鐵的性質(zhì) - 初中化學(xué)第一冊教案

第六章 鐵－第一節(jié) 鐵的性質(zhì)

學(xué)習(xí)目標

1、初步了解鐵的物理性質(zhì);

2、掌握鐵的化學(xué)性質(zhì)（跟氧氣的氧化反應(yīng)，跟鹽酸、稀硫酸和硫酸銅溶液的置換反應(yīng))。能夠分析比較鐵與鎂、鋅、銅等金屬的活動性大小，能夠判斷鐵分別與稀硫酸和硫酸銅溶液反應(yīng)前后溶液質(zhì)量的變化。提高思維能力和創(chuàng)新意識；

3、初步知道鐵在潮濕空氣中生銹的主要原因及防銹的主要方法；

4、進一步學(xué)會對比、比較認識事物的科學(xué)方法和假設(shè)驗證探究的思維方式，辯證的認識外因條件對化學(xué)變化的影響；

5、參與試驗探究認識鐵的化學(xué)性質(zhì)活動，觀察鐵生銹的過程，體會動手試驗自己獲得鐵的性質(zhì)的知識的成功愉悅，保持學(xué)習(xí)的興趣；

6、初步知道鋼鐵在人類生活生產(chǎn)中的運用和我國鋼鐵生產(chǎn)的發(fā)展史，增強愛國主義情感。

學(xué)習(xí)重點：鐵的化學(xué)性質(zhì)

教學(xué)難點 ： 1．對鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑的理解；

2．反應(yīng)條件對反應(yīng)結(jié)果的影響的認識。

教學(xué)模式：邊講邊實驗。

教學(xué)方法：實驗探究、討論式。

教學(xué)過程 ：

引入：

展示課件1：《鋼鐵的廣泛應(yīng)用》

鋼（steel）并不等于鐵（iron），人體里也含有鐵元素，組成血紅蛋白、細胞色素，人體含鐵元素約0.0004%。

一、鐵的物理性質(zhì)

展示實物：電磁鐵中的鐵心、鐵片、鐵絲、鐵塊、彎曲鐵絲，磁鐵吸引鐵片。

學(xué)生觀察回答：銀白色金屬光澤、質(zhì)軟、良好延展性、鐵能被磁鐵吸引。

閱讀教材P120： 密度7.86g/cm3、熔點（M.P）1535℃、沸點（B.P）2750℃、電和熱的導(dǎo)體。

二、鐵的化學(xué)性質(zhì)

回憶細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗。

演示實驗：細鐵絲在氧氣中燃燒。

學(xué)生回答實驗現(xiàn)象：劇烈燃燒、火星四射、放出大量熱、生成黑色固體物質(zhì)。

學(xué)生書寫化學(xué)方程式：3Fe + 2O2 Fe3O4

板書：1．鐵跟氧氣的反應(yīng)

分析：3Fe + 2O2 Fe3O4 氧化反應(yīng)

