Bài 31. Sắt

Tuần: Tiết: Ngày soạn: . CHƯƠNG 7: SẮT VÀ MỘT SỐ HỢP KIM QUAN TRỌNG §31: SẮT I. Mục tiêu: 1/ Kiến thức: Biết được: Vị trí, cấu hình e lớp ngoài cùng, tính chất vật lý của sắt. -Tính chất hóa học của sắt: tính khử trung bình (tác dụng với oxi, lưu huỳnh, clo, nước, dung dịch axit, dung dịch muối). - Sắt trong tự nhiên ( các oxit sắt, FeCO 3 , FeS 2 ). 2/ Kỹ năng: - Dự đoán, kiểm tra bằng thí nghiệm và kết luận được tính chất hóa học của sắt. - Viết các phương trình hóa học minh họa tính khử của sắt. - Tính thành phần phần trăm về khối lượng sắt trong hỗn hợp phản ứng. Xác định tên kim loại dựa vào số liệu thực nghiệm. II. Chuẩn bị: 1/ Giáo viên: giáo án, hện thống câu hỏi 2/ Học sinh: soạn bài trước ở nhà theo yêu cầu của giáo viên. III. Các hoạt động chủ yếu: Nội dung Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Hoạt động 1: Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình e nguyên tử I. VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH E NGUYÊN TỪ - Số thứ tự: 16, thuộc nhóm VIIIB, chu kỳ 4. -Cấu hình e:1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 Fe 2+ : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 Fe 3+ : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 - Trong hợp chất, sắt có số oxi hoá là +2, +3. Vd: FeO, Fe 2 O 3 °GV: yêu cầu tìm vị trí của Fe trong BTH và cho biết số hiệu nguyên tử và NTKTB của Fe . °GV: yêu cầu HS viết cấu hình e của Fe, Fe 2+ , Fe 3+ °GV:Yêu cầu HS xác định số ôxi hóa của Fe trong các hợp chất sau: FeO, Fe 2 O 3 , FeCl 3 , Fe 2 (SO 4 ) 3 .Cho biết trong hợp chất ,sắt có số oxi hóa là? °HS: Số thứ tự: 16, thuộc nhóm VIIIB, chu kỳ 4. NTKTB là 56 °HS: Fe: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 Fe 2+ : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 Fe 3+ : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 °HS: Trong hợp chất, sắt có số oxi hoá là +2, +3. Hoạt động 2: Tính chất vật lý II. TÍNH CHẤT VẬT LÝ - Fe là kim loại màu trắng hơi xám, khối lượng riêng lớn (D=7,9g/cm 3 ). t nc 1540 0 C. - Sắt có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, có tính nhiễm từ. °GV: Dựa vào kiến thức đã có, kết hợp SGK hãy cho biết sắt có những tính chất vật lí đặc biệt gì ? °HS: - Fe là kim loại màu trắng hơi xám, khối lượng riêng lớn (D=7,9g/cm 3 ). t nc 1540 0 C. - Sắt có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, có tính nhiễm từ. Hoạt động 3: Tính chất hóa học III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC - Khi tác dụng với chất oxi hóa yếu Fe  Fe 2+ + 2e - Khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh Fe  Fe 3+ + 3 e ⇒ Sắt là kim loại có tính khử trung bình. °GV: Sắt có bao nhiêu e ở lớp ngoài cùng ? Trong các phản ứng hóa học nguyên