第一節(jié)鐵的多樣性第1課時鐵、鐵的氧化物和鐵的氫氧化物一、知識目標(biāo)1.了解鐵單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，掌握鐵與氧氣、氯氣、水蒸氣等反應(yīng)的化學(xué)方程式。2.掌握鐵的氧化物FeO、Fe2O3、Fe3O4的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、用途，理解其氧化性和還原性。3.掌握鐵的氫氧化物Fe(OH)2、Fe(OH)3的制備、性質(zhì)及轉(zhuǎn)化，理解Fe(OH)2的強還原性和Fe(OH)3的氧化性。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.宏觀辨識與微觀探析：從物質(zhì)類別和鐵元素化合價的角度，預(yù)測鐵及其化合物的性質(zhì)，并通過實驗進(jìn)行驗證，建立“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的化學(xué)觀念。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過對鐵與水蒸氣反應(yīng)、鋁熱反應(yīng)等實驗現(xiàn)象的分析，推理反應(yīng)的本質(zhì)，構(gòu)建化學(xué)變化的模型。3.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：通過設(shè)計實驗探究Fe(OH)2的制備條件，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和實踐能力。一、教學(xué)重點1.鐵單質(zhì)、鐵的氧化物和鐵的氫氧化物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化。2.相關(guān)離子方程式的書寫。二、教學(xué)難點1.Fe(OH)2的制備和保存。2.鐵及其化合物性質(zhì)的綜合應(yīng)用。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容出自魯科版2019必修第一冊第三章《物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化》第一節(jié)《鐵的多樣性》第2課時《鐵、鐵的氧化物和鐵的氫氧化物》。鐵元素是日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用極為廣泛的金屬元素，鐵及其化合物的性質(zhì)是高中化學(xué)元素化合物知識的重要組成部分。通過對鐵及其化合物的學(xué)習(xí)，能加深學(xué)生對金屬元素及其化合物性質(zhì)的理解，為后續(xù)學(xué)習(xí)其他金屬元素奠定基礎(chǔ)。本課時圍繞鐵單質(zhì)、鐵的氧化物和鐵的氫氧化物展開，教材從物質(zhì)類別和鐵元素化合價的角度引導(dǎo)學(xué)生預(yù)測它們可能具有的性質(zhì)，并通過實驗進(jìn)行驗證，體現(xiàn)了“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的化學(xué)學(xué)科思想。教材還設(shè)置了“交流·研討”目，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和思維能力。教學(xué)對象是初高中階段的學(xué)生，處于知識和思維的快速發(fā)展時期。在初中階段，學(xué)生已經(jīng)對鐵的部分性質(zhì)有了初步了解，如鐵能與氧氣、酸等反應(yīng)，但認(rèn)識較為淺顯，缺乏系統(tǒng)性和深入性。在思維方面，學(xué)生正從形象思維向抽象思維過渡，具備一定的邏輯推理能力，但在運用化學(xué)學(xué)科思想和方法分析問題、解決問題的能力上還有待提高。對于鐵及其化合物的學(xué)習(xí)，學(xué)生可能會對物質(zhì)的多樣性和性質(zhì)的復(fù)雜性感到困惑。尤其是鐵元素具有多種化合價，不同價態(tài)的鐵及其化合物性質(zhì)差異較大，這對學(xué)生的理解和掌握造成一定困難。此外，學(xué)生在實驗操作和觀察、分析實驗現(xiàn)象的能力上也存在不足。因此，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)充分利用學(xué)生已有的知識基礎(chǔ)，通過實驗探究、對比分析等方法，引導(dǎo)學(xué)生逐步建立起對鐵及其化合物性質(zhì)的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。