Về kiến thức: - Biết vị trí nguyên tố sắt trong bảng tuần hoàn - Biết cấu hình e nguyên tử cảu các ion Fe2+, Fe3+ - Hiểu được tính chất hoá học cơ bản của đơn chất sắt 2.. Tính chất hoá
Trang 1Sắt I.Mục tiêu bài học:
1 Về kiến thức:
- Biết vị trí nguyên tố sắt trong bảng tuần hoàn
- Biết cấu hình e nguyên tử cảu các ion Fe2+, Fe3+
- Hiểu được tính chất hoá học cơ bản của đơn chất sắt
2 Về kĩ năng:
- Tiếp tục rèn luyện kĩ năng viết cấu hình e nguyên tử và cấu hình e của ion
- Rèn luyện khả năng học tập theo phương pháp so sánh, đối chiếu và suy luận logic
II Chuẩn bị:
1 Bảng tuần hoàn
2 Tranh vẽ mạng tinh thể sắt, mẫu quặng sắt
3 Dụng cụ hoá chất: dd HNO3, H2SO4 đặc nóng, Fe, đèn cồn
III Tổ chức các hoạt động dạy học:
vị trí: stt : 26
chu kì 4, nhóm VIIIB
- Nhóm VIIIB, cùng chu kì với sắt
HOẠT ĐỘNG 1
GV: Treo bảng tuần hoàn.
HS: tìm vị trí của Fe trong BTH và cho biết
số hiệu nguyên tử và NTKTB của Fe Hỏi: Cho biết các nguyên tố nằm lân cận
Trang 2còn có các nguyên tố Co, Ni Ba nguyên tố
này có tính chất giống nhau
- Fe là nguyên tố d, có thể nhường 2 e
hoặc 3 e ở phân lớp 4s và phân lớp 3d để
tạo ra ion Fe2+,Fe3+
- Mạng tinh thể: phụ thuộc vào nhiệt
độ
- Trong hợp chất, sắt có số oxi hoá là
+2, +3 Vd: FeO, Fe2O3
E Fe2+/Fe = -0,44V; E Fe3+/Fe2+ = + V
II Tính chất vật lí:
- Sắt là kim loại màu trắng hơi xám,
dẻo, dai, dễ rèn, nhiệt độ nóng chảy khá
cao( 1540oC)
- dẫn nhiệt, dẫn điện tốt, có tính
nhiễm từ
III Tính chất hoá học:
- Khi tham gia phản ứng hoá học,
nguyên tử sắt nhường 2 e ở phân lớp 4s ,
khi tác dụng với chất oxi hoá mạnh thì sắt
nhường thêm 1 e ở phân lớp 3d tạo ra
các ion Fe2+, Fe3+
nguyên tố sắt ?
GV đặt các câu hỏi sau:
1) Hãy viết cấu hình e của nguyên
tử Fe, ion Fe2+, Fe3+ ? 2) Phân bố các e vào các ô lượng tử
3) Yêu cầu HS xác định số ôxi hóa
của Fe trong các hợp chất sau: FeO, Fe2O3, FeCl3, Fe2(SO4)3
HS: đọc sgk và tìm hiểu một số tính chất khác của Fe như: r, thế điện cực chuẩn
HOẠT ĐỘNG 2 Hỏi: Dựa vào kiến thức đã có, sgk hãy cho
biết sắt có những tính chất vật lí đặc biệt
gì ?
GV: bổ sung và kết luận
HOẠT ĐỘNG 3
GV: phân tích: Sắt có bao nhiêu e ở lớp ngoài cùng ? Trong các phản ứng hóa học nguyên tử sắt dễ nhường bao nhiêu e ?
