Nếu không có điều kiện làm thí nghiệm Fe tác dụng với Cl2, O2 có thể cho học sinh xem các đoạn phim về những thí nghiệm này.. VỊ TRÍ CỦA SẮT TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUY
Trang 1Chương 7 SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI QUAN TRỌNG
Bài: SẮT
I ĐỒ DÙNG DẠY HỌC
(Tùy theo điều kiện của trường và của mỗi giáo viên)
1 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 hoặc O2 đã đậy nắp
2 Dụng cụ thí nghiệm: ống nghiệm, kẹp ống nghiệm, giá ống nghiệm, đèn cồn
3 Tranh ảnh (hoặc dùng trình chiếu Power Point): các loại quặng sắt
4 Nếu không có điều kiện làm thí nghiệm Fe tác dụng với Cl2, O2 có thể cho học sinh xem các đoạn
phim về những thí nghiệm này
PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
(Tùy theo điều kiện cụ thể của GV và trình độ của HS)
Nêu vấn đề – đàm thoại
Học sinh thảo luận tổ nhóm
Học sinh thuyết trình (lớp khá, giỏi)
THIếT Kế CáC HOạT ĐộNG
I VỊ TRÍ CỦA SẮT TRONG BẢNG
TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH
ELECTRON NGUYÊN TỬ
- Sắt (Fe) ở ô số 26, thuộc nhóm
VIIIB, chu kì 4 của bảng tuần hoàn
- Cấu hình electron nguyên tử Fe:1s2
HOẠT ĐỘNG 1:
I Vị trí của sắt trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử
_ HS ôn lại kiến thức:
+ Phân bố electron vào các phân lớp theo
Trang 22s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2, có thể viết gọn
là [Ar]3d64s2
- Nguyên tử sắt dễ nhường 2 electron
ở phân lớp 4s trở thành ion Fe2+ và có
thể nhường thêm 1 electron ở phân lớp
3d trở thành ion Fe3+
II TÍNH CHẤT VẬT LÍ
Sắt là kim loại màu trắng hơi xám, có
khối lượng riêng lớn (D =7,9 g/cm3),
nóng chảy ở 1540oC Sắt có tính dẫn
điện, dẫn nhiệt tốt Khác với kim loại
khác, sắt có tính nhiễm từ
III TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
Sắt là kim loại có tính khử trung bình
Khi tác dụng với chất oxi hoá yếu, sắt
bị oxi hoá đến số oxi hoá +2
Fe Fe2 + 2e Với chất oxi hoá mạnh, sắt bị oxi hoá
đến số oxi hoá +3
Fe Fe3 + 3e
1 Tác dụng với phi kim
ở nhiệt độ cao, sắt khử nguyên tử phi
kim thành ion âm và bị oxi hoá đến số
oxi hoá +2 hoặc +3
a) Tác dụng với lưu huỳnh
Khi đun nóng, Fe khử S xuống số
oxi hoá 2
0
Fe + S0 ���t0 Fe S 2 2
b) Tác dụng với oxi
Khi đun nóng, Fe khử O2 đến số oxi
hoá 2, còn Fe bị oxi hoá đến số oxi
hoá +2 và +3
thứ tự năng lượng từ thấp đến cao
+ Viết cấu hình electron nguyên tử
+ LớP KHá GIỏI: viết cấu hình electron ion
viết cấu hình electron của nguyên tử Fe
và ion Fe2+, Fe3+ _LỚP KHÁ GIỎI: dựa vào cấu hình electron nguyên tử Fe, xác định vị trí của nguyên tố
Fe trong bảng tuần hoàn
HOẠT ĐỘNG 2:
II Tính chất vật lí
_ HS đọc SGK
HOẠT ĐỘNG 3:
III Tính chất hoá học
_ HS đọc SGK và ghi nhớ: Fe là kim loại có tính khử trung bình
1 Tác dụng với phi kim
_ HS viết PTHH của các PƯ Fe tác dụng với phi kim
_ GV nhấn mạnh để khắc sâu kiến thức cho HS: sản phẩm của 3 phản ứng với 3 mức oxi
Trang 33Fe0 + 2O02 ���t0 Fe3O4
c) Tác dụng với Cl 2
