一、教学目标
1、知识与技能目标
(1)、掌握铝铁的化学性质;
(2)、掌握氧化铝、氢氧化铝和氢氧化铁、氢氧化亚铁的性质;
(3)、掌握铁盐和亚铁盐的相互转化;
(4)、了解铝和铁及其化合物性质的实验操作过程与实验现象。
2、过程与方法目标
通过实验探究与实验操作的方法让学生掌握和了解铝、铁及其化合物的性质。
3、情感态度与价值观目标
(1)、发展学生学习化学的兴趣,体验科学探究的艰辛和喜悦;
(2)、养成务实求真、善于创新、积极实践的科学态度;
(3)、培养与人合作的团队精神,培养学生的环保意识;
(4)、进行化学史教育,启迪学生从青少年起热爱科学,热爱科学事业。
二、重点和难点
1、重点
(1)、掌握铝铁的化学性质;
(2)、掌握氧化铝、氢氧化铝和氢氧化铁、氢氧化亚铁的性质;
(3)、掌握铁盐和亚铁盐的相互转化;
2、难点
(1)、Al(OH)3与Al2O3具有两性性质的理解与掌握
(2)、Fe(OH)2在空气中很容易被氧化,生产Fe(OH)3,中间绿色是Fe(OH)2与Fe(OH)3的混合物。
(3)、铁盐和亚铁盐的性质比较
三、实验准备
仪器:铁架台(带铁圈和铁夹)、酒精灯、胶塞、导管、蒸发皿、水槽、胶头滴管、试管、坩埚钳,砂布。
试剂:铝箔、铁粉、铝片、5mol/L盐酸、2mol/L氢氧化钠溶液、氨水、三氯化铝溶液、氢氧化铁、FeCl3溶液、FeCl2溶液、KSCN溶液、氯水、肥皂水。
4、教学过程设计
实验教学环节 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
创设教学环境 | 【复习】1、钠单质、氧化钠和过氧化钠的物理和化学性质 2、碳酸钠和碳酸氢钠 (1)溶解性:碳酸钠>碳酸氢钠 (2)稳定性:碳酸钠>碳酸氢钠 【导入新课】铝和铁是我们日常生活中司空见惯的金属,家用的铝锅,铝合金的窗户炼钢,钢铁生锈等等,它们的身影无处不在,作用也非凡。 【提出问题】人们是根据它们所具有的什么性质来利用它所具有的价值呢?与前面所学过的钠金属的性质相比,它又具有什么样的性质呢? | 总结和回忆钠及其化合物的物理和化学性质,并能写出钠与水,过氧化钠与水及二氧化碳的反应方程式。并使学生思考将要学习的铝及其化合物的性质是不是也和钠的相似。思考并回答 | 加深学生对钠及其化合物知识的掌握。培养学生联想与对比的学习方法 |
提出问题 | 【提出问题】1、铝和铁与钠一样也是金属,性质是否也与钠的相似? 2、铝和铁及其化合物又具有什么样的性质 | 思考并回答,联想实际生活,钠能与水反应,但是铝是不能的,若能,我们就无法用铝锅做饭烧水了。 | 激发学生兴趣,引起思考,回答。发散学生的思维,贴近日常生活,通过对比法学习知识。 |
提出假设 | 【提出假设】性质大致与钠相似,假设下面这些反应都能进行。分别做下面这些实验:(1)加热铝箔,(2)铝与强酸强碱的反应,(3)铝与水蒸汽的反应,(4)氢氧化铝与强酸强碱的反应,(5)铁与水蒸汽的反应,(6)铁与强酸强碱的反应,(7)氢氧化铁和氢氧化亚铁的制备,(8)氢氧化铁与强酸强碱的反应,(9)铁盐和亚铁盐与KSCN溶液反应 【板书】写出以上反应的对比表格。 | 观察和记录实验现象。 | 激发学生兴趣,引起思考,回答。 |
设计实验方案 | 见【实验探究过程与结论】表格一挂图的形式呈现出来 【板书】写出学生的总结 | 领悟操作要领和思考并观察教师操作 | 培养学生观察,记录和分析现象与数据的习惯与能力 |
分析归纳 | 见【实验探究过程与结论】表格一挂图的形式呈现出来。填写挂图表格,归纳总结。 | 总结所记录的实验现象 | 培养学生分析与归纳总结能力 |
小 结 | 见【实验探究过程与结论】表格一挂图的形式呈现出来 | 做笔记并总结 | 使学生知道本节课的重点是什么 |
