Giáo án Hóa học 12 bài 31: Sắt

GIÁO ÁN HÓA HỌC 12 Chương SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI QUAN TRỌNG Bài: SẮT I ĐỒ DÙNG DẠY HỌC (Tùy theo điều kiện trường giáo viên) Hóa chất: + chất rắn: bột Fe, đinh Fe, Fe 2O3 + dung dịch: HCl, HNO3 loãng, HNO3 đặc, H2SO4 đặc, CuSO4 + lọ đựng đầy khí Cl2 O2 đậy nắp Dụng cụ thí nghiệm: ống nghiệm, kẹp ống nghiệm, giá ống nghiệm, đèn cồn Tranh ảnh (hoặc dùng trình chiếu Power Point): loại quặng sắt Nếu khơng có điều kiện làm thí nghiệm Fe tác dụng với Cl2, O2 cho học sinh xem đoạn phim thí nghiệm PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC (Tùy theo điều kiện cụ thể GV trình độ HS)  Nêu vấn đề – đàm thoại  Học sinh thảo luận tổ nhóm  Học sinh thuyết trình (lớp khá, giỏi) THIếT Kế CáC HOạT ĐộNG NỘI DUNG I VỊ TRÍ CỦA SẮT TRONG BẢNG TUẦN HỒN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUN TỬ - Sắt (Fe) số 26, thuộc nhóm VIIIB, chu kì bảng tuần hồn - Cấu hình electron ngun tử Fe:1s2 CÁC HOẠT ĐỘNG HOẠT ĐỘNG 1: I Vị trí sắt bảng tuần hồn, cấu hình electron ngun tử _ HS ôn lại kiến thức: + Phân bố electron vào phân lớp theo GIÁO ÁN HÓA HỌC 12 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2, viết gọn [Ar]3d64s2 thứ tự lượng từ thấp đến cao + Viết cấu hình electron nguyên tử - Nguyên tử sắt dễ nhường electron + LớP KHá GIỏI: viết cấu hình electron phân lớp 4s trở thành ion Fe2+ nhường thêm electron phân lớp ion 3d trở thành ion Fe3+  viết cấu hình electron nguyên tử Fe ion Fe2+, Fe3+ II TÍNH CHẤT VẬT LÍ Sắt kim loại màu trắng xám, có khối lượng riêng lớn (D =7,9 g/cm3), nóng chảy 1540oC Sắt có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt Khác với kim loại khác, sắt có tính nhiễm từ III TÍNH CHẤT HỐ HỌC Sắt kim loại có tính khử trung bình Khi tác dụng với chất oxi hoá yếu, sắt bị oxi hoá đến số oxi hoá +2 2 Fe  Fe + 2e Với chất oxi hoá mạnh, sắt bị oxi hoá đến số oxi hoá +3 3 Fe  Fe + 3e _LỚP KHÁ GIỎI: dựa vào cấu hình electron nguyên tử Fe, xác định vị trí nguyên tố Fe bảng tuần hồn HOẠT ĐỘNG 2: II Tính chất vật lí _ HS đọc SGK HOẠT ĐỘNG 3: III Tính chất hoá học _ HS đọc SGK ghi nhớ: Fe kim loại có tính khử trung bình Tác dụng với phi kim nhiệt độ cao, sắt khử nguyên tử phi kim thành ion âm bị oxi hoá đến số oxi hoá +2 +3 a) Tác dụng với lưu huỳnh Khi đun nóng, Fe khử S xuống số oxi hoá 2 Tác dụng với phi kim 0 2 2 t0 _ HS viết PTHH PƯ Fe tác dụng với + � Fe S Fe S �� phi kim b) Tác dụng với oxi Khi đun nóng, Fe khử O2 đến số oxi _ GV nhấn mạnh để khắc sâu kiến thức cho hố 2, Fe bị oxi hố đến số oxi HS: sản phẩm phản ứng với mức oxi hố +2 +3 GIÁO ÁN HĨA HỌC 12 0 t Fe + O2 �� � Fe3O4 c) Tác dụng với Cl2 hóa khác Fe: +2,  , +3 Fe khử Cl2 đến số oxi hố 1, Fe bị oxi hoá đến số oxi hoá +3 0 +3 -1 to _ Nếu có điều kiện: + GV làm thí nghiệm + hướng dẫn HS làm thí nghiệm 2Fe +3Cl2 ��� 2FeCl3 Tác dụng với axit a) Với dung dịch H2SO4 loãng, dung dịch HCl + cho HS xem phim Fe khử ion H+ dung dịch axit H2SO4 loãng, dung dịch HCl thành H2, Fe bị oxi hoá đến số oxi hoá +2 Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 1 2 Fe  H 2SO4 loãng � FeSO4  H2 � b) Với dung dịch H2SO4 đặc dung dịch HNO3 ) với dung dịch H2SO4 đặc  với dung dịch H2SO4 đặc nguội Fe không tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nguội (Fe bị thụ động với dung dịch H2SO4 đặc nguội – dung dịch H2SO4 đặc nguội thụ động hóa Fe) Tác dụng với axit _ GV giới thiệu lại dàn yêu cầu HS trình bày tính chất viết PTHH PƯ (Dàn em học kỹ Al) _ HS làm TN  với dung dịch H2SO4 đặc nóng Fe tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng Trong phản ứng này, Fe khử S6 xuống số oxi hoá thấp Fe bị oxi hố đến số oxi hoá +3 to 2Fe +6H2SO4 ��c ��� Fe2(SO4)3 +3SO2�+ 6H2O ) với dung dịch HNO3 GIÁO ÁN HÓA HỌC 12  với dung dịch HNO3 đặc nguội Fe không tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nguội (Fe bị thụ động với dung dịch HNO3 đặc nguội – dung dịch HNO3 đặc nguội thụ động hóa Fe)  với dung dịch HNO3 đặc nóng Fe tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóng Trong phản ứng này, Fe khử 5 N xuống số oxi hố thấp Fe bị oxi hoá đến số oxi hoá +3 o t Fe + 6HNO3 đặc �� � Fe(NO3)3+ 3NO2+ 3H2O  với dung dịch HNO3 loãng Fe tác dụng với dung dịch HNO3 loãng Trong phản ứng này, Fe khử 5 N xuống số oxi hố thấp Fe bị oxi hoá đến số oxi hoá +3 5 3 2 Fe  4HNO3 lo�ng � Fe(NO3)3  N O  2H2O Tác dụng với dung dịch muối Fe khử ion kim loại đứng sau dãy điện hố kim loại Trong phản ứng này, Fe thường bị oxi hoá đến số oxi hố +2 Thí dụ : 2 2 Fe  CuSO4 � FeSO4  Cu Tác dụng với nước nhiệt độ thường, sắt không khử nước, nhiệt độ cao sắt khử nước tạo H2 Fe3O4 FeO