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, d
Trang 1Tuần: Tiết: Ngày soạn:
CHƯƠNG 7: SẮT VÀ MỘT SỐ HỢP KIM QUAN TRỌNG
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, FeCO3, FeS2)
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:
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:1s22s22p63s23p63d64s2
Fe2+: 1s22s22p63s23p63d6
Fe3+: 1s22s22p63s23p63d5
- Trong hợp chất, sắt có số oxi hoá là
+2, +3
Vd: FeO, Fe2O3
°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, Fe2+,
Fe3+
°GV:Yêu cầu HS xác định số ôxi hóa của Fe trong các hợp chất sau:
FeO, Fe2O3, FeCl3, Fe2(SO4)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: 1s22s22p63s23p63d64s2
Fe2+: 1s22s22p63s23p63d6
Fe3+: 1s22s22p63s23p63d5
°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/cm3) tnc
15400C
- 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/cm3) tnc
15400C
- 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 Fe2+ + 2e
- Khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh
Fe Fe3+ + 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
Trang 21/ 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+2O2 →t Fe3O4 ( FeO.Fe2O3)
c/ Tác dụng với clo
2Fe + 3Cl2 →t 2FeCl3
2/ Tác dụng với axit
a/ Với dd HCl, H 2 SO 4 loãng
VD: Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
Pt ion: Fe + 2H+ → Fe2+ + H2
b/ Với dd HNO 3 và H 2 SO 4 đặc
+Với H2SO4 đặc, nóng; HNO3 đặc,
nóng
vd:0 +6 +3 +4
2Fe+6H2SO4→Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O
sắt (III) sunfat
0 +5 +3 +4
Fe+6HNO3→Fe(NO3)3+3NO2 + 3H2O
+Với HNO3 loãng:
Fe+4HNO3→ Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
+ Với HNO3 đặc, nguội;H2SO4 đặc,
nguội: Fe không phản ứng.
3/ Tác dụng với dd muối
VD: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
C.k C Oxh
4/ Tác dụng với nước
- Ở nhiệt độ cao sắt khử hơi nước tạo
ra H2, F3O4 hoặc FeO
3Fe + 4H2Ot → 0 < 570 Fe3O4 + 4 H2
Fe + H2O →t0 > 570 FeO + H2
°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 vàxác định vai trò của các chất trong pư
°GV: yêu cầu viết pư xảy ra khi cho Fe tác dụng với dd HCl, H2SO4 loãng? Xác định vai trò của các chất
H2SO4đặc nóng là những chất oxi hóa mạnh, sẽ oxi hóa
Fe về mức oxi hóa nào ? Viết pthh
°GV: y/cHS viết ptpư của Fe với dung dịch HNO3 loãng, và cho biết
sp khác với t/h trên hay không ?
°GV:Fe tác dụng được với HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội hay không ?
°GV:Hãy viết pư xảy ra khi cho Fe vào các dung dịch CuSO4; FeCl3, xác định vai trò của các chất ?
°GV:ở nhiệt độ thường
Fe có khử được nước hay không ?
°HS: Ở nhiệt độ thường sắt không tác dụng với oxi.Mà Ở nhiệt độ cao, sắt khử nguyên tố phi kim thành ion âm và
bị oxi hóa đến số oxi hóa +2 hoặc +3
°HS: 0 0 +2 -2
Fe + S →t FeS
3Fe + 2O2 →t Fe3O4 ( FeO.Fe2O3)
0 0 s +3 -1
2Fe + 3Cl2 →t 2FeCl3
°HS:
Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 C.K C.OXH
°HS: HNO3đ, nóng; H2SO4đặc nóng là những chất oxi hóa mạnh, sẽ oxi hóa
Fe về mức oxi hóa +3
0 +6 +3 +4
2Fe+6H2SO4→Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O sắt (III) sunfat
0 +5 +3 +4
Fe+6HNO3→Fe(NO3)3+3NO2+3H2O
°HS:
Fe+4HNO3→Fe(NO3)3 +NO + 2H2O Các sp khác: N2; NH4NO3; N2O
°HS: Fe không tác dụng được với HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội.s
°HS:
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu C.k C Oxh
Fe + 2FeCl3 → 3FeCl2
°HS: ở nhiệt độ thường Fe không khử được nước
Hoạt động 4: Trạng thái tự nhiên và điều chế
IV TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN –
ĐIỀU CHẾ
1/ Trạng thái tự nhiên:
- Sắt chiếm khoảng 5% khối lượng vỏ
trái đất
°GV: yêu cầu HS dựa vào SGK nêu sắt trong tự °HS:
- Sắt chiếm khoảng 5% khối lượng vỏ
Trang 3- Sắt tồn tại ở dạng hợp chất:quặng
manhetit (Fe3O4),hemanhetit đỏ Fe2O3),
hematit nâu ( Fe2O3.nH2O), pirit (FeS2)
- Sắt có trong hemoglobin của máu
- Những thiên thạch từ khoảng không
gian của vũ trụ chứa Sắt tự do
2/ Điều chế: trong công nghiệp từ
quặng sắt
- Phương pháp nhiệt luyện:
VD:
Fe2O3 + 3 CO →t 2Fe + 3 CO2
nhiên
°GV: phương pháp điều chế kim loại?
trái đất
- Sắt tồn tại ở dạng hợp chất:quặng manhetit (Fe3O4),hemanhetit đỏ Fe2O3), hematit nâu ( Fe2O3.nH2O), pirit (FeS2)
- Sắt có trong hemoglobin của máu
- Những thiên thạch từ khoảng không gian của vũ trụ chứa Sắt tự do
°HS:
Fe2O3 + 3 CO →t 2Fe + 3 CO2
Củng cố:
Trắc nghiệm:
Câu 1: Sắt vừa thể hiện hóa trị II vừa thể hiện hóa trị III khi tác dụng
Câu 2: Tính chất vật lý nào sau đây của Sắt khác với các đơn chất kim loại khác
Câu 3: Phản ứng nào sau đây không thể xảy ra:
A.Sắt tác dụng với dung dịch HCl B.Sắt tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng
C Sắt tác dụng với dung dịch HNO3 D Sắt tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nguội
Câu 4: Cho sắt tác dụng với HNO3 loãng ta thu được hợp chất của sắt là:
A Muối sắt (III) B Muối sắt (II) C.Oxit sắt (III) D Oxit sắt (II)
Câu 5: Tính khử của Sắt được thể hiện khi:
A Nhường 2 electron ở phân lớp 4s
B Nhường 1 electron ở phân lớp 3d
C.Nhường 2 electron ở phân lớp 4s hoặc nhường thêm 1 electron ở phân lớp 1d.
D Nhận 2 electron ở phân lớp 3d