討論：鐵在空氣中不能燃燒，在純氧氣中劇烈燃燒。

設(shè)問：鐵在空氣中能否發(fā)生反應(yīng)呢？（同學(xué)們經(jīng)常可以看到鐵長期暴露在潮濕的空氣中會生銹，為什么？）

展示課件2：

先假設(shè)： ①常溫下，鐵釘與氧氣發(fā)生反應(yīng)生銹。

②常溫下，鐵釘與水發(fā)生反應(yīng)生銹。

③常溫下,鐵釘與氧氣、水等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生銹。

演示探索實驗：

學(xué)生匯報觀察現(xiàn)象：

驗證：（3）試管鐵釘5天仍未見生銹 假設(shè)①不成立。

（2）試管鐵釘5天仍未見明顯變化 假設(shè)②不成立。

（1）試管中剛接觸水面的那部分先生銹 假設(shè)③成立。

閱讀P120，學(xué)生得出結(jié)論：

1、常溫下，在干燥的空氣中，純凈的鐵很難和氧氣發(fā)生反應(yīng)。

2、常溫下，在潮濕的空氣中，鐵能跟氧氣等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成鐵銹。

展示課件3：

鐵生銹：主要是 鐵 鐵銹（主要成分是 Fe2O3）

鐵銹（主要成分是 Fe2O3） 棕褐色、疏松、易吸水（不除銹，會加快生銹）。

解釋鋼鐵制品因生銹損失巨大，每年約占世界總產(chǎn)量的四分之一。

追問：如何防止鐵制品生銹？舉日常生活中的事例加以說明。

學(xué)生討論：由生銹的條件去分析，隔絕空氣和水……

展示課件4：鋼鐵的防銹

防銹：保持鐵制品表面的潔凈、干燥，再采用一些常用的下述方法。

展示： 歸納：

小結(jié)：

展示課件5：

反應(yīng)物

條件

生成物

反應(yīng)類型

鐵與氧氣

點燃

Fe3O4

劇烈氧化反應(yīng)

鐵與氧氣等

潮濕、常溫

鐵銹（主要是Fe2O3）

緩慢氧化

（相同反應(yīng)物，反應(yīng)條件不同，產(chǎn)物不同）

2．鐵跟酸的反應(yīng)：

學(xué)習(xí)實驗室制氫氣時，已經(jīng)知道了鐵可以和稀硫酸或鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。

學(xué)生實驗：向四支試管中分別放入鎂、鋅、鐵、銅四種金屬（已放在試管中），一、三組的同學(xué)分別加入3mL稀H2SO4，觀察現(xiàn)象，解釋原因。

二、四組的同學(xué)分別加入3mL HCl，觀察現(xiàn)象，解釋原因。

用手捂住鐵與硫酸反應(yīng)的試管一會兒，并小心點燃產(chǎn)生的氣體。

金屬

現(xiàn)象

酸

鎂

鋅

鐵

銅

H Cl

劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡

迅速反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡

反應(yīng)比較快，產(chǎn)生氣泡溶液變?yōu)闇\綠色

未見明顯反應(yīng)

H2SO4

劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡

迅速反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡

反應(yīng)比較快，產(chǎn)生氣泡溶液變?yōu)闇\綠色

未見明顯反應(yīng)

展示課件6：結(jié)論

（1）鐵是比較活潑的金屬，可與鹽酸、稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)，生成氯化亞鐵、硫酸亞鐵。

（2）四種金屬的活潑性：鎂、鋅的活潑性大于鐵，銅最不活潑。

展示課件7：練習(xí)一

（1）鐵絲與鹽酸反應(yīng)中，鐵（ ）進入溶液中，（ ）從溶液中逸出。鐵絲取出后，質(zhì)量（ ），溶液質(zhì)量（ ）。

3．鐵跟硫酸銅溶液的反應(yīng)

學(xué)生實驗：向試管中放入小鐵釘（5根），加入3mL硫酸銅的溶液（或向硫酸銅溶液中放入鐵絲或小刀等）。

學(xué)生：

觀察、回答：

說明、解釋：鐵能跟硫酸銅溶液反應(yīng)，將銅置換出來。

Fe + CuSO4 ==FeSO4 + Cu 置換反應(yīng)

討論：質(zhì)量比 56 63.5

再次說明：鐵比銅活潑（鐵能將硫酸銅中的銅置換出來，而銅卻不能把硫酸亞鐵中的鐵置換出來）。

展示課件8：練習(xí)二

(2)鐵絲放入硫酸銅溶液中（ ）被溶解進入溶液，（ ）從溶液中被置換出來，覆蓋在（ ）表面，使鐵絲的質(zhì)量（ ），溶液質(zhì)量（ ）。

閱讀P121：古代“曾青得鐵則化為銅”……

師生小結(jié)：鐵是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的金屬，在一定條件下可以發(fā)生氧化反應(yīng)、置換反應(yīng)等。

講述：相同物質(zhì)的鐵與不同物質(zhì)在不同條件下反應(yīng)，生成的化合物中鐵元素的化合價不同，如果在潮濕空氣中生成鐵銹，主要成分是Fe2O3，鐵元素的化合價為+3價，鐵跟稀硫酸、硫酸銅溶液反應(yīng)，均生成硫酸亞鐵，鐵元素的化合價為+2價。

討論題：

（1）如右圖所示，在一盛有水的試管中放入一根潔凈的鐵釘,請問：在a、b、c三處，哪一處最容易生銹?

