铁和铁的化合物

铁和铁的化合物一、素质教育目标（一）知识教学点1．过渡元素。

2．铁元素在周期表中的位置和原子结构（周期及族序数、原子序数等）。

铁有变价。

3．铁的物理性质（色态、密度、熔沸点、抗蚀性、导电及导热性、延展性、磁性等）。

4．铁的化学性质（与O2、S、C12等非金属、与水、与非氧化性酸、与金属盐、钝化等）。

5．铁的氧化物及其物理、化学性质特点（FeO、Fe2O3、Fe3O4）。

6．铁的氢氧化物的制备、物理性质、化学性质。

7．Fe2+和Fe3+的相互转化。

Fe3+的检验方法。

8．络离子与络合物。

9．与Fe及其化合物有关的计算。

（二）能力训练点1．观察实验现象的能力对教材上的演示实验及补充实验的现象的有效观察，是帮助学生掌握好有关知识点的重要途径。

引导观察时要注意几点：①操作要领（如仪器组装，药品加法，条件控制，产品的收集、净化、精制，尾气处理等）；②实验现象的渐变性和准确描述；③观察的全面性及对个别细节的重点观察；④观察过程中思维的敏捷性、严密性、整体性的训练；⑤实验程序与实验现象的内在联系；⑥实验现象的准确记录与精确分析等。

要引导比较和对有关已做类似实验的横向联想。

2．归纳思想能力Fe能与Cl2、O2、S、P、C、Si、H2O、HCl、FeCl3、Cu2+等物质反应，说明Fe是一种较活泼的金属单质；Na、Mg、Al、Fe都能与水在一定条件下反应放H2，也说明Fe是一种较活泼的金属；Na2O、MgO、CuO、CaO、FeO、Fe2O3都属于碱性氧化物；NaOH、Mg（OH）2、Ca（OH）2、Ba（OH）2、Cu（OH）2、Fe（OH）2、Fe（OH）3都属于碱性氢氧化物……。

铁是中学阶段金属知识的终结，对有关金属方方面面的知识及规律的及时归纳总结，是促进能力转化和技能形成的重要手段，教师要协助学生完成这一转化。

画表归纳可使零散的有关知识归纳于方寸表格中，便于比较、分析、检索及规律的提炼总结，要让学生逐步掌握制表的步骤、技巧和表格的设计等。

此外，还可引导学生分别对铁化合物和亚铁化合物的性质特点等进行归纳。

如FeCl3溶液分别与下列物质反应的现象及离子方程式是什么？①KSCN溶液②NaOH溶液③H2S（气）④少量Na2S溶液⑤过量Na2S溶液⑥过量Fe粉⑦过量Cu粉⑧KI/淀粉⑨AgNO3溶液⑩NaHCO3溶液Fe、Fe2+、Fe3+之间存在着相互转化的诸多规律——“铁三角”，可引导学生进行自我归纳，并分别举例写出转化的有关化学方程式。

如3．分析思维能力要充分利用教材设置的有关知识点，培养学生的思维能力。

如①亚铁离子有还原性，配制和保存FeCl2及FeSO4的溶液时应采取什么措施？②Fe能被氧化成Fe2+或Fe3+，今用Fe与稀HNO3反应，如何操作及控制药品用量方能使产物的主要存在形式为Fe（NO3）2、Fe（NO3）3？+2+3+8/3③Fe分别与S、Cl2、O2反应生成FeS、FeCl3、Fe3O4，则S、Cl2、O2的氧化性顺序怎样？④试分析FeCl2与碱溶液反应时，为什么很难观察到白色的Fe（OH）2沉淀？（可从溶液中溶有氧气、有由Fe2+氧化成的少量Fe3+、Fe（OH）2不稳定等方面分析），若要制得白色的Fe（OH）2沉淀，应考虑创设哪些条件？⑤工业上常用FeCl3（30％）溶液腐蚀印刷线路板（Cu质），是利用了什么原理？⑥FeCl3及Fe2（SO4）3等的水溶液都呈棕黄色，试分析这与什么离子有关？⑦如何鉴定某无色溶液是KSCN溶液？⑧FeSO4水溶液易被空气中的O2氧化，试分析其可能产物有哪些？写出有关化学反应方程式。