同時，要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)困難，及時給予指導(dǎo)和幫助，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體驗到成功的喜悅，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)環(huán)節(jié)一新課導(dǎo)入【引入】同學(xué)們，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了鐵的價類二維圖，初步了解到了鐵的氧化物以及鐵的氫氧化物，它們有哪些性質(zhì)呢？今天，我們就從物質(zhì)類別和鐵元素化合價的角度出發(fā)，深入探究鐵單質(zhì)、鐵的氧化物以及鐵的氫氧化物的相關(guān)性質(zhì)?！咎釂枴繌奈镔|(zhì)類別和鐵元素化合價的角度分析，鐵單質(zhì)、鐵的各種氧化物、鐵的兩種氫氧化物分別可能具有哪些性質(zhì)？為什么？【學(xué)生回答】鐵單質(zhì)為0價，可能具有還原性。氧化鐵為氧化物，+3價，可能具有氧化性。氧化亞鐵氧化物，+2價，可能具有還原性。四氧化三鐵為氧化物，+2價和+3價，可能具有氧化性和還原性。設(shè)計意圖1.激發(fā)學(xué)生興趣：通過上節(jié)課所學(xué)的知識引入本節(jié)課關(guān)于鐵的氧化物以及氫氧化物的學(xué)習(xí)，吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)探索興趣并通過相關(guān)問題提高學(xué)生參與度。2.引發(fā)思考，導(dǎo)入新課：通過已知知識自然地過渡到本節(jié)課要探究的鐵單質(zhì)、鐵的氧化物和鐵的氫氧化物的性質(zhì)這一主題，讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，提高學(xué)習(xí)的主動性和針對性。教學(xué)環(huán)節(jié)二鐵單質(zhì)活動一：鐵單質(zhì)的性質(zhì)【引入】同學(xué)們，在我們的生活中，鐵是一種非常常見且重要的金屬。它為什么能在這么多領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用呢？它又具有哪些獨特的性質(zhì)呢？今天我們就一起來深入探究鐵單質(zhì)的性質(zhì)?！咎釂枴空埻瑢W(xué)們思考，鐵單質(zhì)有哪些物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)呢？【學(xué)生回答】物理性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)：具有還原性如：233FeFeFe【講解】同學(xué)們回答的很正確，同學(xué)們列舉出的反應(yīng)都體現(xiàn)了鐵單質(zhì)的還原性。設(shè)計意圖通過生活引入，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。從物質(zhì)類別和化合價角度引導(dǎo)學(xué)生分析鐵單質(zhì)的性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維方法?；顒佣鸿F與水蒸氣的反應(yīng)【講解】同學(xué)們，鐵單質(zhì)不能與冷水、熱水發(fā)生反應(yīng)，但能與水蒸氣在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)生成四【提問】該反應(yīng)的化學(xué)方程式是什么？試管中濕棉花的作用是什么？用火柴點燃肥皂泡，發(fā)生什么現(xiàn)象？該反應(yīng)體現(xiàn)了鐵單質(zhì)的什么性質(zhì)？【學(xué)生回答】化學(xué)方程式為3Fe設(shè)計意圖通過講解和提問，讓學(xué)生清晰地了解鐵單質(zhì)與水蒸氣的反應(yīng)，培養(yǎng)學(xué)生的探究與思考能力。教學(xué)環(huán)節(jié)三鐵的氧化物活動一：課堂思考引入【引入】同學(xué)們，在我們了解了鐵單質(zhì)的性質(zhì)后，接下來我們看看鐵的氧化物。鐵的氧化物在生活中也有著廣泛的應(yīng)用，比如鐵紅可以作為紅色顏料，磁性氧化鐵可以作為磁性材料。那它們都有哪些獨特的物理性質(zhì)呢？下面我們一起來探究。