（2）在托盤天平兩邊各放一只燒杯，調(diào)節(jié)到平衡，各注入相同質(zhì)量的稀硫酸，然后在左邊燒杯中放入一塊鐵，右邊燒杯中放入同樣質(zhì)量的鋅。鐵和鋅全部溶解，問：在溶解過程中至完全溶解后，天平的指針有何變化？為什么？

評價反饋題：（另附）

作業(yè) ：

1．繼續(xù)觀察、研究“鋼鐵制品銹蝕條件的探索”，根據(jù)記錄的現(xiàn)象，進行分析，得出什么結(jié)論，對如何防銹提出建議。（2周后交）

2．P122 （1）填在書上。 （2）（3）（4）做在練習(xí)本上。

 

 

 

鐵的性質(zhì)教案

作者：龍口市教委教研室 高兆斌

一、教學(xué)目標 ：

１、知識目標：知道鐵的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)；能描述有關(guān)實驗現(xiàn)象；會寫有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式；知道鐵制品銹蝕的原因和一般防銹的方法。

２、能力目標：逐步養(yǎng)成實驗、觀察、思維的習(xí)慣并學(xué)會其方法，能利用鐵的性質(zhì)分析解釋有關(guān)現(xiàn)象和問題。

３、德育目標：了解我國古代和現(xiàn)代的冶鐵史，使學(xué)生接受愛國主義思想的熏陶。

二、重點難點分析：

１、鐵的化學(xué)性質(zhì)。

２、對“鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑”的理解。

３、建立反應(yīng)條件對反應(yīng)結(jié)果有很大影響的觀點。

三、突破難點措施：通過比較鐵與氧氣反應(yīng)，鐵在干燥空氣中、在水中、與空氣和水接觸的不同現(xiàn)象，分析原因，得出反應(yīng)條件不同反應(yīng)結(jié)果不同的結(jié)論。

四、教學(xué)模式：

開放式“超前自學(xué)”教學(xué)模式。其基本環(huán)節(jié)是：學(xué)生開放學(xué)習(xí)－－交流學(xué)習(xí)結(jié)果－－師生總結(jié)評價－－創(chuàng)新應(yīng)用練習(xí)。

五、學(xué)法指導(dǎo)：指導(dǎo)學(xué)生實驗、觀察、分析、歸納、查閱資料。

六、教學(xué)媒體選用：常規(guī)儀器（略）、錄像片、實物投影儀、圖表、計算機。

七、提前準備工作：１、學(xué)生查閱有關(guān)資料；２、提前一周開始觀察鐵生銹的三個實驗。

八、教學(xué)過程 ：

（一）專題討論，開闊視野

１、你知道日常生活中哪些用品是鐵制成的？

２、你知道我國古代從何時開始生產(chǎn)和使用鐵器？我國古代何時發(fā)現(xiàn)“濕法冶金”？

３、新中國成立至今，我國鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)狀況如何？

（二）學(xué)習(xí)交流，總結(jié)評價

１、根據(jù)日常生活的觀察，了解回憶鐵的物理性質(zhì)：

＿色，＿態(tài)，＿延展性，＿傳導(dǎo)性，硬度＿，密度＿，熔點＿，沸點＿，＿磁化。

２、鐵的化學(xué)性質(zhì)：

[溫故知新] 鐵在氧氣中燃燒有什么現(xiàn)象？說明什么問題？

[設(shè)疑導(dǎo)入  ] 鐵在空氣中呢？

[展示] 一周前開始做的三個鐵生銹對比實驗結(jié)果。

[實驗與觀察]

