Bai Sat (Fe)

Học sinh nắm được:  Nhận thức được mối quan hệ giữa vị trớ của Fe trong HTTH- cấu tạo nguyờn tử - tớnh chất hoỏ học..  Cấu tạo mạng tinh thể của Fe để từ đú suy ra được tớnh chất vật l

Bài soạn: Fe

(Dành cho hs Lớp 12 THPT)

Nội dung: I.Mục tiêu bài học

II Chuẩn bị

III Bài giảng

I Mục tiờu bài học

Học sinh nắm được:

 Nhận thức được mối quan hệ giữa vị trớ của Fe trong HTTH- cấu tạo nguyờn tử - tớnh chất hoỏ học

 Cấu tạo mạng tinh thể của Fe để từ đú suy ra được tớnh chất vật lớ của Fe

 Vai trũ quan trọng của sắt trong đời sống mà đặc biệt là trong kĩ thuật

 Biết dựa vào cỏc tớnh chất của Fe để giải thớch cỏc ứng dụng của Fe

II Chuẩn bị:

 Dụng cụ và hoỏ chất để tiến hành cỏc thớ nghiệm mụ tả cỏc tớnh chất của sắt Máy chiếu.Các thớc phim minh hoạ thí nghiệm của sắt

 Phơng pháp giảng dạy: phơng pháp gợi mở, đàm thoại

III Bài giảng:

Đặt vấn đề: Sắt là một kim loại đó được biết từ rất lõu và nú cú rất nhiều cỏc ứng dụng trong thực tế Để hiểu được tại sao Fe lại là một nguyờn tố cú tầm quan trọng lớn như vậy chỳng ta phải biết rừ được cỏc tớnh chất của Fe Bài học của chỳng ta hụm nay sẽ nghiờn cứu về Fe và cỏc tớnh chất của nú

Hoạt động của giỏo viờn Hoạt động của học sinh

I Khỏi quỏt chung về nguyờn tố Fe.

-Cho biết Fe cú Z = 26 Viết cấu hỡnh e của

Fe từ đú cho biết vị trớ của Fe trong HTTH?

-Cho biết Fe ở dạng mạng lưới tinh thể

nào?

Chú ý: - Là nguyờn tố họ d (vỡ e hoỏ trị

đang lấp đầy vào phõn lớp d)

- Kớ hiệu nguyờn tố : Fe

- Số hiệu nguyờn tử: 26

- Nguyờn tử khối: 55.847

- Cấu hỡnh e: 2/8/14/2 1s22s22p63s23p63d64s2

- Vị trớ trong bảng HTTH:

+ Chu kỡ IV + Nhúm VIIIB (vỡ e hoỏ

trị ở phõn lớp d).

- Mạng lưới tinh thể: Lập phương tõm diện

II Tớnh chất vật lớ.

- Quan sỏt và cho biết màu sắc của Fe?

- Giải thớch tại sao Fe dễ rốn, dễ kộo sợi?

- Thế nào là một chất cú từ tớnh? Tại sao Fe

lại cú từ tớnh?

Ch ú ý : - Sắt bị nam trõm hỳt và dễ bị nam

trõm hoỏ nờn được dựng làm lừi của động

cơ điện

- Là kim loại màu trắng hơi xỏm,

dễ rốn, dễ kộo sợi

to nc = 1539 oC

to s = 2770 oC Sắt là kim loại nặng:

D = 7,89(g/cm3)

III Tớnh chất hoỏ học.

-Từ cấu hỡnh e của Fe em hóy dự đoỏn tớnh

chất hoỏ học cơ bản của Fe.?

Trớc hết: Nhận xột:

- Khi tham gia phản ứng hoỏ học Fe cú thể

nhường 2e ở phõn lớp 4s hoặc nhường thờm

một số e ở phõn lớp 3d chưa bóo hoà

(thường là 1e)

1 Tỏc dụng với phi kim.

HS viết phơng trình p và lấy ví dụ minh hoạ.

a Tỏc dụng với O2

Ngoài ra: Trong khụng khớ ẩm ở nhiệt độ

thờng sắt bị oxihoá tạo gỉ sắt :

4Fe + 3O2 + nH2O = 2Fe2O3.nH2O

-Lớp gỉ sắt này xốp nên không bảo vệ đợc

sắt trong không khí

b.Fe tỏc dụng với phi kim khỏc

- Sắt là một kim loại cú độ hoạt động vào loại trung bỡnh

- Tớnh chất hoỏ học cơ bản của

Fe là tớnh khử và Fe cú thể bị oxi hoỏ thành Fe+2 hoặc Fe+3 tuỳ thuộc vào chất oxi hoỏ tỏc dụng với Fe

-Sắt chỏy sỏng trong khụng khớ: 3Fe + 2O2 = Fe3O4

HS viết phơng trình p/ và lấy ví dụ minh hoạ.

a.Với các axit thờng nh: H2SO4, HCl…

b.Với H2SO4 đặc, HNO3:

- HNO3 và H2SO4 đặc nguội làm cho Fe bị

thụ động

- HNO3 loóng oxi hoỏ Fe0 lờn Fe+3

- HNO3 và H2SO4 đặc núng đều oxi hoỏ Fe0

lờn Fe+3

3 Tỏc dụng với muối

- Fe đẩy được cỏc kim loại đứng sau nú

trong dóy điện hoỏ ra khỏi muối Trong cỏc

phản ứng này Fe chuyển lờn Fe+2

4.Tỏc dụng với nước.

- Fe ở nhiệt độ thường khụng tỏc dụng với

nước nhưng vẫn phản ứng được với nước ở

nhiệt độ cao

3Fe+ 4H2O t o < 570 0 C Fe3O4 + 4H2

Fe + H2O to >5700C FeO +H2

- Giải thớch tại sao cỏc đồ dựng bằng Fe dễ

bị hỏng trong khụng khớ?

-Thế nào là hiện tượng thụ động hoỏ?

-Tại sao Fe sau khi nhỳng vào dung dịch

HNO3 hay H2SO4 đặc, nguội thỡ khụng phản ứng

với cỏc axit nữa?

-Phản ứng thế là gỡ? Sắt cú thể đẩy được

cỏc kim loại nào ra khỏi muối của nú? Tại

sao?

Fe0 chuyển lờn Fe+2

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 

Pt1: Fe + 6HNO3đ.nóng = Fe(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O

Pt2: Fe + 4HNO3loang = Fe(NO3)3 + NO+ 2H2O

Pt3: 2Fe + H2SO4Đ,nóng = Fe2(SO4)3 + 3SO2  + 6H2O

Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu

Fe + AgNO3 = Fe(NO3)2 + Ag

-Bị oxi hoá trong không khí ẩm

-Thụ động hoá là hiện tợng trong axít HNO3 hay H2SO4 đặc, nguội 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

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 Fe2O3 + Limonit hay oxit sắt nâu Fe2O3.nH2O

+ Xiderit FeCO3

- Khoáng vật pirit FeS

3H2 + Fe2O3 = 2Fe + 3H2O 2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 3Fe 2FeSO4 + 2H2O = 2Fe + 2H2SO4 +O2

- 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

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 2: Hoàn thành sơ đồ phản ứng:

Fe FeCl2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe2O3

FeCl3 FeO

Bài tập về nhà: Các bài tập có trong SGK và một số bài tập trong sách bài tập.