Bài soạn: Fe (Dành cho hs Lớp 12 THPT) Nội dung: I.Mục tiêu bài học II. Chuẩn bị III. Bài giảng I. Mc tiờu bi hc. Hc sinh nm c: Nhn thc c mi quan h gia v trớ ca Fe trong HTTH- cu to nguyờn t - tớnh cht hoỏ hc. Cu to mng tinh th ca Fe t ú suy ra c tớnh cht vt lớ ca Fe. Vai trũ quan trng ca st trong i sng m c bit l trong k thut. Bit da vo cỏc tớnh cht ca Fe gii thớch cỏc ng dng ca Fe. II. Chun b: Dng c v hoỏ cht tin hnh cỏc thớ nghim mụ t cỏc tớnh cht ca st. Máy chiếu.Các thớc phim minh hoạ thí nghiệm của sắt. Phơng pháp giảng dạy: phơng pháp gợi mở, đàm thoại. III. Bi ging: t vn : St l mt kim loi ó c bit t rt lõu v nú cú rt nhiu cỏc ng dng trong thc t. hiu c ti sao Fe li l mt nguyờn t cú tm quan trng ln nh vy chỳng ta phi bit rừ c cỏc tớnh cht ca Fe. Bi hc ca chỳng ta hụm nay s nghiờn cu v Fe v cỏc tớnh cht ca nú. Hot ng ca giỏo viờn Hot ng ca hc sinh I. Khỏi quỏt chung v nguyờn t Fe. -Cho bit Fe cú Z = 26 .Vit cu hỡnh e ca Fe t ú cho bit v trớ ca Fe trong HTTH? -Cho bit Fe dng mng li tinh th no? Chú ý: - L nguyờn t h d (vỡ e hoỏ tr ang lp y vo phõn lp d). - Kớ hiu nguyờn t : Fe - S hiu nguyờn t: 26 - Nguyờn t khi: 55.847 - Cu hỡnh e: 2/8/14/2 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 - V trớ trong bng HTTH: + Chu kỡ IV + Nhúm VIIIB (vỡ e hoỏ 1 Hot ng ca giỏo viờn Hot ng ca hc sinh tr phõn lp d). - Mng li tinh th: Lp phng tõm din. II. Tớnh cht vt lớ. - Quan sỏt v cho bit mu sc ca Fe? - Gii thớch ti sao Fe d rốn, d kộo si? - Th no l mt cht cú t tớnh? Ti sao Fe li cú t tớnh? Ch ú ý : - St b nam trõm hỳt v d b nam trõm hoỏ nờn c dựng lm lừi ca ng c in. - L kim loi mu trng hi xỏm, d rốn, d kộo si. t o nc = 1539 o C t o s = 2770 o C Sắt là kim loại nặng: D = 7,89(g/cm 3 ) III. Tớnh cht hoỏ hc. -T cu hỡnh e ca Fe em hóy d oỏn tớnh cht hoỏ hc c bn ca Fe.? Trớc hết: Nhn xột: - Khi tham gia phn ng hoỏ hc Fe cú th nhng 2e phõn lp 4s hoc nhng thờm mt s e phõn lp 3d cha bóo ho (thng l 1e). 1. Tỏc dng vi phi kim. HS viết phơng trình p và lấy ví dụ minh hoạ. a. Tỏc dng vi O 2 Ngoài ra: Trong khụng khớ m ở nhiệt độ thờng sắt bị oxihoá tạo gỉ sắt : 4Fe + 3O 2 + nH 2 O = 2Fe 2 O 3 .nH 2 O -Lớp gỉ sắt này xốp nên không bảo vệ đợc sắt trong không khí . b.Fe tỏc dng vi phi kim khỏc 2.Tỏc dng vi axit. - St l mt kim loi cú hot ng vo loi trung bỡnh. - Tớnh cht hoỏ hc c bn ca Fe l tớnh kh v Fe cú th b oxi hoỏ thnh Fe +2 hoc Fe +3 tu thuc vo cht oxi hoỏ tỏc dng vi Fe. -St chỏy sỏng trong khụng khớ: 3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4 2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3 Fe + S = FeS 2 Hot ng ca giỏo viờn Hot ng ca hc sinh HS viết phơng trình p/ và lấy ví dụ minh hoạ. a.Vi các axit thờng nh: H 2 SO 4 , HCl b.Vi H 2 SO 4 c, HNO 3 : - HNO 3 v H 2 SO 4 c ngui lm cho Fe b th ng. - HNO 3 loóng oxi hoỏ Fe 0 lờn Fe +3 . - HNO 3 v H 2 SO 4 c núng u oxi hoỏ Fe 0 lờn Fe +3 . 