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 SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO LONG AN TRƯỜNG THPT LÊ QUÝ ĐÔN TẬP THỂ LỚP 12A9 NHIỆT LIỆT CHÀO MỪNG QUÝ THẦY CÔ DỰ HỘI THI Tân An, ngày 20 tháng 02 năm 2013 Gv soạn: Dương Thanh Phương SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO LONG AN TRƯỜNG THPT ĐỨC HÒA Bài 31 SẮT Tiết 54 Gv soạn: DƯƠNG THANH PHƯƠNG NĂM HỌC: 2012-2013 Chương SẮT & MỘT SỐ KIM LOẠI QUAN TRỌNG Click add Title Bài to31 SẮT I2 ClickVÀ toCẤU add Title VỊ TRÍ HÌNH E 2II Click to add Title TÍNH CHẤT VẬT LÍ III Click to add Title CHẤT HÓA HỌC TÍNH IV ClickTHÁI to addTỰ Title TRẠNG NHIÊN I VỊ TRÍ VÀ CẤU HÌNH ELECTRON Vị trí bảng tuần hoàn Hãy xác định vị trí sắt BTH (ô, chu kì, nhóm)? I VỊ TRÍ VÀ CẤU HÌNH ELECTRON Vị trí bảng tuần hoàn - Ô: 26 - Chu kì: - Nhóm: VIIIB I VỊ TRÍ VÀ CẤU HÌNH ELECTRON Cấu hình electron Viết cấu hình electron Fe (Z= 26) I VỊ TRÍ VÀ CẤU HÌNH ELECTRON Cấu hình electron Fe: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 2 6 Hoặc Fe:[Ar]3d64s2 - 2e Fe2+: [Ar]3d6 - 3e Fe3+: [Ar]3d5 II TÍNH CHẤT VẬT LÍ IV TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN Quặng Pirit Chứa FeS2 IV TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN Một số quặng sắt quan trọng Công thức Quặng hematit đỏ Fe2O3 khan Quặng hematit nâu Fe2O3 nH2O Quặng manhetit Fe3O4 Quặng xiđerit FeCO3 Quặng pirit FeS2 IV TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN Giàu sắt Ít sắt Một số quặng sắt quan trọng Công thức %Fe Quặng hematit Fe2O3 70,0 % Quặng manhetit Fe3O4 72,4 % Quặng xiđerit FeCO3 48,3 % Quặng pirit FeS2 46,7% Fe Fe3+ : F2, Cl2, Br2 Fe Tính khử trung bình Ô : 26 Chu kì : Fe Fe Nhóm VIIIB Fe2+ : S , I2 Fe2+ Fe Fe3+ : O2 Fe2+ : dd HCl, dd H2SO4 loãng Fe3+ :dd H2SO4 đ,nóng, dd HNO3,dd HNO3 đ,nóng HNO3 đặc nóng, H2SO4 đặc nguội, Fe không pứ Fe2+ : [Ar]3d6 Fe3+ : [Ar]3d5 Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu Fe + 2FeCl3 3FeCl2 Fe :[Ar]3d64s2 Chủ yếu dạng hợp chất Fe3O4 (giàu sắt nhất) Fe2O3 FeCO3 FeS2 (ít sắt nhất) Câu 1: Thực phản ứng hoá học sau: (1): Cho sắt tác dụng khí oxi (to) vừa đủ (2): Cho sắt tác dụng khí Cl2 (to) dư (3): Cho sắt tác dụng dung dịch HCl đặc, nóng,dư (4): Cho sắt tác dụng dung dịch HNO3 loãng, dư (5): Cho sắt tác dụng bột lưu huỳnh (to) (6): Cho sắt tác dụng dung dịch CuSO4 dư B (3), (5), (6) Phản ứng tạo thành hợp chất sắt (II) là: A (1), (3), (5), (6) C (1), (2), (5) Câu 2: Cấu hình electron Fe Fe3+ theo thứ tự là: A [Ar] 3d64s2, [Ar]3d34s2 B [Ar] 4s23d6, [Ar]3d5 C [Ar] 3d64s2, [Ar]3d6 D [Ar]3d64s2; [Ar]3d5 Câu 3: Cho phản ứng hoá học : Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O Số phân tử HNO3 bị Fe khử số phân tử HNO3 tạo muối nitrat phản ứng : A B C D Câu 4: Cho 10 gam hỗn hợp gồm Fe Cu tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng (dư) Sau phản ứng thu 2,24 lít khí hiđro (ở đktc), dung dịch X m gam chất rắn không tan Giá trị m (Cho H = 1, Fe = 56, Cu = 64) A 6,4 gam B 3,4 gam C 5,6 gam D 4,4 gam Câu 5: Cho Fe dư vào dd HNO3 loãng thu dung dịch X, biết sản phẩm khử tạo khí NO Dung dịch X chứa: A Fe(NO3)3 B Fe(NO3)2 C Fe(NO3)3 HNO3 D Fe(NO3)2 Fe(NO3)2 Câu 6: Hàm lượng sắt loại quặng sắt cao nhất? (Chỉ xét thành phần chính, bỏ qua tạp chất) A Xiđerit B Manhetit C Pyrit D Hematit Câu 7: Cho chuỗi phản ứng sau: +X + Fe Fe Y FeCl2 Hai chất X, Y là: A HCl, FeCl3 B Cl2, FeCl3 C Cl2, FeCl2 D HCl, FeCl2 Câu 8: Cho chất sau: (1) HCl đặc, nóng ; (2) S; (3) HNO3 loãng; (4) H2SO4 đặc nguội ; (5) Cl2; (6) dd AgNO3 dư; (7) dd H2SO4loãng, nóng; (8) O2; (9) dd Fe2(SO4)3 Khi cho Fe tác dụng với chất có chất tạo hợp chất sắt (III) (coi lượng Fe đem pứ nhỏ so với chất): B A C D Câu 9: Ngâm đinh sắt nặng 4,0 gam dung dịch CuSO4, sau thời gian lấy đinh sắt ra, sấy khô, cân nặng 4,2857 gam Khối lượng sắt tham gia phản ứng là: (Fe = 56, Cu = 64, S=32, O=16) A 1,9990 gam B 1,9999 gam C 0,3999 gam D 2,1000 gam 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 , ... TẠO LONG AN TRƯỜNG THPT ĐỨC HÒA Bài 31 SẮT Tiết 54 Gv soạn: DƯƠNG THANH PHƯƠNG NĂM HỌC: 2012-2013 Chương SẮT & MỘT SỐ KIM LOẠI QUAN TRỌNG Click add Title Bài to31 SẮT I2 ClickVÀ toCẤU add Title... Vd: Phi kim Sắt tác dụng tạo hợp chất sắt (III) S; Cl2; I2, Br2, F2, O2 F2, Cl2; Br2 Sắt tác dụng tạo hợp chất sắt (II) I2; S Sắt tác dụng tạo hợp chất sắt (II) (III) O2 III TÍNH CHẤT HÓA HỌC... FeS sắt (II) sunfua o t O2 → Fe3O4 (FeO.Fe2O3) oxit sắt từ to + Cl2 → 2FeCl3 sắt (III) clorua III TÍNH CHẤT HÓA HỌC Tính chất hóa học bản: tính khử trung bình Tác dụng với phi kim Vd: Phi kim Sắt