1、铝和铁的性质
实验操作 | 实验现象 | 实验问题 |
1、加热铝箔:用手撕一小块铝箔,用坩埚钳夹住,在酒精灯上加热熔化,轻轻晃动;另取一小块铝箔,用砂纸打磨,除去表面的氧化膜,再加热至熔化,观察现象 | 可以观察到两块铝箔都熔化了,失去了金属光泽,但熔化的铝并不滴落,好像有一层膜兜着。 | 结论:铝在空气中很快生成了新的氧化膜,铝表面的氧化膜保护了铝。构成薄膜的Al2O3 的熔点高于铝的熔点,包在铝外面,所以熔化了的液态铝不会滴落下来。 |
2、铝与强酸强碱的反应:在两只试管中分别加入5mol/L盐酸和氢氧化钠溶液,再分别放入一小块铝片 | 铝打磨之后与盐酸反应,产生大量气体,用燃着的火柴检验,发出爆明声,证明是氢气。铝与氢氧化钠溶液反应,产生大量气体,用燃着的火柴检验,发出爆明声,证明是氢气。 | 化学反应方程式: Al+ 3HCl = AlCl3+ + 3H2↑ 2Al+2NaOH=3H2↑+2NaAlO2 |
3、铁的性质:取二只试管分别加入5mol/L盐酸和稀氢氧化钠溶液,然后加入少量的铁粉。 | 第一支试管溶液中有气泡冒出产生大量气体,用燃着的火柴检验,发出爆明声,证明是氢气。 | 化学反应方程式: 2Fe+6HCl =2FeCl3+3H2↑ |
4、铁与水蒸汽的反应:将水蒸气通过炙热的铁粉,将产生的气体吹入到肥皂泡中,点燃。 | 肥皂泡向上飘,气体燃烧火焰为淡蓝色。 | 化学反应方程式 加热 3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2↑ |
结 论: (比较铁和铝的活动性) | 铝的金属活动性比铁的活泼 |
实验操作 | 实验现象 | 实验问题 |
1.氢氧化铁和氢氧化亚铁的制备:在两只试管中分别加入少量的FeCl3溶液和 FeCl2溶液,然后慢慢加入NaOH溶液,观察现象。 | 对于FeCl2溶液,先生成的是白色沉淀,然后沉淀变成绿色,最后沉淀变成红褐色。对于FeCl3溶液则直接生成红褐色沉淀 | 化学反应方程式: FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3↓ FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl |
2.氢氧化铁的性质:将1制得的氢氧化铁分成两份,一份加入盐酸,另一份加入氢氧化钠溶液观察现象 | 加入盐酸的氢氧化铁溶液由褐色变无色,加入氢氧化钠溶液的氢氧化铁溶液不变色 | 化学方程式: Fe(OH)3+3HCl =FeCl3+3H2O ↑ |
3.氢氧化铝的制备:取一只试管,加入少量的氯化铝溶液,再加入足量的稀氨水,观察现象。 | 溶液变成乳白色的沉淀Al(OH)3 | 化学方程式: AlCl3+3NH3·H2O = 3NH4Cl+ Al(OH)3 |
4.将3制得的氢氧化铝分成两份,一份加入盐酸,另一份加入氢氧化钠溶液,观察现象。 | Al(OH)3遇酸与碱都溶解。 | 化学方程式: Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O Al(OH)3+NaOH= NaAlO2 + 2H2O |
结 论 |
实验操作 | 实验现象 | 实验问题 |
1.取两只试管,分别加入5mLFeCl3溶液和FeCl2溶液,然后加入几滴KSCN溶液,观察现象 | 对于FeCl2溶液,滴加KSCN溶液,无明显变化;对于FeCl3溶液,滴加KSCN溶液,迅速变成血红色。 | 化学反应方程式: FeCl3+3KSCN=3KCl+Fe(SCN)3 [血红色] |