[分析與思考] １、三個實驗的條件有什么不同？

２、三個實驗的結(jié)果有什么不同？

３、這說明鐵在什么條件下最容易生銹？

４、如何防止鐵生銹？

５、舉出你所知道的防止鐵生銹的例子，它們的原理是什么？

[啟發(fā)與點撥] １、鐵銹的主要成份。

２、反應(yīng)條件不同反應(yīng)結(jié)果相差很大，我們可以通過控制反應(yīng)條件來 避免鐵生銹。

３、全世界每年因生銹而浪費的鋼鐵約占全世界年產(chǎn)量的1/4， 可見鋼鐵防銹具有重要意義。

４、常見的防銹方法。

[分組實驗] 鐵與稀鹽酸、稀硫酸的反應(yīng)

[觀察] 有什么現(xiàn)象發(fā)生？

[分析與思考] 原因是什么？化學(xué)方程式怎么寫？

[啟發(fā)點撥] １、根據(jù)該性質(zhì)可用鐵與酸反應(yīng)制取氫氣。

２、由該性質(zhì)也可知使用鐵制品應(yīng)避免與酸接觸。

[展示] 提前做好的銅樹的實驗結(jié)果。

[分組實驗] 鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)。

[觀察] 有什么現(xiàn)象發(fā)生？

[分析與思考] 原因是什么？化學(xué)方程式怎么寫？屬于什么反應(yīng)類型？

[啟發(fā)點撥] 鐵制品不能盛放硫酸銅溶液。

[小結(jié)與概括] 你認為應(yīng)該如何歸納鐵的化學(xué)性質(zhì)？

三、議議練練，創(chuàng)新應(yīng)用

[想想議議] 由上述鐵的兩條化學(xué)性質(zhì)，結(jié)合以前所學(xué)的制氫方法，你對置換反應(yīng)有 什么進一步的認識？

[誘導(dǎo)歸納] １、不同的金屬（如鐵、鋅）可以把同種酸中的氫元素置換出來，制出氫氣。

２、同一金屬（如鐵）可以把不同酸（如鹽酸、硫酸）中的氫元素置換 出來，制出氫氣。

３、金屬鐵還可以從硫酸銅溶液中置換出銅。

[練習(xí)與反饋] 把5.6克鐵放入足量硫酸銅溶液中，完全反應(yīng)后， 溶液的質(zhì)量有無變 化？為什么？

[創(chuàng)新應(yīng)用] 查閱有關(guān)資料，看看有哪些更先進的防銹蝕的方法？形成一篇科學(xué)小論文。

 

 

 

 

 

 

鐵的性質(zhì)—多媒體電化教學(xué)課設(shè)計

作者：廣東省珠海市第一中學(xué) 張榮漢

 

[設(shè)計目的]

1.通過電腦、錄像等現(xiàn)代化手段，采用在教師指導(dǎo)下的學(xué)生動手實驗，便于觀察對比，得出正確的結(jié)論，較好地完成教學(xué)任務(wù)，在突出教學(xué)重點的情況下，逐一突破教學(xué)難點 ；

2.使學(xué)生在生動、活潑的氣氛下學(xué)習(xí)鐵的物理和化學(xué)性質(zhì)，提高課堂效率。

[教學(xué)重點]

鐵的化學(xué)性質(zhì)。

[教學(xué)難點 ]

1.對鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑的理解；

2.反應(yīng)條件對化學(xué)反應(yīng)結(jié)果有很大影響的觀點的建立。

[教學(xué)手段］

講授、學(xué)生實驗、錄像、微機及大屏幕投影設(shè)備。

[教學(xué)過程 ]