tử sắt dễ nhường bao nhiêu e ? °HS: Khi tác dụng với chất oxi hóa yếu, sắt bị oxi hóa đến số oxi hóa +2. Khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh, sắt bị oxi hóa đấn số oxi hóa +3 °HS: Sắt là kim loại có tính khử trung bình. 1/ Tác dụng với phi kim -Ở nhiệt độ cao, sắt khử nguyên tố phi kim thành ion âm và bị oxi hóa đến số oxi hóa +2 hoặc +3 a/ Tác dụng với lưu huỳnh Fe + S  → t FeS b/ Tác dụng với oxi 3Fe+2O 2  → t Fe 3 O 4 ( FeO.Fe 2 O 3 ) c/ Tác dụng với clo 2Fe + 3Cl 2  → t 2FeCl 3 2/ Tác dụng với axit a/ Với dd HCl, H 2 SO 4 loãng VD: Fe + 2 HCl → FeCl 2 + H 2 Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 Pt ion: Fe + 2H + → Fe 2+ + H 2 b/ Với dd HNO 3 và H 2 SO 4 đặc +Với H 2 SO 4 đặc, nóng; HNO 3 đặc, nóng vd:0 +6 +3 +4 2Fe+6H 2 SO 4 →Fe 2 (SO 4 ) 3 +3SO 2 +6H 2 O sắt (III) sunfat 0 +5 +3 +4 Fe+6HNO 3 →Fe(NO 3 ) 3 +3NO 2 + 3H 2 O + Với HNO 3 loãng: Fe+4HNO 3 → Fe(NO 3 ) 3 + NO + 2H 2 O + Với HNO 3 đặc, nguội;H 2 SO 4 đặc, nguội: Fe không phản ứng. 3/ Tác dụng với dd muối VD: Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu C.k C Oxh 4/ Tác dụng với nước - Ở nhiệt độ cao sắt khử hơi nước tạo ra H 2 , F 3 O 4 hoặc FeO 3Fe + 4H 2 O  → < 5700t Fe 3 O 4 + 4 H 2 Fe + H 2 O  → > 5700t FeO + H 2 °GV: Vậy tính chất hóa học của sắt là gì ? °GV: Ở nhiệt độ thường sắt tác dụng với oxi hay không ? °GV: yêu cầu HS viết pthh và xác định số oxi hóa và xác định vai trò của các chất trong pư. °GV: yêu cầu viết pư xảy ra Së GI¸O DôC & §µo t¹o NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT GIÀN KHOAN MỎ BẠCH HÔ Cầu Mỹ Thuận Tháp Eiffel ĐƯỜNG SẮT CUỐC, XẺNG CÔNG SẮT XE MÁY XE HƠI XE ĐẠP SẮT Nguyên liệu chủ yếu của các vật dụng là gì? NỘI DUNG I VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ II TÍNH CHẤT VẬT LÍ III TÍNH CHẤT HÓA HỌC IV TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN III TÍNH CHẤT HÓA HỌC Tác dụng với phi kim Tác dụng với axit Fe được xếp ởHCl, vịđộng tríH2nào vớiFeHđứng trongtrước dãy hoạt dãy hoạt hóa4 so học H động * Trong Với dung dịch SO loãng + Fe khử Vậy ion Hem của dung dịch axitcho HCl, tạo học của loại? cóhóa nhận xét gìkim sắtHtác với 2SO4dụng loãng … dung dịch thành khí Haxit? , Fe bị oxi hóa đến số oxi hóa +2 +2 +1 Fe +FeH+ Thí nghiệm: H24SO 2SO loãng4  loãng FeSO4 + H2↑ * Với dung dịch HNO3 , H2SO4 đặc, nóng Fe khử N+5 HNO3 , S+6 H2SO4 đặc, nóng xuống số oxi hóa thấp hơn, còn Fe bị oxi hóa +4 đến số oxi hóa cao nhất +3 +5 +3 →3Fe(NO Thí + HNO HNOFe Fe +nghiệm: Hthí đặc, nóng 3)3 + 3NO đặc, nóng ↑ + 2O nghiệm Quan sát to (nâu đỏ) và viết phương trình * Lưu y: Fe bị thụ động bởi axit HNO đặc, nguội phản ứng minh họa? và H2SO4 đặc nguội III TÍNH CHẤT HÓA HỌC Tác dụng với phi kim Tác dụng với