化學教案鐵的性質

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教學目標

知識目標

通過鐵廣泛的用途，認識鐵與人類生活和社會發展關系緊密；

了解純鐵的物理性質，知道鐵的用途在很大程度上決定于鐵的性質；

掌握鐵的化學性質（與氧氣、與鹽酸、稀硫酸、硫酸銅溶液），能理解金屬活動性的差異，并能應用于對置換反應做簡單的判斷；

了解銹蝕的條件及防止生銹的簡單方法，認識鐵資源保護的重要性。

能力目標

通過實驗教學，培養學生觀察、分析總結、歸納比較的能力；

通過新舊知識的聯系，培養學生知識遷移、擴展的能力；

通過探究活動，培養學生查閱資料、分析歸納和研究問題的能力。

情感目標

通過煉鐵史的介紹，培養學生的愛國主義思想；

通過性質決定用途，激發學生活用知識為社會造福的興趣和熱情。

教學建議

關于課前探究的教學建議

本節教材主要內容是鐵的性質。教材在章前言中，從鋼鐵的簡史和用途出發，在本節以設問方式提出了鐵的有哪些性質的問題。這部分的教學建議在課前布置探究課題：“鐵的發現和存在、用途和冶煉簡史”。這樣學生認識會更深刻，對鐵性質問題的提出就很自然了。

關于鐵生銹的教學建議

關于鐵的化學性質是本節的重點，教材中分三點來講述（鐵與氧氣、與酸、與鹽溶液）。關于鐵與氧氣的反應，可在復習第一章中學過的氧氣與鐵的反應的基礎上，討論鐵生銹的原理和防銹的方法，關于鐵生銹的條件實驗可做為家庭探究活動，在一周前安排給學生。并據實驗結果，進行分析推理。此處的推理過程和方法與第一章中的關于燃燒條件和滅火原理的推理相似，所以從分析問題的方法上，學生一般不會覺得太困難。最終得出結論，鐵生銹是由于鐵和氧氣、還有水等物質作用發生的復雜的化學反應。

關于鐵與酸反應的教學建議

鐵與酸的反應可通過復習氫氣的制法原理，引出幾種不同的金屬和酸的反應，如鋅、鎂、鐵與稀硫酸（稀鹽酸）反應，可加入銅與酸的反應做對比。加深對鐵是一種中等活潑的金屬的認識。也要提醒學生注意鐵與稀硫酸（稀鹽酸）反應時生成+2價鐵，當與強氧化性的酸反應時，生成+3價的鐵。

關于鐵與鹽溶液反應的教學建議

與鹽溶液的反應，可通過實驗觀察，提問反應類型（置換反應）。并引出問題，為什么銅不能把鐵從溶液中置換出來？從而在氫氣制法原理基礎上初步接觸金屬活動性有差異后，進一步引出金屬活動性有強弱順序，為以后酸堿鹽的學習做好準備。在這部分教學中不宜做太多的擴展。金屬活動性順序表留在講酸的性質時再介紹。

關于鐵的變價的教學建議

在鐵與氧氣反應的教學中，教師也可進一步將教學深化，指出鐵與氧氣反應的產物是四氧化三鐵（+2、+3），而鐵銹是三氧化二鐵（+3），為什么會表現這樣的不同。在這兒可結合在第二章中有關元素化學性質與核外電子排布的密切關系入手，鐵為26號，最外層有2個電子，處于不穩定結構，易鐵電子，當與弱氧化劑作用時，失去最外層的2個電子，顯+2價；當與強氧化劑作用時，還要失去次外層的1個電子，顯+3價。

教學設計方案

課題：鐵的性質

重點：鐵的化學性質

難點：對鐵銹蝕條件及其防護措施的初步探究；對鐵的化學性質比較活潑的理解。

課時安排：1課時

課前探究：

1．查閱資料開展“鐵的發現、存在和冶煉簡史”、“鐵的用途”的課題研究。并思考鐵為什么會有這么多的用途。

2．查閱資料、社會調查等形式開展關于我國鋼鐵工業的發展的課題研究。

3．通過一組鐵生銹的家庭實驗：分析鐵在什么條件下最容易生銹，及防止鋼鐵生銹的措施。（可以把書上的演示實驗改進，如加熱試管可改為在密閉容器中加入造量干燥劑。也可只做一個生銹的實驗，并讓學生思考“一個有一半浸在水中的鐵釘，哪一部分銹斑最明顯，為什么？）從而引導學生在以前研究滅火原理的基礎上，運用相似的思維方法，總結分析出鐵生銹的原理及防銹的方法。