引言：前面幾章我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了氧、氫、碳等非金屬元素的一些性質(zhì)，今天，我們將主要學(xué)習(xí)一種在日常生活中接觸最多，用途廣泛的金屬—鐵。說到鐵，我們很容易聯(lián)想到鋼鐵這個名詞，可是鋼并不等于鐵，鋼和鐵究竟有什么區(qū)別和聯(lián)系呢？學(xué)完這一章你就明白了，首先讓我們認識一下鐵。

按健，大屏幕顯示[一.鐵的物理性質(zhì)］

同學(xué)們的臺子上都有一根潔凈的鐵絲，請同學(xué)們仔細觀察它的顏色、狀態(tài)，用手彎一彎。教師略加講解后，電腦逐行顯示鐵的物理性質(zhì)：

[1.銀白色，有金屬光澤、質(zhì)軟；]

[2.密度是7.86g/cm3，熔點1535℃，沸點2750℃；]

[3.具有良好的延性和展性；］

[4.是電和熱的導(dǎo)體。]

那么，鐵又具有哪些化學(xué)性質(zhì)呢？

按健，［二.鐵的化學(xué)性質(zhì)］

［1.鐵跟氧氣的反應(yīng)］

引導(dǎo)學(xué)生回顧氧氣的性質(zhì)一節(jié)中，鐵能在氧氣中燃燒的實驗，請一同學(xué)描述這一反應(yīng)后，將實驗錄像投影在大屏幕上，以加深同學(xué)們的印象，同時也便于與后面實驗對比。

[現(xiàn)象：劇烈燃燒；火星四射；放出大量的熱，生成黑色固體物質(zhì)．］

[反應(yīng)方程式：3Fe+2O2 Fe3O4]

由此可見，鐵在氧氣中點燃，能發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)，那么鐵長期暴露在空氣中又會發(fā)生什么變化呢？

演示實驗 鐵跟氧氣反應(yīng)，因?qū)嶒灱s需一周時間，可將整個實驗過程拍成錄像，從第一天到第六天的實驗現(xiàn)象逐一排列在屏幕上，便于同學(xué)們觀察對比，第七天的實驗現(xiàn)象可現(xiàn)場展示給同學(xué)們，引導(dǎo)他們觀察、分析、得出結(jié)論。

按鍵：[1.在常溫下，鐵在干燥的空氣中很難跟氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；]

[2.在潮濕的空氣中，能跟氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成鐵銹。］

引導(dǎo)學(xué)生觀察鐵銹的顏色、狀態(tài)，提問鐵銹是不是四氧化三鐵？學(xué)生一般會根據(jù)鐵銹的顏色回答不是，緊接設(shè)問鐵銹是什么呢？

解釋：鐵生銹，實際上是鐵與氧氣和水等物質(zhì)相互作用，發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，鐵銹的成份很復(fù)雜，主要是氧化鐵。由此可見：

[鐵與氧氣的反應(yīng)，條件不同，生成物也不同。]

[2.鐵跟酸的反應(yīng)］

同學(xué)們在學(xué)習(xí)實驗室制取氫氣時，已知道鐵和鋅能與酸反應(yīng)制得氫氣。為了鞏固、加深所學(xué)知識，同時也為了培養(yǎng)同學(xué)們的實際動手能力，演示實驗鐵跟酸反應(yīng)改為學(xué)生實驗，并增加鋅與鹽酸和硫酸的反應(yīng)，便于學(xué)生觀察、比較，得出鐵能與酸反應(yīng)，但沒有鋅活潑的結(jié)論。

按鍵，

[現(xiàn)象：都有大量氣泡產(chǎn)生，但鋅的反應(yīng)速率更快。]

[結(jié)論：鐵沒有鋅活潑。］

注：學(xué)生實驗時，注意指導(dǎo)學(xué)生正確的操作方法，如鐵釘怎樣放入試管內(nèi)等。并通過實驗告訴同學(xué)們在使用鐵制品時避免與酸接觸。

