呈现两种化合价。

2、铁与水的反应

［问题2］如果没看实验，你能判断铁与水能否发生反应？

［结论］借助铁在金属活动顺序表的位置引出铁是较活泼的金属，位于H前面，可能会与水反应。

［问题3］为什么铁与水反应的条件比钠、镁要求高？

［结论］从Na 、Mg 、Al与水反应的情况可以得出铁与水反应条件要求应比较高。

常见金属与水反应的情况：K Ca Na / Mg Al Zn / Fe …

冷水热水水蒸气

［问题4］铁与水反应产物为什么不是氢氧化物而是氧化物？

［结论］由于氢氧化亚铁及氢氧化铁受热分解，所以产物为Fe3O4

［问题5］演示实验中在点燃H2前必须做的一步操作是什么？如何操作？

［小结］铁是较活泼金属，能与水反应，产物为Fe3O4

3、铁与酸的反应

［问题6］铁与盐酸、稀硝酸反应，产物为何不同？

［结论］酸可分为氧化性酸和非氧化性酸，铁与硝酸反应，是氮元素得电子，所以产物为NO或NO2。盐酸为非氧化性酸，氢元素得电子，产物为H2

［问题7］钝化是否是化学变化？

［结论］钝化是化学变化，只不过反应发生在金属表面而已。

［小结］1.铁与非氧化性酸反应: Fe+2H+=Fe2++H2↑

2.铁与氧化性酸反应：

①硝酸、浓硫酸常温时作用，表面钝化；

②铁与稀硝酸或加热条件下浓硝酸、浓硫酸作用均生成三价铁的化合物。

4、铁与盐溶液的反应

［问题8］你能总结出铁与盐溶液反应的规律？

［结论］Fe3+和排在金属活动表铁后面的金属离子均能与铁反应生成Fe2+

［问题9］铁还能与哪些盐溶液反应？

［结论］NH4Cl溶液、Al2（SO4）3溶液（水解呈酸性）

［小结］我能与盐溶液中的盐或H+、OH-反应

［教师］从上面同学们的分析、讨论可以看出，同学们对铁的性质有了一定的认识：铁的化学性质比较活泼，可生成两种价态的化合物。那么，铁为什么有这些化学性质？请一位同学来解释。

［学生回答］结构决定性质。

［教师分析］对照课本元素周期表，指出铁位于第四周期第Ⅷ族，这一区域还有些什么元素呢?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，以及电气工业的主角铜，它们的单质、合金及重要化合物在祖国经济建设中都具有广泛的用途，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”。

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63种元素，我们习惯上，称做过渡元素。

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+。

［总结］这节课我们通过探究、讨论、知识的比较归纳等方法学习了铁单质的化学性质。学习铁与非金属反应时，我们比较了铁与O2、S、Cl2不同氧化性单质的反应，得出铁是一种比较活泼的金属，有可变的价态；学习铁与水反应时，我们比较了钠、镁、铁三种金属与水的反应情况，得出铁的金属性没有钠、镁强，但仍为较活泼金属，能与水反应；学习铁与酸反应时，我们比较了非氧化性酸和氧化性酸与铁反应之间的不同以及钝化的条件；学习铁与盐溶液反应时，我们比较了盐与盐溶液的区别。通过比较，我们对铁单质的性质有了比较全面的认识，现在总结一下：

(1)铁具有较强的还原性，铁的原子结构决定其可以失去2个电子或3个电子。

较弱的氧化剂，如S、H+、Cu2+、Fe3+

Fe2+

强氧化剂，如Cl2、Br2、HNO3

Fe3+（2）Fe

O2和H2O 在一定条件下将Fe氧化