Fe khử Cl2 đến số oxi hoá 1, còn Fe
bị oxi hoá đến số oxi hoá +3
���o
2Fe + 3Cl 2FeCl
2 Tác dụng với axit
a) Với dung dịch H 2 SO 4 loãng, dung
dịch HCl
Fe khử ion H+ của các dung dịch axit
H2SO4 loãng, dung dịch HCl thành H2,
Fe bị oxi hoá đến số oxi hoá +2
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
ã
Fe H SO lo ng FeSO H
b) Với dung dịch H 2 SO 4 đặc và dung
dịch HNO 3
) 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)
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 hơn còn Fe bị
oxi hoá đến số oxi hoá +3
2Fe + 6H SO Fe (SO ) + 3SO + 6H O
) với dung dịch HNO3
hóa khác nhau của Fe: +2,
3
8
, +3
_ Nếu có điều kiện:
+ GV làm thí nghiệm
+ hoặc hướng dẫn HS làm thí nghiệm + hoặc cho HS xem phim
2 Tác dụng với axit
_ GV giới thiệu lại dàn bài rồi yêu cầu HS trình bày tính chất và viết PTHH của các PƯ (Dàn bài này các em đã học kỹ trong bài Al) _ HS làm TN
Trang 4 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 các phản ứng này, Fe khử 5
N
xuống số oxi hoá thấp hơn còn Fe
bị oxi hoá đến số oxi hoá +3
Fe + 6HNO3 đặc
o
t
��� Fe(NO3)3+ 3NO2+ 3H2O
với dung dịch HNO3 loãng
Fe tác dụng với dung dịch HNO3
loãng Trong các phản ứng này, Fe khử 5
N
xuống số oxi hoá thấp hơn còn Fe
bị oxi hoá đến số oxi hoá +3
3 lo�ng 3 3 2
3 Tác dụng với dung dịch muối
Fe có thể khử được ion của các kim loại đứng sau nó trong dãy điện hoá của kim loại Trong các phản ứng này,
Fe thường bị oxi hoá đến số oxi hoá +2
Thí dụ :
Fe CuSO � FeSO Cu
4 Tác dụng với nước
ở nhiệt độ thường, sắt không khử được nước, nhưng ở nhiệt độ cao sắt khử hơi nước tạo ra H2 và Fe3O4 hoặc FeO
�����<570 Co �
3Fe + 4H O Fe O + 4H
IV TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
Trang 5 Sắt chiếm khoảng 5% khối lượng vỏ
Trái Đất, đứng hàng thứ hai trong các
kim loại (sau nhôm)
Trong thiên nhiên, sắt tồn tại chủ yếu
ở dạng hợp chất
Quặng sắt quan trọng là : quặng
manhetit (Fe3O4), hiếm có trong tự
nhiên), quặng hematit (Fe2O3), quặng
xiđerit (FeCO3) ; quặng pirit (FeS2)
Sắt có trong hemoglobin (huyết cầu
tố) của máu, làm nhiệm vụ vận
chuyển oxi, duy trì sự sống
Những thiên thạch từ khoảng không
của vũ trụ rơi vào Trái Đất có chứa sắt
tự do
3 Tác dụng với dung dịch muối
_ HS làm TN: ngâm đinh Fe trong dung dịch CuSO4
+ HS viết PTPT, PT ion rút gọn của PƯ
4 Tác dụng với nước
_ GV giới thiệu luôn 2 PƯ:
C 570 t
H 4 Fe
3 0 0
t 570 C 2
H
+ GV nhấn mạnh: Fe không khử được
H2O ở nhiệt độ thường
HOẠT ĐỘNG 4:
III Trạng thái tự nhiên
_ HS đọc SGK
_ GV cho HS xem tranh ảnh hoặc hình ảnh trình chiếu trên power point: các loại quặng Fe
HOẠT ĐỘNG 5: LUYỆN TẬP VÀ CỦNG CỐ
1 Cấu hình electron nào sau đây là của ion Fe3+ ?
A [Ar]3d6 B [Ar]3d5 C [Ar]3d4 D [Ar]3d3
2 Cho 2,52 g một kim loại tác dụng hết với dung dịch H2SO4 loãng, thu được 6,84 g muối sunfat Kim loại đó là
Trang 63 Ngâm một lá kim loại có khối lượng 50 g trong dung dịch HCl Sau khi thu được 336 ml
khí H2 (đktc) thì khối lượng lá kim loại giảm 1,68% Kim loại đó là