[3.鐵跟硫酸銅的反應(yīng)]

演示實驗鐵跟硫酸銅反應(yīng)也采用學(xué)生親自動手操作的方法，便于學(xué)生觀察、提問一學(xué)生，觀察到了什么？說明了什么？并將學(xué)生的回答整理后，顯示在屏幕上。

［現(xiàn)象：1.鐵絲表面上覆蓋了一層紅色的銅；

2.藍色硫酸銅溶液逐漸變成淺綠色的FeSO4溶液。]

[說明：鐵能與硫酸銅反應(yīng)，將銅置換出來。]

［Fe+CuSO4=FeSO4+Cu］［置換反應(yīng)］

又問：為什么鐵能從硫酸銅溶液中將銅置換出來，而新生成的鋼不會從硫酸亞鐵溶液中將鐵置換出來呢？

引導(dǎo)學(xué)生從離子型化合物形成的角度討論，鐵比銅更容易失去電子形成離子，當鐵絲插入到硫酸銅溶液中，鐵失去2個電子給銅離子，銅離子得到電子變成金屬銅，而鐵轉(zhuǎn)變成離子后與硫酸根離子結(jié)合生成硫酸亞鐵。由此可見，鐵比銅更容易失去電子，說明了鐵比銅活潑，也說明了在置換反應(yīng)中，一定是活潑的物質(zhì)將相對不活潑的物質(zhì)置換出來。

為了生動、直觀地解釋這一問題；便于同學(xué)們理解；用電腦將整個變化過程模擬下來。（模擬圖略〕

[小結(jié)：從上述幾個實驗可知，鐵是一種比較活潑的金屬，在不同的條件下，可以與氧氣反應(yīng)生成不同的產(chǎn)物，其化學(xué)活潑性雖不及鋅，但比銅活潑。]

[三.鐵的重要性及防銹］

從鐵是人類生活和生產(chǎn)中非常重要的材料及鋼鐵的生產(chǎn)和使用是人類文明和社會進步的一個重要標志兩個方面，闡述鐵的重要性，并配合一些圖片加以說明，尤其是在講到鐵制品容易生銹，全世界每年因生銹而損失的鋼鐵約占世界年產(chǎn)量的四分之一這一驚人數(shù)字時，配合一些機器、橋梁被銹蝕得零亂不堪的畫面，使同學(xué)們觸目驚心，產(chǎn)生一種強烈的愿望，保護鐵制品，防止它們生銹�？墒侨绾畏乐硅F生銹呢？教師及時地提出問題，引導(dǎo)學(xué)上進行討論，最后得出正確的方法：

[防銹的原理：隔絕空氣和水份。]

[方法：涂油、涂漆、電鍍及生成氧化膜等]（配錄像畫面）

課堂練習(xí)：

1.如圖所示，在一盛有水的試管中放入一根潔凈的鐵釘，請問在a、b、c三處，哪一處最易生銹？（學(xué)生回答正確后，b點閃動幾次）

2.在托盤天平兩邊各放一只燒杯，調(diào)節(jié)至平衡，各注入相同質(zhì)量的稀硫酸，然后在左邊燒杯中放入一塊鐵，右邊燒杯中放入相同質(zhì)量的鋅。鐵和鋅全部溶解，問在溶解過程中至完全溶解后，天平的指針有何變化？為什么？

學(xué)生討論解答后，電腦模擬兩邊燒杯氣泡產(chǎn)生的量，并模似指針慢慢向產(chǎn)生氣泡少的一邊偏移（即盛有鐵的一邊），最后鋅反應(yīng)完，鐵繼續(xù)反應(yīng)，生成的氣體的總量比鋅多，指針又慢慢向放有鋅的燒杯一邊偏移（右邊）偏移。

注釋：[ ]表示每按一次鍵，屏幕所顯示的內(nèi)容。

 

 

鐵的性質(zhì) —— 初中化學(xué)第一冊教案