3. Tỏc dng vi mui - Fe y c cỏc kim loi ng sau nú trong dóy in hoỏ ra khi mui. Trong cỏc phn ng ny Fe chuyn lờn Fe +2 . 4.Tỏc dng vi nc. - Fe nhit thng khụng tỏc dng vi nc nhng vn phn ng c vi nc nhit cao. 3Fe+ 4H 2 O t o < 570 0 C Fe 3 O 4 + 4H 2 Fe + H 2 O t o >570 0 C FeO +H 2 - Gii thớch ti sao cỏc dựng bng Fe d b hng trong khụng khớ? -Th no l hin tng th ng hoỏ? -Ti sao Fe sau khi nhỳng vo dung dch HNO 3 hay H 2 SO 4 c, ngui thỡ khụng phn ng vi cỏc axit na? -Phn ng th l gỡ? St cú th y c cỏc kim loi no ra khi mui ca nú? Ti sao? Fe 0 chuyn lờn Fe +2 Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2 Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2 Pt1: Fe + 6HNO 3đ.nóng = Fe(NO 3 ) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O Pt2: Fe + 4HNO 3loang = Fe(NO 3 ) 3 + NO+ 2H 2 O Pt3: 2Fe + H 2 SO 4Đ,nóng = Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O Fe + CuCl 2 = FeCl 2 + Cu Fe + AgNO 3 = Fe(NO 3 ) 2 + Ag -Bị oxi hoá trong không khí ẩm -Thụ động hoá là hiện tợng trong axít HNO 3 hay H 2 SO 4 c, ngui sắt bị một lớp màng oxít bảo vệ nên không tác dụng đợc tiếp với axít. -Là phản ứng thay thế một nguyên tử này bằng một nguyên tử khác trong phân tử . 3 Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh IV.Trạng thái tự nhiên – phương pháp điều chế và ứng dụng. 1.Trạng thái tự nhiên. - Những thiên thạch từ khoảng không gian của vũ trụ rơi và quả đất chủ yếu là Fe ở dạng tự do. - Sắt trong thiên nhiên tồn tại chủ yếu ở dạng nào? - Nêu tên các quặng quan trọng của Fe? 2.Điều chế. Điều chế Fe tinh khiết: - Nêu phương pháp điều chế Fe tinh khiết và Fe kĩ thuật? ViÕt pt ph¶n øng? 3.Ứng dụng. - Nêu các ứng dụng quan trọng của Fe? Giải thích tạo sao nó lại có các ứng dụng đó? - Là kim loại phổ biến nhất sau Al. - Tồn tại chủ yếu ở dạng hợp chất. - Những quặng quan trọng nhất của Fe là: + Oxit sắt từ. + Hematit hay oxit sắt đỏ Fe 2 O 3 + Limonit hay oxit sắt nâu Fe 2 O 3 .nH 2 O. + Xiderit FeCO 3 . - Khoáng vật pirit FeS. 3H 2 + Fe 2 O 3 = 2Fe + 3H 2 O 2Al + Fe 2 O 3 = Al 2 O 3 + 3Fe 2FeSO 4 + 2H 2 O = 2Fe + 2H 2 SO 4 +O 2 - Sắt kĩ thuật được điều chế bằng cách khử sắt oxit ở nhiệt độ cao. - Sắt có vai trò sinh học quan trọng nó là thành phần của hồng cầu. - Hợp chất của sắt có vai trò hết sức quan trọng đối với kĩ thuật: + Gang xám: Dùng để đúc các bệ máy, vô lăng . + Gang trắng: đựoc dung để luyên thép. + Thép cứng: được dùng làm dụng cụ mọi kết cấu và chi 4 Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh tiết máy. + Thép hợp kim: Có tính chất cơ học cao chịu nhiệt và không rỉ được dùng làm đường ống, các chi tiết của các động cơ máy bay và máy nén. Bài tập củng cố: Bài 1: Viết phương trình phản ứng khi cho Fe tác dụng với Cl 2 và HCl? Bài 2: Hoàn thành sơ đồ phản ứng: Fe FeCl 2 Fe(OH) 2 Fe(OH) 3 Fe 2 O 3 FeCl 3 FeO Bài tập về nhà: Các bài tập có trong SGK và một số bài tập trong sách bài tập. 5