axit Tác dụng với muối +2 Fe + CuSO4 (trắng xám) (xanh lam) +2 FeSO4 + Cu↓ (lục nhạt) - Fe cũng tác dụng với các dung dịch muối khác AgNO3, Pb(NO3)2 …giải phóng kim loại Ag, Pb … Fe cónày thể em khửcóđược ion cho kim sắt loạitác đứng sau Qua-phần nhận xétcủa gì dụng nó dãy điện với hóadung của kim thành kim loại tự dịchloại muối? Hãy hoàn thành phương trình sau? Fe + Al(NO3)3 III TÍNH CHẤT HÓA HỌC Tác dụng với phi kim Tác dụng với axit Tác dụng với muối Tác dụng với nước (giảm tải) Nghiên cứu Sách giáo khoa Em hãy kếtchất luận chất hóa Tính hóavề họctính của Sắt học của Sắt? Tính khử trung bình Tác dụng với phi kim Tác dụng với dung dịch Axit Tác dụng với dung dịch muối Tác dụng với nước IV TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN CỦA SẮT Quặng Hematit đỏ Chứa Fe2O3 khan IV TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN CỦA SẮT Quặng Hematit nâu Chứa Fe2O3 n H2O IV TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN CỦA SẮT Quặng Manhetit Chứa Fe3O4 IV TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN CỦA SẮT Quặng Xiderit Chứa FeCO3 IV TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN CỦA SẮT Quặng Pyrit Chứa FeS2 IV TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN CỦA SẮT Hồng cầu IV TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN CỦA SẮT - Sắt chiếm 5% khối lượng vỏ Trái Đất, đứng hàng thứ các kim loại ( sau nhôm) - Tồn tại chủ yếu dưới dạng hợp chất có các quặng: quặng manhetit (Fe3O4), quặng hematit đỏ Trong tự2Onhiên (Fe2O3), quặng hematit nâu (Fe 3.nH2O), quặng xiđerit (FeCO3), quặng piritSắt (FeS2tồn ) tại ở - Có hemoglobin (huyết cầu tố) của máu những dạng nào? - Có các thiên thạch CỦNG CỐ Câu Cấu hình electron nào sau là của ion Fe3+ ? A [Ar]3d6 B [Ar]3d5 C [Ar]3d4 D [Ar]3d3 Câu Sản phẩm của phản ứng xảy giữa sắt với phi kim là gì? A Oxit B Muối C Oxit và muối D Oxit hoặc muối CỦNG CỐ Câu Có dung dịch muối FeSO4 lẫn tạp chất là CuSO4, có thể dùng hóa chất nào dưới để làm sạch muối sắt? A FeNO3 B Mg C Fe D Cl2 HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ •*Làm bài tập  (SGK / trang 141) •* Tìm hiểu trước bài: “ Bài 32: HỢP CHẤT CỦA SẮT” CÁM ƠN QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC EM Đà THAM DỰ TIẾT HỌC NÀY ! Người soạn: ĐOÀN THỊ THANH THẢO Lớp: SƯ PHẠM HÓA K07 BAN CƠ BẢN Câu hỏi: Nêu tính chất hóa học chung của kim loại và cho ví dụ minh họa cho mỗi tính chất đó? Đáp án: Kim loại thể hiện tính khử: 1.Tác dụng với phi kim: 0 0 3 1 2 3 2 3 2Fe Cl FeCl + − + → 0 0 2 2 2 1 2 Mg O Mg O + − + → 0 0 2 2 Fe S Fe S + − + → 2. Tác dụng với axit: 0 1 1 2 1 0 2 2 2Mg H Cl Mg Cl H + − + − + → + ↑ ( ) 0 5 2 2 3 3 2 2 3 8 3 ( ) 2 4 l Cu H N O Cu NO N O H O + + + + → + ↑ + 0 0 6 2 4 2 4 