2.取2mLFeCl3溶液,加入少量的铁粉,充分反应后,加几滴KSCN溶液 | 血红色颜色退去 | 化学反应方程式: 2FeCl3+Fe=3 FeCl2 |
3.向上面的试管中再加入几滴氯水,观察实验现象 | 溶液由无色又变成了血红色 | 化学方程式: 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 |
结 论 | Fe3+遇到较强的还原剂铁粉时会被还原成Fe2+;而Fe2+在较强的氧化剂氯水或者是过氧化氢等氧化剂的作用下会被氧化成Fe3+。Fe3+和Fe2+在一定条件下是可以相互转化的。反应的离子方程式: 2Fe3++Fe3Fe2+; 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl |
(1)、铝和铁的物理性质
比较项目 | 铝 | 铁 |
颜色 | 块状铝单质是银白色金属,粉末状的铝不变 | 铁单质是银白色金属,粉末状的铁屑是黑色 |
密度 | 铝、铁的密度比水大 | 铝、铁的密度比水大 |
熔点 | 铝、铁的熔点很高。 | 铝、铁的熔点很高。 |
硬度 | 纯铝的硬度较小 | 铁的硬度较大 |
【实验探究过程与结论】挂图
六、课后实验练习
1.下列反应中,水既不是氧化剂,又不是还原剂的氧化还原反应是( )
A.炙热的铁与水蒸气 B.钠投入到水中
C.氧化钠溶于水 D.过氧化钠溶于水
2.称两份铝粉,第一份加入足量的氢氧化钠溶液,第二份加入足量的稀硫酸,若得到相同体积的氢气,两份铝粉的质量比是( )
A.1:2 B.1:3 C.3:2 D.1:1
3.将23克钠,18克铝,56克铁分别投入盛有200克7.3%的盐酸中,结果正确的是( )
A.钠和盐酸反应最剧烈,产生的气体最多
B.铝和盐酸反应速率仅次于钠,但产生的气体最多
C.铁盒盐酸反应产生的气体比钠的多
D.反应结束时产生的气体一样多
4.等体积等物质的量浓度的硫酸和氢氧化钠溶液分别放入甲乙两烧杯中,各加入等质量的铝,生成的氢气的体积比为5:6,则甲乙两烧杯中的反应情况可能分别是( )
A.甲乙中都是铝过量 B.甲中铝过量,乙中碱过量
C.甲中酸过量,乙中铝过量 D.甲中酸过量,乙中碱过量
5.能将氯化亚铁,氯化铁,氯化铝,氯化镁四种溶液区别开来的一种试剂是( )
A.AgNO3溶液 B.NaOH溶液 C.氨水 D.KSCN溶液
6.用足量的CO还原32克某种氧化物,将生成的气体通入足量的澄清的石灰水中,得到60克沉淀,则该氧化物是( )
A.FeO B.Fe2O3 C.CuO D.Cu2O
7.把表面有氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中充分反应,所得溶液中的金属离子是( )
A.Fe3+ 和Cu2+ B.Fe2+ 和Cu2+ C.Fe2+和Fe3+ D.只有Fe2+
8.试样X由氧化亚铁和氧化铜组成,取质量相等的两份试样,按下图进行实验:
试样X 与过量的盐酸反应得到溶液Y,另一份与足量足量的CO加热完全反应,得到粉末Z,将溶液Y与粉末Z混合,得到强酸性溶液,有不溶物W,无Cu2+,有气体产生。
(1)写出各步反应的离子方程式。
(2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后,生成的不溶物的质量是a克,则每份试样中氧化铜的质量为( )。
9.向一定的物质的量的Fe3O4和Fe的混合物中加入50毫升2mol/L的硫酸溶液,在一定条件下恰好使混合物安全溶解,放出448毫升标准状况下的气体,在所得的溶液中加入KSCN溶液,无红色出现,那么用足量的CO在高温下与相同质量的混合物反应,能得到铁多少克?
七、教学反思