Trang 3t o
Fe Fe2+ + 2e
Fe Fe3+ + 3 e
Tính chất hoá học của sắt là tính khử
- Với oxi, phản ứng khi đun nóng
3Fe + 2O2 Fe3O4 ( FeO.Fe2O3)
- với S, Cl: pư cần đung nóng
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
2Fe + 3 Br2 2 FeBr3
Fe + I2 FeI2
Fe + S FeS
a) Với các dung dịch axit HCl, H2SO4
loãng:
VD: Fe + 2 HCl FeCl2 + H2
Fe + H2SO4 FeSO4 + H2
Pt ion: Fe + 2H+ Fe2+ + H2
Sắt khử ion H+ trong dung dịch axit thành
H2 tự do
b) Với các axit HNO3, H2SO4 đặc:
- Với HNO3 đặc, nguội;H2SO4 đặc,
nguội: Fe không phản ứng
HS: Do sắt là nguyên tố d nên e hóa trị nằm
ở phân lớp s và d Khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh Fe có thể nhường thêm 1e ở phân lớp 3d
Vậy tính chất hóa học của sắt là gì ?
HOẠT ĐỘNG 4
Hỏi: Hãy nêu một số ví dụ về pư tác dụng của sắt với phi kim ?
- Ở nhiệt độ thường sắt tác dụng với oxi hay không ? Nếu để vật bằng sắt trong không khí ẩm sẽ có hiện tượng gì ?
GV: Tuỳ vào tính oxi hóa của phi kim mà
Fe bị oxi hóa thành +2 hoặc +3
- hãy xác định vai trò của các chất trong pư
HOẠT ĐỘNG 5
Hỏi: Hãy viết pư xảy ra khi cho Fe tác
dụng với dd HCl, H2SO4 loãng? Xác định vai trò của các chất /
GV: làm thí nghiệm Fe + HCl
- Chất oxi hóa là ion H+, chỉ oxi hóa
Fe thành Fe2+ GV: Fe tác dụng được với HNO3 đặc nguội,
H2SO4 đặc nguội hay không ? Hỏi: HNO3đ, nóng; H2SO4đặc nóng là những chất
Trang 4- Với H2SO4 đặc, nóng; HNO3 đặc,
nóng:
vd: 2Fe + 6H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3SO2 +
6H2O
sắt (III) sunfat
Fe + 6HNO3 Fe(NO3)3 + 3 NO2 +
3H2O
- Với HNO3 loãng:
Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
vd: Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
kh oxh
Fe + 2 Fe(NO3)3 3 Fe(NO3)2
Vd: Cho Fe dư tác dụng với dung dịch
HNO3 đặc, nóng
- Nếu cho hơi nước đi qua sắt ở nhiệt
độ cao, Fe khử nước giải phóng H2
Pư:
3 Fe + 4 H2O Fe3O4 + 4 H2
Fe + H2O FeO + H2
IV Điều chế: trong công nghiệp từ
quặng sắt.
oxi hóa mạnh, sẽ oxi hóa Fe về mức oxi hóa nào ?
HS: viết ptpư ?
- HS viết ptpư của Fe với dung dịch HNO3 loãng, và cho biết sp khác với t/h trên hay không ?
HOẠT ĐỘNG 6
GV: Hãy viết pư xảy ra khi cho Fe vào các
dung dịch CuSO4; FeCl3, xác định vai trò của các chất ?
FeαCu Vd: cho Fe dư tác dụng với dung dịch HNO3
Chú ý: Quy tắc alpha.
HOẠT ĐỘNG 7
GV: ở nhiệt độ thường Fe có khử được nước hay không ?
Hỏi: 1) Có mấy phương pháp điều chế kim
loại ?
2) ta có thể điều chế Fe bằng cách
Trang 5- Dùng phương pháp nhiệt luyện:
vd: Fe2O3 + 3 CO 2Fe + 3 CO2
các pư khác:
FeCl2 Fe + Cl2
Mg + FeSO4 MgSO4 + Cu
nào ?
HOẠT ĐỘNG 8: 1.Củng cố toàn bài : kim loại sắt có tính khử
1. Cho Fe dư vào dd HNO3 loãng
2. Viết ptpư Fe FeCl3 FeCl2 Fe(NO3)3
Fe3O4 FeCl3