4 2 2 2 u S 2 t Cu H S O C O S O H O + + + + → + ↑ + 3. Tác dụng với nước: 0 1 1 0 2 2 2 2 2K H O K OH H + + + → + ↑ 4. Tác dụng với muối của kim loại yếu hơn: 0 2 2 0 4 4 u SZn C O Zn SO Cu + + + → + ↓ SẮT B à i 31 I.VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ  Cấu hình electron :1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2  Vị trí: +Ô số 26 +Nhóm VIIIB +Chu kỳ 4 →Fe dễ nhường 2e ở phân lớp 4s trở thành Fe 2+ , nhường thêm 1e ở phân lớp 3d trở thành ion Fe 3+. Viết cấu hình electron của Fe(Z= 26)? Vị trí trong bảng tuần hoàn? II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ  Màu trắng hơi xám  D lớn( D=7,9 g/cm 3 )  Nóng chảy ở 1540 0 C  Tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt  Sắt có tính nhiễm từ. III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC Fe là kim loại có tính khử trung bình.  Khi tác dụng với chất oxi hóa yếu, bị oxi hóa đến +2 Fe → Fe +2 + 2e  Khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh, bị oxi hóa đến +3 Fe → Fe +3 + 3e III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC 1. Tác dụng với phi kim: Ở nhiệt độ cao, Fe khử nguyên tử phi kim thành ion âm và bị oxi hóa đến số oxi hóa +2 hay +3 a) Tác dụng với S 0 0 +2 -2 Fe + S → FeS b) Tác dụng với oxi 3Fe+ 2O 2 → Fe 3 O 4 c)Tác dụng với Clo 0 0 +3 -1 VD : 2Fe + 3Cl 2 → 2FeCl 3 t 0 C t 0 C t 0 C 2. Tác dụng với axit: a. Với axit HCl và H 2 SO 4(l) → muối +H 2 ↑ 0 +1 -1 +3 -1 0 Fe + 6HCl → b. Với HNO 3(l) ,HNO 3 đn’ , H 2 SO 4 đn’ : 0 +5 +3 +2 Fe + HNO 3 (l) → FeCl 3 +3H 2 ↑ Trửụứng THPT HậU LộC 4 CHàO MừNG CáC THầY CÔ GIáO Về dự KIỂM TRA BÀI CŨ Cho nguyên tố X có ký hiệu nguyên tử sau 56 x. Hãy điền các thông tin vào bảng sau? 26 Cấu hình e Vị trí trong bảng Ký hiệu hoá học Số OXH 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 Ô thứ 26, CK 4, Nhóm VIII B 56 Fe +2, +3 26 Chương VII Chương 7: SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI QUAN TRỌNG B I À 31 SẮT I.Vò trí trong b¶ng tn hoµn, cÊu h×nh electron nguyªn tư II. Tính chất vật lí IV. Trạng thái tự nhiên III. Tính chất hóa học SẮT I. Vò trí trong b¶ng tuÇn hoµn, cÊu h×nh electron nguyªn tö Fe 56 26  Số thứ tự: Ô số 26, chu kỳ 4, nhóm VIII B  Cấu hình (e) nguyên tử:  Viết gọn: [Ar]3d 6 4s 2  Fe +2 : [Ar]3d 6  Fe +3 :[Ar]3d 5 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 Trong hợp chất Fe có 2 số oxi hoá +2, +3.Trong đó hợp chất Fe +3 bền hơn (vì cấu hình e của nó ở dạng giả bão hoà) II. Tính chất vật lí:  Là kim loại có màu trắng hơi xám, dẻo.  Nhiệt độ nóng chảy là 1540 0 C.  Khối lượng riêng là 7,9 g/cm 3 .  