FeSO4固体在干燥的空气中被氧化的产物与上述反应产物相同吗？⑨已知还原性Fe2+＞Br-，试分析Cl2逐渐逼入FeBr2溶液中的过程发生哪些化学反应（用化学方程式表示）？⑩Na与FeCl3水溶液作用有何现象？发生哪些反应？⑩FeCl3溶液中逐滴加Na2S溶液至过量，反应过程中现象为什么有变化？4．表达能力。

有关操作、反应现象、物质的颜色等的准确描述，有关解释的正确表述等，都力求言简意赅、逻辑严密、语言到位、切中题意。

教师要借助提问、作业等手段，对学生进行有目的的训练，以提高学生的表达能力。

（三）德育渗透点1．激发求知欲铁是使用最广泛的金属，生活用品、生产机械、交通工具等无处不有铁的踪迹。

教师可通过介绍有关知识和实例，广泛激发学生的求知欲。

2．培养爱国主义情感从考古资料看，中国最早的人工炼铁是在春秋战国之交出现的；西汉时期，中国已发现铁能从含铜化合物的溶液中置换出铜……。

教师可通过介绍中国祖先认识、使用、冶炼铁的知识，培养学生的民族自豪感。

3．科学意识的培养铁陨石中含有铁单质；人体中含3～4g铁元素，且有3/4的铁存在于血红蛋白中，煤气中毒是因为血红蛋白中的铁原子核心被CO分子紧紧包围着，丧失了O3，青铁中铁元素的存在吸收氧分子能力所致；红砖中铁元素的存在形式为Fe2形式为FeO及FeO4；蓝黑墨水中含亚铁盐；铁是“现代化”建设的骨骼……通3过以上内容的穿插介绍，培养学生的科学意识。

本节中涉及铁的化合物较多，铁又是中学阶段学习的最后一种金属元素，要教会学生多归纳类比（列表归纳），多总结有关规律，使知识升华为能力，在训练中提高学生的化学素质。

5．辩证唯物主义观点的渗透铁及其化合物之间的转化，有关化学变化中的颜色变化，亚铁与高铁化合物生成条件的差异等，都包含着“矛盾的对立统一”、“形式与内容的关系”，“外因与内因的辩证关系”等丰富的哲学观点，教师要不失时机而又巧妙地利用课堂教学，对学生进行深入细致的唯物主义教育。

二、教学重点、难点、疑点及解决办法1．重点（1）铁及其化合物的化学性质。

（2）Fe2+和Fe3+在一定条件下的相互转变以及Fe3+的检验。

2．难点铁有可变化合价。

3．疑点（1）为什么常温下，浓H2SO4、HNO3可使铁钝化。

（2）铁在什么条件下反应生成+2价化合物，在什么条件下反应生成+3价化合物。

（3）Fe3O4中铁的化合价问题。

4．解决办法（1）充分利用学生已有的初中化学知识、元素周期律、金属的物理性质、金属活动性顺序，以及源于生活中的一些知识进行教学，并结合钠、镁、铝的有关物理特性，与铁单质（晶体）作全面对比，分析出铁的金属通性和特性，使学生进一步巩固有关纵横类比归纳的科学学习方法。

（2）联系工农业生产和日常生活中的具体实例，如展示铁块、铁片、铁丝、铁粉等实物，引导联想生产生活中见到的钢铁制品，做磁铁吸引铁钉的实验等，以加强教学的直观性，使学生在可望、可及的过程中思考，强化对铁的物理性质的认识。

（3）通过实验说明铁的化学性质。

如可让五位同学分别演示①铁丝在O2中燃烧；②Fe粉与S粉的化合；③铁丝在Cl2中燃烧；④铁片与稀盐酸的反应；⑤铁片与CuSO4溶液的反应。

通过引导观察实验现象，师生共同归纳出铁的有关化学性质。

同时要结合铁在金属活动顺序表中的位置及原子结构特点，分析推断其化学性质的活泼性。

铁与O2的反应须在灼烧条件下发生，而铁在干燥的空气里不易与O2反应，对此教学时宜予以适当拓展，强调铁“在潮湿”的空气里能与O2等反应，为以后学习钢铁的吸氧腐蚀作好铺垫。

