Về kiến thức + Biết vị trí nguyên tố sắt trong bảng tuần hoàn + Biết cấu hình electron nguyên tử, ion Fe2+, Fe3+.. Giáo viên: + Bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học + Tranh vẽ mạng tinh
Trang 1SẮT
I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Về kiến thức
+ Biết vị trí nguyên tố sắt trong bảng tuần hoàn
+ Biết cấu hình electron nguyên tử, 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 electron nguyên tử và cấu hình electron ion
+ Rèn luyện khả năng học tập theo phương pháp so sánh, đối chiếu và suy luận logic
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên:
+ Bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học
+ Tranh vẽ mạng tinh thể sắt: mạng lập phương tâm khối và mạng lập phương tâm diện
+ Một số mẫu quặng sắt thường gặp
+ Dụng cụ hoá chất: dung dịch HNO3, dung dịch H2SO4 (đặc và loãng); kim loại sắt; ống
nghiệm; đèn cồn
2 Học sinh:
+ Đọc SGK trước để tìm hiểu sự hình thành các ion Fe2+ và Fe3+
+ Tìm vị trí thế điện cực của các cặp oxi hoá - khử của sắt và các cặp lân cận trong dãy thế
điện cực
III HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC
1 Kiểm tra bài cũ
Hãy lập phương trình của phản ứng sau:
CrCl3 + Cl2 + NaOH → Na2CrO4 + NaCl + H2O
Và cho biết vai trò các chất tham gia phản ứng
2 Bài mới
Hoạt động 1
GV treo Bảng tuần hoàn
các nguyên tố hoá học và
yêu cầu HS:
Hãy tìm vị trí của sắt trong
bảng tuần hoàn
HS theo dõi bảng tuần hoàn và trả lời
I VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO
1 Vị trí của sắt trong bảng tuần hoàn
+ Sắt ở chu kì 4 , nhóm VIII B
Z = 26 ; M = 56
Trang 2Cho biết số hiệu nguyên tử
và nguyên tử khối của sắt
GV yêu cầu HS lên bảng
viết cấu hình electron
của Fe
+ Viết dưới dạng ô lượng
tử
Từ đặc điểm cấu hình
electron của nguyên tử Fe
GV hướng dẫn HS:
- Em có nhận xét gì về khả
năng nhường e của
nguyên tử Fe
- Hãy viết cấu hình e của
ion Fe2+ ; Fe3+
GVnhận xét và kết luận:
GV treo hình vẽ mạng tinh
thể sắt
GV giải thích sự khác
nhau đó
- GV giới thiệu một số
tính chất khác ở SGK
Hoạt động 2
- Hãy cho biết sắt có
những tính chất vật lí gì ?
- Khi chế tạo la bàn người
ta sử dụng tính chất
vật lí nào của sắt ?
GV bổ sung ý kiến của
HS
Hoạt động 3
- Hãy dự đoán khả năng
hoạt động của sắt ?
- Từ dự đoán của HS, GV
đặt vấn đề:
HS lên bảng thực hiện yêu cầu bên (như SGK)
HS phát biểu như SGK:
Fe - 2e → Fe2+
Fe - 3e → Fe3+
HS quan sát và nhận xét
sự giống và khác nhau của 2 kiểu mạng tinh thể
HS theo dõi SGK
Tính khử
HS quan sát TN, nhận
2 Cấu tạo của sắt
a Cấu hình electron Fe: 1s22s22p63s23p6 3d64s2
Fe2+: 1s22s22p63s23p6 3d6
Fe3+: 1s22s22p63s23p6 3d5
Số OXH: +2, +3
b Cấu tạo đơn chất (nâng cao)
Tồn tại 2 dạng tinh thể:
+ lập phương tâm khối (Feα) + lập phương tâm mặt (Fe ץ)
3 Một số tính chất khác của sắt (nâng cao)
(SGK)
II TÍNH CHẤT VẬT LÍ
(SGK)
III TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
1 Tác dụng với phi kim
Fe + S →t o FeS 2Fe + 3Cl2 →t o 2FeCl3
Trang 3Vậy trong những trường
hợp nào Fe sẽ bị oxi hoá
thành Fe+2 ; Fe+3
GV yêu cầu HS lấy ví dụ:
sắt tác dụng với PK
Viết PTHH minh hoạ
- Nhận xét số oxi hoá của
sắt trong các PƯ đó?
