师:同学们,大家好。今天我们一起来学习铁及其化合物第二课时——铁的重要化合物。

  这节课的学习目标有以下几点:第一,通过学习铁的氧化物和氢氧化物,学会从物质类别和元素价态的视角,认识具有变价元素物质间的转化关系,并建立认识模型,丰富研究物质的思路和方法;第二,通过实验探究氢氧化亚铁的性质,能用化学方程式正确表示,体会实验对认识和研究物质性质的重要作用,形成证据意识;第三,通过制备氢氧化亚铁的思考与讨论,形成迁移认知,发展和培养高阶实验思维能力。

  在学习目标的第一点中提到从物质类别和元素价态的视角认识物质的性质并建立模型,这具体指什么呢?老师先来给大家介绍一个坐标图,用横轴表示物质类别,如单质、氧化物等;用纵轴表示元素价态,以铁元素为例,常见有 0 价、 +2 价、 +3 价。我们把这个图称为价类二维图,然后将具体物质填在相应位置,比如铁单质是 0 价,就放在对应位置。

  师:同学们,铁的氧化物有哪些呢?有氧化亚铁,铁元素显 +2 价;氧化铁,铁元素显 +3 价;还有四氧化三铁,其中铁元素有 +2 价,也有 +3 价。我们把它们放在铁的价类二维图的相应位置上。接下来请同学们阅读课本第 66 - 67 页关于铁的氧化物的相关知识,并完成大屏幕上的表格。

  通过阅读课本可知,氧化亚铁是黑色粉末,氧化铁是红棕色粉末,俗称铁红,常用于制造油漆、涂料等的红色颜料,像建筑物外墙的红色涂料。四氧化三铁是一种黑色晶体,又名磁性氧化铁,利用其磁性常用于制造磁铁,一些打印机粉末中添加的铁磁性物质就是四氧化三铁。

  在物质类别这一栏中,氧化亚铁和氧化铁都是碱性氧化物,能与酸发生反应。四氧化三铁课本中提到它是一种复杂的化合物,我们在这里不深究,只要知道其中铁元素有 +2 和 +3 两种价态就好。

  学习了铁的氧化物的颜色、状态、用途、类别等,我们再来一起学习它们的化学性质。刚才提到氧化亚铁和氧化铁都是碱性氧化物,能与酸发生反应,分别生成亚铁盐和铁盐。同学们,你能写出其中的离子方程式吗?1 摩尔的氧化亚铁与 2 摩尔的氢离子发生反应,生成 1 摩尔的亚铁离子和 1 摩尔水;1 摩尔的氧化铁与 6 摩尔的氢离子反应生成 2 摩尔的 +3 价铁离子和 3 摩尔的水。这是从物质类别角度出发的,酸碱类的反应元素的化合价并没有发生变化。

  课本中还提到氧化亚铁不稳定,在空气里受热能迅速被氧化成四氧化三铁。反应的方程式如下:6 摩尔的氧化亚铁与 1 摩尔的氧气加热生成 2 摩尔的四氧化三铁。这是一个氧化还原反应,元素的化合价发生了变化,其中氧化亚铁是还原剂,氧气是氧化剂。

  师:学习了铁的氧化物的性质,下面我们来做几道简单的练习,请看大屏幕。

  练习一:在生产过程中,除去铁制品表面的铁锈,可使用下列哪种溶液处理?A. 氢氧化钠溶液;B. 硫酸铜溶液;C. 盐酸;D. 氯化钠溶液。

  我们知道铁锈的主要成分是氧化铁,它是一种碱性氧化物,能够与酸反应而发生溶解,不能与碱反应,也不与硫酸铜、氯化钠等盐溶液发生反应。因此,除去铁制品表面的铁锈,可以采用盐酸来处理。所以答案选 C。

  我们再来看练习二,这是一组判断题。

  第一小问:“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色来自于氧化铁,这句描述是错误的。我们知道瓷器的青色清新淡雅,可用“雨过天晴云破处”来描述,而氧化铁是红棕色的,所以瓷器的青色并不是来自于氧化铁本身。

  第二:氧化铁常用作油漆、油墨的红色颜料。这句话是对的,氧化铁俗称铁红,常用作油漆的红色涂料。

  第三:氧化亚铁、氧化铁都能溶于水,可生成相应的碱。这句话是错的,氧化铁和氧化亚铁都是难溶于水的碱性氧化物,所以它们不能够与水发生反应。

  师:学习了铁的氧化物的性质,我们再来一起了解铁的氢氧化物。同学们,铁的氢氧化物有哪些呢?你能在铁的价类二维图中标示出它们的位置吗?氢氧化铁,铁元素显 +3 价,放在相应位置;氢氧化亚铁,铁元素显 +2 价,放在对应位置。我们在初中就知道铁的这两种氢氧化物可分别由相应的可溶性盐与碱溶液反应而制得。

  我们一起来看实验 3 - 1:在两支试管中分别加入少量三氯化铁溶液和硫酸亚铁溶液,然后各滴入氢氧化钠溶液,观察并描述发生的现象。我们来看一段视频。

  (视频内容:氢氧化铁和氢氧化亚铁的生成本实验用到的实验用品主要有氯化铁溶液、硫酸亚铁溶液、氢氧化钠溶液。在两支试管中分别加入少量的三氯化铁溶液和硫酸亚铁溶液,然后各滴入氢氧化钠溶液。可观察到氯化铁溶液中产生红褐色沉淀;硫酸亚铁溶液中产生白色沉淀,随后沉淀变为灰绿色,一段时间后沉淀最终变为红褐色。)

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《化学 必修1 第3章 第一节 铁及其化合物 第2课时:铁的重要化合物 逐字稿-3,734字 第5版》.docx
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