設(shè)計意圖通過生活中常見的氧化鐵來引入鐵的氧化物，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力?；顒佣鸿F的氧化物的物理性質(zhì)【提問】請大家閱讀教材，填寫以下表格內(nèi)容：化學(xué)式俗名鐵的價態(tài)水溶性氧化物的類別用途FeOFF【學(xué)生回答】化學(xué)式俗名鐵的價態(tài)水溶性氧化物的類別用途FeO無+均不溶于水堿性氧化物色素(釉呈綠色)F鐵紅+均不溶于水堿性氧化物紅色顏料F磁性氧化鐵+2、均不溶于水非堿性氧化物磁性材料設(shè)計意圖引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材總結(jié)鐵的氧化物的其他物理性質(zhì)，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和信息提取能力。通過表格對比，讓學(xué)生清晰地了解不同鐵的氧化物的物理性質(zhì)差異?；顒尤鸿F的氧化物的化學(xué)性質(zhì)【引入】我們已經(jīng)了解了鐵的氧化物的物理性質(zhì)，那它們的化學(xué)性質(zhì)又是怎樣的呢？接下來我們一起探究鐵的氧化物的化學(xué)性質(zhì)。【講解】（1）鐵的氧化物均能與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，生成相應(yīng)的鹽和水。例如：FeOFF（2）①鐵的氧化物都具有氧化性，都能被CO、H2F②FeO不穩(wěn)定，具有還原性，在高溫下能被氧氣氧化為Fe3O6③Fe2O3【提問】回答以下幾個有關(guān)鋁熱反應(yīng)問題：1．該反應(yīng)的化學(xué)方程式是什么？2．該反應(yīng)可用于焊接鋼軌、制備金屬納米復(fù)合材料。該反應(yīng)為什么能夠用于焊接鋼軌？3．該反應(yīng)體現(xiàn)了三氧化二鐵的什么性質(zhì)？【學(xué)生回答】1.化學(xué)方程式為Fe2.該反應(yīng)放出大量的熱，能使生成的鐵熔化，可用于焊接鋼軌。3.該反應(yīng)體現(xiàn)了三氧化二鐵的氧化性。設(shè)計意圖通過引導(dǎo)學(xué)生從物質(zhì)類別和化合價角度分析鐵的氧化物的化學(xué)性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維能力。講解鐵的氧化物與酸反應(yīng)、被還原、氧化以及鋁熱反應(yīng)等化學(xué)性質(zhì)，讓學(xué)生全面了解鐵的氧化物的化學(xué)性質(zhì)。交流研討鋁熱反應(yīng)，培養(yǎng)學(xué)生的合作探究能力和問題解決能力。教學(xué)環(huán)節(jié)四鐵的氫氧化物活動一：鐵的氫氧化物的性質(zhì)【提問】請大家閱讀教材，填寫以下表格內(nèi)容：氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2顏色、狀態(tài)溶解性酸堿性熱穩(wěn)定性與酸反應(yīng)（如鹽酸）與氧氣反應(yīng)制備【學(xué)生回答】氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2顏色、狀態(tài)紅褐色固體白色固體溶解性不溶于水不溶于水酸堿性Fe(OH)2Fe(OH)2FeO＋H2O====隔絕空氣弱堿性熱穩(wěn)定性2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O2Fe(OH)2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O隔絕空氣Fe(OH)隔絕空氣Fe(OH)2=======FeO＋H2O與酸反應(yīng)（如鹽酸）Fe(OH)Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2OFe(OH)Fe(OH)2＋2HCl===FeCl2＋2H2O與氧氣反應(yīng)不反應(yīng)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3制備FeFe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓FeFe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓設(shè)計意圖通過閱讀教材填寫表格讓學(xué)生了解鐵的氫氧化物的物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與歸納能力提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)活動二：深度思考【提問】思考以下問題：1．