- Em có nhận xét gì về khả
năng PK oxi hoá sắt
Từ nhận xét của HS GV
lưu ý:
* GVlàm thí nghiệm: sắt
tác dụng với dung dịch
HCl, H2SO4 loãng, và xác
định chất OXH, chất khử
trong phản ứng đó
GV làm TN: - Thả đinh
sắt vào dung dịch
HNO3đặc nguội và
H2SO4 đặc, nguội Sau đó
tiếp tục đun nóng
Hãy viết PTHH của PƯ
xẩy ra?
- Xác định chất oxi hoá,
chất khử ?
- Nhận xét về mức OXH
của các chất
* Hãy viết PTHH của PƯ
giữa sắt với dung dịch
muối CuSO4 và AgNO3
- Tại sao trong PƯ với
muối đồng, sắt bị OXH
tới +2, trong PƯ với muối
bạc sắt bị OXH tới +3
xét và viết PTHH của
PƯ xẩy ra (như SGK)
HS quan sát nhận xét
HS quan sát nhận xét màu của khí bay lên và viết PTHH của PƯ (như SGK)
HS viết PTHH như
3Fe + 2O2 →t o Fe3O4
2 Tác dụng với axit
* Với dung dịch HCl, H 2 SO 4 loãng
Fe + 2H+ → Fe+2 + H2
* Với dung dịch HNO 3 , H 2 SO 4 đặc
- Fe → Fe+3
và S+6, N+5 về số OXH thấp hơn
Ví dụ:
Fe + 4HNO3(l) → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
- Sắt không phản ứng với dung dịch (HNO3, H2SO4) đặc, nguội
3 Tác dụng với muối
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Fe + 3AgNO3 → Fe(NO3)3 + 3Ag (nâng cao)
Trang 4
*Sắt tác dụng với nước ở
điều kiện nào ?
GV giới thiệu, HS viết và
cân bằng PTHH
Ở nhiệt độ thường một
mẫu sắt để trong không
khí ẩm sẽ có hiện tuợng
gì ?
Giải thích và viết PTHH
của PƯ xẩy ra ?
Vậy để bảo vệ đồ dùng
bằng sắt phải làm gì ?
Tóm lại từ những tính
chất hoá học trên, em có
kết luận gì về tính chất
hoá học của sắt ?
Hoạt động 4
GV cho HS nghiên cứu
mẫu khoáng vật của sắt
- Trong tự nhiên sắt có ở
đâu ?
- Sắt có thể tồn tại ở trạng
thái nào ?
- Loại khoáng vật nào có
giá trị trong công nghiệp
luyện kim ?
HS nghiên cứu SGK và trả
lời
SGK
HS dựa vào giá trị thế điện cực chuẩn của các cặp OXH – Kh để giải thích
HS viết PTHH (như SGK)
Sắt sẽ bị OXH chậm trong nước có oxi tạo gỉ sắt
3Fe + 4H2O + 3O2 → 4Fe(OH)3
HS liên hệ thực tiễn cuộc sống
4.Tác dụng với nước
3Fe + 4H2O to< 570o C→Fe3O4 + 4H2
Fe + H2O to> 570o C→FeO + H2
Kết luận chung:
+ Sắt là KL có tính khử trung bình + Tuỳ thuộc vào tác nhân OXH và đ.k phản ứng mà sắt có thể bị OXH đến
Fe+2 hoặc Fe+3
+ Sắt bị thụ động hoá trong axit HNO3
và H2SO4 đặc, nguội
IV TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
(SGK)
Hoạt động 5
Cũng cố kiến thức trọng tâm
1 Dựa vào cấu hình electron nguyên tử của sắt, hãy giải thích tại sao trong các phản ứng hoá học sắt lại bị OXH đến Fe+2, Fe+3 Lấy 2 ví dụ minh hoạ
2 Hãy viết PTHH có thể xẩy ra giữa sắt với các chất sau: O2, I2, nước trong không khí,
H2SO4 loãng, HNO3 đặc nóng, dung dịch AgNO3
GV hướng dẫn HS lên bảng viết PTHH của các phản ứng xẩy ra