（4）设计表格，对Fe的主要氧化物作全面比较，使学生在对比中掌握有关知识规律。

同时可借助对有关样品的观察加强直观性教学。

对于Fe3O4的组成，强调可看成是Fe2O3＋FeO，有时写作FeO·Fe2O3或Fe（FeO2）2——盐的形成。

在配平氧化还原方程式时，可将Fe3O4中Fe的化合价处理作+8/3。

钝化过程中形成的Fe3O4膜很稳定，一般不与酸、碱、O2等物质反应。

5．关于Fe（OH）2和Fe（OH）3可通过如下表格进行归纳Fe （OH ）2的制备可作如下改进：向盛3mLFeSO 4溶液的试管中加约1mL 苯（分层），然后逐滴滴加氢氧化钠溶液，在苯层下的FeSO 4溶液中即可生成白色絮状的Fe （OH ）2沉淀（可保持较长时间），振荡后白色沉淀即逐渐变灰绿再变红褐。

这样改进后操作规范（滴管端不必插入液面下），现象明显，便于观察Fe （OH ）2的白状[上层的苯可有效地防止空气中的O 2氧化Fe （OH ）2；配制有关溶液所用的蒸馏水应事先煮沸去氧]。

6．铁化合物和亚铁化合物的转化，可通过实验教学予以直观化：①FeSO 4溶液加饱和氯水；②FeCl 3（用盐酸酸化）溶液加细铁丝团。

在演示的同时要引导观察现象，然后进一步引导学生运用氧化还原反应的知识，分析Fe 2+和Fe 3+相互转变的内因和外因，最后得出下列关系式：并指出能使Fe 2+→Fe 3+转化的氧化剂有：Cl 2、Br 2、O 2、HNO 3、KMnO 4等，能使Fe 3+→Fe 2+转化的还原剂指：Fe 、Cu 、S 2-H 2S 、I-等。

可引导书写有关氧化还原方程式。

7．亚铁化合物主要有FeO、Fe（OH）2、FeCl2、FeSO4、FeS、FeI2等，铁O3、Fe（OH）3、FeCl3、Fe2（SO4）3、[Fe（SCN）]2+等，要化合物主要有Fe2在教学中引导比较总结有关知识点，找出它们的相互转化关系，写出有关化学方程式。

8．Fe2+、Fe3+的检验。

从外观上看相应溶液分别为浅绿色和棕黄色（或黄色）；遇KSCN溶液只有Fe3+变红色；加NaOH溶液时，生成白色沉淀→灰绿色→红褐色的为Fe2+，产生红褐色沉淀的为Fe3+。

三、课时安排2课时。

四、教具准备第一课时：元素周期表，刚断开的生铁块，磁铁，小刀等。

溶液，氢第二课时：试管4支，胶头滴管3个，铁屑，稀盐酸新制的FeSO4氧化钠，FeCl溶液，KSCN溶液。

3五、学生活动设计第一课时1．根据自学提纲，阅读课本41～44页第1行，自学提出问题。

2．联系工农业生产和生活实际，结合有关实验了解铁的用途，进而掌握铁的物理性质。

3．回顾铁在氧气、氯气中燃烧实验现象，铁与硫、酸、Cu2SO4溶液等反应实验现象，总结归纳铁的化学性质。

4．讨论铁在Fe3O4中的化合价问题。

第二课时1．学生动手做好4个实验，认真观察分析实验现象，总结归纳Fe（OH）2、Fe（OH）3制备方法和性质；Fe3+检验方法。

2．总结归纳Fe2+和Fe3+之间的相互转化关系。

3．课堂巩固练习。

六、教学步骤第一课时（一）明确目标1．知识目标（1）过渡元素。

（2）铁在元素周期表中的位置和原子结构，铁有变价。

（3）铁的物理性质（气态、密度、溶沸点、抗蚀性、导电及导热性、延展性、磁铁等）。

（4）铁的化学性质。

2．能力目标（1）实验能力。

（2）归纳思维能力。

（3）分析思维能力。

（4）表达能力。

3．德育目标（1）联系铁在生产、生活中的应用，激发学生求知欲。

（2）通过介绍我国最早的人工炼铁、铁器的使用对人类社会的推动作用，培养学生的民族自豪感。