Có tính dẫn nhiệt, dẫn điện tốt, có tính nhiễm từ. II. Tính chaát hoá học Viết các s¶n phÈm cña phương trình phản ứng sau : Fe + S → Fe + Cl 2 → Fe + HCl → Fe + HNO 3 ( l ) → Fe + CuSO 4 → FeS FeCl 3 FeCl 2 + H 2 ↑ Fe(NO 3 ) 3 + NO + H 2 O FeSO 4 + Cu t 0 t 0 Có nhận xét gì từ những phản ứng trên ? II. Tính chaát hoá học Nhận xét: Fe thể hiện tính khử trung bình Fe→Fe +2 ; Fe +3 Khi tác dụng với chất OXH yếu Fe bị OXH thành Fe +2 Khi tác dụng với OXH mạnh Fe bị OXH thành Fe +3 1- Tác dụng với phi kim (S, O 2 , Cl 2 ) Ở nhiệt độ cao , sắt khử phi kim → ion âm Fe + S → 3Fe + 2O 2 → 2Fe + 3Cl 2 → FeS Fe 3 O 4 (FeO.Fe 2 O 3 ) 2FeCl 3 0 +2 0 -2 0 0 0 0 +8/3 -2 +3 - 1 2-Tác dụng với axit : a. Với HCl, H 2 SO 4 ( l ) → Fe 2+ + H 2 ↑ Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 ↑ Fe + 2H + → Fe 2+ + H 2 ↑ b. Với HNO 3 , H 2 SO 4 : * Đặc , nguội : Fe thụ động Ứng dụng: Bình bằng sắt vận chuyển HNO 3 H 2 SO 4 đặc nguội * Đặc, nóng hoặc HNO 3 loãng sẽ oxh Fe → Fe 3+ và Fe khử N có số oxh +5, S có số oxh +6 đến mức oxh thấp hơn. Fe + HNO 3 (l) → Fe + H 2 SO 4 (đ,nóng) → Fe(NO 3 ) 3 + NO + H 2 O Fe 2 (SO 4 ) 3 + SO 2 ↑ + H 2 O Fe + HNO 3 (đ.nóng) → Fe(NO 3 ) 3 + NO 2 + H 2 O +50 +3 +2 +3 +60 +4 24 36 6 2 +4 6 3 3 3 - Taực duùng vụựi dung dũch muoỏi (iu kin kim loi trong mui ng sau Fe) Fe 2+ Cu 2+ Fe 3+ Ag + Fe Cu Fe 2+ Ag * Taực duùng vụựi dung dũch CuSO 4 Fe + CuSO 4 * Taực duùng vụựi dung dũch AgNO 3 Fe + AgNO 3 Neỏu AgNO 3 dử Fe + 3AgNO 3 Fe(NO 3 ) 3 + 3Ag FeSO 4 + Cu Fe(NO 3 ) 2 + Ag 2 2 nhiệt liệt chào mừng các thầy cô giáo đến Với hội thi giáo viên giỏi năm học 2009 - 2010 Ngờithựchiện:chu thị lan anh Khu văn phòng và nhà ở cao cấp vinaconex-1 phường Trung Hoà quận cầu giấy hà nội CẦU NGUYỄN VĂN TRỖI- TRẦN THỊ LÍ-ĐÀ NẴNG CẦU MỸ THUẬN ĐƯỜNG SẮT GIÀN KHOAN MỎ BẠCH HỔ NHÀ MÁY LỌC, HOÁ DẦU DỤNG QUẤT TÀU THUỶ CUỐC, XẺNG Từ những hình ảnh trên, hãy cho biết những vật liệu chính dùng để xây dựng, chế tạo các loại máy móc và nông cụ ? [...]...I 2 II 2 Vị trí trong BTH, cấu hình Click to add Title elctron nguyên tử sắt Tính chất vật lí Click to add Title III 2 TínhClick to add Title chất hoá học IV 2 Trạng thái tự nhiên Click to add Title I V TR TRONG BTH, ,CU HèNH ELCTRON NGUYấN T ST( XEM BTH) Fe cú STT : 26 , chunhiệt liệt chào mừng các thầy cô giáo đến Với hội thi giáo viên giỏi năm học 2009 - 2010 Ngời thực hiện: chu thị lan anh Khu văn phòng và nhà ở cao cấp vinaconex-1 phường Trung Hoà quận cầu giấy hà nội CẦU NGUYỄN VĂN TRỖI- TRẦN THỊ LÍ-ĐÀ NẴNG CẦU MỸ THUẬN ĐƯỜNG SẮT GIÀN KHOAN MỎ BẠCH HỔ NHÀ MÁY LỌC, HOÁ DẦU DỤNG QUẤT TÀU THUỶ [...]...I 2 II 2 Vị trí trong BTH, cấu hình Click to add Title elctron nguyên tử sắt Tính chất vật lí Click to add Title III 2 Tính chất to add Title Click hoá học IV 2 Trạng thái tự nhiên Click to add Title I V TR TRONG BTH, ,CU HèNH ELCTRON NGUYấN T ST( XEM BTH) Fe cú STT : 26 ,