4．通過觀察、做社會調查等形式總結出日常生活及工業生產中用于防銹的方法。

課上教學：

匯報、展示課題1的結果。

并思考：鐵為什么會有這么多的用途？為什么我們用的菜刀、錘子等是用鐵制的，而不是用鋁制的？看下面的圖，討論。

（菜刀、錘子都應是由硬度大的物質做成，從表中可見，鐵的硬度遠遠大于鋁，所以，鐵用有以上用途是因其硬度較大。學生也可能進一步提出問題：為什么不用鉻呢？這里要講解，在考慮物質的用途時，性質不是唯一決定因素，還需考慮價格、資源、美觀、使用是否便利及是否易于回收和對環境的影響等多種因素。）

同理，鐵的其它的用途在很大程度上也是由鐵的性質決定。

那么鐵到底有哪些重要的性質呢？

板書：一、鐵的物理性質

鐵是我們生活中常見的金屬，它具有一些多數金屬共有的物理性質，比如：能導電，導熱，常溫下是固體等。此外，鐵還有其自己的特性。

生活中見到的鐵多不是純鐵，展示純鐵圖片：

純鐵具有銀白色的金屬光澤，質軟，有良好的延性和展性。密度是7.86克/厘米3，熔點是1535℃，沸點2750℃。鐵是電和熱的導體。

鐵的用途不僅與物理性質有關，還和化學性質有關。比如鐵為什么會生銹？為什么鐵制的器皿不能盛裝酸溶液？

板書：二、鐵的化學性質

觀看錄象：（鐵生銹：1分29秒）

討論課前鐵生銹的實驗：

展示：一周前開始做的三個鐵生銹對比實驗結果。

分析思考：

1、三個實驗的條件有什么不同？

2、三個實驗的結果有什么不同？

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？

小結：鐵生銹是由于鐵和氧氣、還有水等物質作用發生的復雜的化學反應。

如果鐵銹不除去，大家還會看到鐵生銹的速度加快。這是因為鐵銹很疏松，易吸水而加快生銹。

如何防銹？總結常見防銹方法。(視頻)

啟發：鐵銹的主要成份是什么？

是氧化鐵（）。在氧氣的化學性質學習中我們知道鐵在氧氣中點燃會發生劇烈的化學反應，生成產物是四氧化三鐵。在這兩種產物中，鐵元素的化合價是不同的，三氧化二鐵中顯+3，四氧化三鐵中鐵顯+2、+3價。為什么同一元素在不同的物質中會顯示不同的化合價，即有這種變價現象呢？

在排外電子排布知識學習中，我們知道元素的化學性質與其原子核外最外層電子排布關系密切。我們來看鐵原子的核外電子排布。鐵是26號元素：

最外層有兩個電子，處于不穩定狀態，所以它易與氧化劑作用失去電子，當與弱氧化劑作用時，它只失去最外層2個電子，顯+2；當與強氧化劑作用時，它還要失去次外層的1個電子，顯+3。

鐵是一種化學性質比較活潑的金屬，如何去理解？

板書：1．鐵與氧氣的反應

由氧氣的性質知，氧氣可以與金屬反應。如與鎂、與鐵。這兩種金屬與氧氣反應有什么不同呢？仔細觀察反應的現象，描述其反應現象。（觀看鎂在空氣中燃燒、鐵在氧氣中燃燒的視頻）

小結：鎂與氧氣更容易反應。

回憶以前學過的知識，金屬除了可以和氧氣反應外，還可與什么物質反應？（實驗室制氫氣的原理）

2．鐵與酸反應

做鐵與酸反應的實驗，請學生描述實驗現象。（生成物顏色、狀態）并據實驗現象寫出反應方程式。

在氫氣的制法中，我們知道某些金屬與酸反應放出氫氣。我們來做一組對比實驗。

金屬與酸的反應的實驗：鋅、鎂、鐵、銅與稀硫酸（稀鹽酸）反應。（操作注意：加酸順序從銅-鐵-鋅-鎂）

提示學生要注意觀察反應進行情況及放氫氣的速度。

小結：鎂與酸反應很快就有大量氫氣泡放出，鋅次之，鐵更次之，而銅與酸不反應。由此，由上，鎂的化學性質在以上四者中最活潑。銅最不活潑。

提問：以上幾個反應，是屬于基本反應類型中的哪一個？（置換反應）什么樣的反應是置換反應？

3．鐵與硫酸銅溶液的反應

演示實驗：

觀察現象：

提問：銅為什么不能置換鐵？

小結：鐵置換出了銅，因為鐵的化學性質比銅活潑。置換反應發生的條件只能是化學性質活潑的單質置換出不活潑的單質。

通過以上鐵與氧氣、鐵與酸、鐵與硫酸銅溶液反應，表現出金屬的性質。我們知道鐵的化學活潑性比鎂、鋅弱，比銅活潑。金屬活動性有順序。看動畫演示：

了解了鐵的性質，我們就可以用于來指導實際的生活和生產。充分發揮有利的一面，而又最大限度的避免不利的一面。