如何檢驗鐵和水蒸氣反應(yīng)的固態(tài)產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài)？2．你能根據(jù)四氧化三鐵與鹽酸的反應(yīng)判斷出其與還原性酸氫碘酸的反應(yīng)嗎?你能判斷出其與氧化性酸稀硝酸的反應(yīng)嗎?(已知稀硝酸的還原產(chǎn)物為NO)用化學(xué)方程式表示。3．在空氣中，F(xiàn)e(OH)3受熱分解生成Fe2O3，F(xiàn)e(OH)2受熱能否分解生成FeO?【學(xué)生回答】1.先將固態(tài)產(chǎn)物用稀硫酸溶解，用KSCN溶液檢驗Fe3+，用酸性KMnO4溶液檢驗Fe2+。2.Fe3O4與HI反應(yīng)：Fe3O4+8HI=3FeI2+I2+4H2O；Fe3O4與稀硝酸反應(yīng)：3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)3+NO+14H2O。3.Fe(OH)2受熱不能分解生成FeO，在空氣中受熱會生成Fe2O3。設(shè)計意圖通過具體問題，鞏固學(xué)生對鐵的氫氧化物性質(zhì)的理解掌握，培養(yǎng)學(xué)生思考問題的能力?；顒尤簹溲趸瘉嗚F的制備【提問】如何得到穩(wěn)定的白色的氫氧化亞鐵沉淀，需要注意什么？【學(xué)生回答】要注意除去試管和溶液中氧氣，創(chuàng)造無氧環(huán)境具體要求為：(1)Fe2＋必須是新制的，并放入Fe粉，以防Fe2＋被氧化成Fe3＋。(2)除去溶液中溶解的O2，其方法是用加熱煮沸的蒸餾水配制亞鐵鹽溶液和堿溶液。(3)在亞鐵鹽溶液液面上加植物油或苯進(jìn)行液封或用非氧化性氣體排掉反應(yīng)體系內(nèi)的空氣。(4)將長膠頭滴管末端插入亞鐵鹽溶液液面以下滴入堿液。設(shè)計意圖讓學(xué)生思考制備氫氧化亞鐵的方法以及注意事項，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力，強化血汗俄國對制備物質(zhì)的方法的掌握能與理解。第一節(jié)鐵的多樣性第2課時鐵、鐵的氧化物和鐵的氫氧化物一、鐵單質(zhì)1.物理性質(zhì)o色、態(tài)、密度、熔點、導(dǎo)熱性、延展性、導(dǎo)電性、特性2.化學(xué)性質(zhì)o與O?、Cl?、H?O、H?、Cu2?、Fe3?反應(yīng)鐵的氧化物1.物理性質(zhì)o化學(xué)式、色態(tài)、俗名、鐵的價態(tài)、水溶性、氧化物的類別、用途2.化學(xué)性質(zhì)o與酸反應(yīng)o氧化性、還原性鐵的氫氧化物1.物理性質(zhì)o顏色、狀態(tài)、溶解性、酸堿性、熱穩(wěn)定性2.化學(xué)性質(zhì)o與酸反應(yīng)o與氧氣反應(yīng)o制備1.下列關(guān)于鐵的說法正確的是(C)A.純鐵為灰黑色，所以鐵屬于黑色金屬B.鐵在硫蒸氣中燃燒生成Fe?S?C.純鐵的抗腐蝕能力非常強，鐵在干燥的空氣里不易被氧化D.鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，所以鐵在自然界中全部以化合態(tài)存在2.建筑用的紅磚和青磚，其顏色是由其中含有的不同價態(tài)的鐵的氧化物所致。我國古代磚瓦建筑能夠保持到現(xiàn)在的，幾乎無一例外是由青磚建成的。有人提出以下可能的原因：你認(rèn)為合理的是(A)①青磚中含的是FeO；②青磚中含的是Fe?O?；③Fe?O?遇長期酸雨侵蝕會風(fēng)化溶解使磚瓦強度降低；④Fe?O?性質(zhì)穩(wěn)定；⑤FeO性質(zhì)穩(wěn)定。A.①③⑤B.②③④C.③⑤D.①②③④3.下列說法不正確的是(C)A.Fe?O?與鹽酸反應(yīng)生成兩種鹽B.FeO不穩(wěn)定，在空氣中受熱被氧化為Fe?O?C.Fe(OH)?不穩(wěn)定，具有較強的氧化性D.Fe(OH)?比Fe(OH)?穩(wěn)定4.鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下，下列說法不正確的是(D)Fe→①Fe?O?→②混合溶液→③FeCl?溶液（NaOH溶液）→④Fe(OH)?A.反應(yīng)①屬于置換反應(yīng)B.反應(yīng)②所得混合溶液中Fe3?與Fe2的物質(zhì)的量之比是1:2C.反應(yīng)③的離子方程式為2Fe3?+Fe=3Fe2?