Bài giảng Tiết 52: Bài 31 : Sắt (tiếp theo)

Ngày soạn: 26 / 02 / 2009
 Ngày giảng: ././. CHƯƠNG 6:
 SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI QUAN TRỌNG KHÁC
Tiết 52: Bài 31 :. SẮT
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức: Học sinh biết:
	- Vị trí cấu tạo nguyên tử, của sắt.
	- Tính chất vật lý và hóa học của sắt.
	2. Kỹ năng:
	- Viết phương trình hóa học của các phản ứng minh họa tính chất hóa học của sắt 
- Giải một số bài tập về sắt.
II. CHUẨN BỊ 
 - Bảng tuần hoàn các nghuyên tố hóa học.
- Dụng cụ, hóa chất: Bình khí O2 và bình khí Cl2 (điều chế trước), dây sắt, đinh sắt, dung dịch H2SO4 loãng, dung dịch CuSO4 , ống nghiệm, đèn cồn, giá thí nghiệm, kẹp sắt.
III. PHƯƠNG PHÁP 
- Nêu vấn đề - đàm thoại.
- Học sinh thảo luận tổ nhóm.
IV. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG
1. Ổn định lớp:
	2. Kiểm tra bài cũ:
	- Kiểm tra trong quá trình bài giảng.
	3. Bài mới:
Hoạt động của thầy
Hoạt động của trò
HOẠT ĐỘNG 1
GV: Treo bảng tuần hoàn.
HS: tìm vị trí của Fe trong BTH và cho biết số hiệu nguyên tử và NTKTB của Fe .
Hỏi: Cho biết các nguyên tố nằm lân cận nguyên tố sắt ?
GV đặt các câu hỏi sau:
Hãy viết cấu hình e của nguyên
tử Fe, ion Fe2+, Fe3+ ?
Phân bố các e vào các ô lượng tử.
Yêu cầu HS xác định số ôxi hóa
của Fe trong các hợp chất sau: FeO, Fe2O3, FeCl3, Fe2(SO4)3.
 HOẠT ĐỘNG 2
Hỏi: Dựa vào kiến thức đã có, sgk hãy cho biết sắt có những tính chất vật lí đặc biệt gì ?
GV: bổ sung và kết luận.
 HOẠT ĐỘNG 3
GV: phân tích: Sắt có bao nhiêu e ở lớp ngoài cùng ? Trong các phản ứng hóa học nguyên tử sắt dễ nhường bao nhiêu e ?
HS: Do sắt là nguyên tố d nên e hóa trị nằm ở phân lớp s và d. Khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh Fe có thể nhường thêm 1e ở phân lớp 3d.
Vậy tính chất hóa học của sắt là gì ?
 HOẠT ĐỘNG 4
GV: thông báo: Ở nhiệt độ cao, sắt khử nguyên tử phi kim thành ion âm và bị OXH đến số oxi hóa +2, +3.
- Em hãy viết phương trình phản ứng của Fe tác dụng với S và xác định số oxh nêu vai trò của các chất tham gia.
- Em hãy viết phương trình phản ứng của Fe tác dụng với O2 và xác định số oxh nêu vai trò của các chất tham gia.
- Em hãy viết phương trình phản ứng của Fe tác dụng với Cl2 và xác định số oxh nêu vai trò của các chất tham gia.
 HOẠT ĐỘNG 5
GV: Hãy viết pư xảy ra khi cho Fe tác dụng với dd HCl, H2SO4 loãng? Xác định vai trò của các chất /
GV: làm thí nghiệm Fe + HCl
Chất oxi hóa là ion H+, chỉ oxi hóa Fe thành Fe2+.
GV: em hãy cho biết HNO3đ, nóng; H2SO4đặc nóng là những chất oxi hóa mạnh, sẽ oxi hóa Fe về mức oxi hóa nào ?
HS: viết ptpư ?
HS viết ptpư của Fe với dung dịch HNO3 loãng, HNO3 (đặc nóng), H2SO4(đặc nóng) và xác định số oxh nêu vai trò của các chất tham gia.
GV: Fe tác dụng được với HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội hay không ?
 HOẠT ĐỘNG 6
GV: Hãy viết pư xảy ra khi cho Fe vào các dung dịch CuSO4; Fe(NO3)3 , xác định vai trò của các chất ?
Chú ý: Quy tắc alpha.
HOẠT ĐỘNG 7
GV: ở nhiệt độ thường Fe có khử được nước hay không ?
GV: - Ở nhiệt độ cao Fe khử hơi nước tạo ra H2 , Fe3O4 hoặc FeO.
HS: viết phương trình phản ứng.
Hoạt động 8
GV: yêu cầu học sinh nêu trạng thái tự nhiên của sắt.
I, vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử.
- vị trí: thuộc ô số 26, chu kì 4, nhóm VIIIB của bảng tuần hoàn.
- Cấu hình electron nguyên tử.
 1s22s22p63s23p63d64s2 viết gọn [Ar]3d64s2
 Nguyên tử Fe nhường 2e ở 4s2 thành ion Fe2+.
Nguyên tử Fe nhường 2e ở 4s2 và 1e ở 3d6 thành ion Fe3+.
II. Tính chất vật lí:
Sắt là kim loại màu trắng hơi xám, khối lượng riêng lớn (D= 7,9g/cm3), nhiệt độ nóng chảy khá cao (540oC)
dẫn nhiệt, dẫn điện tốt, có tính nhiễm từ.
III. Tính chất hoá học:
Sắt là kim loại có tính khử trung bình.
- Tác dụng với chất OXH yếu Fe bị OXH đến số OXH +2
 Fe à Fe2+ + 2e
- Tác dụng với chất OXH yếu Fe bị OXH đến số OXH +3
 Fe à Fe3+ + 3 e
1.Tác dụng với phi kim:
Ở nhiệt độ cao, sắt khử nguyên tử phi kim thành ion âm và bị OXH đến số oxi hóa +2, +3.
a, Tác dụng với lưu huỳnh.
Khi đun nóng, Fe khử S xuống số oxi hóa -2, còn Fe bị oxi hóa đến số oxi hóa +2.
b, Tác dụng với oxi.
Khi đun nóng, Fe khử O2 xuống số oxi hóa -2, còn Fe bị oxi hóa đến số oxi hóa +2 và +3.
to
3Fe + 2O2 à Fe3O4 ( FeO.Fe2O3)
c. Tác dụng với Clo: 
Fe khử Cl2 xuống số oxi hóa -1, còn Fe bị oxi hóa đến số oxi hóa +3.
 2Fe + 3Cl2 à 2FeCl3 
Tác dụng với axit:
Với các dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng:
VD: Fe + 2 HCl à FeCl2 + H2
 Fe + H2SO4 à FeSO4 + H2
Pt ion: Fe0 + 2H+ à Fe2+ + H20
[ Sắt khử ion H+ trong dung dịch axit thành H2 tự do sắt bị oxi hóa đến số oxi hóa +2.
Với các axit HNO3, H2SO4 đặc:
- Fe khử N+5 và S+6 trong dung dịch HNO3 và H2SO4 đặc, nóng; đến số oxi hóa thấp hơn, còn Fe bị oxi hóa đến số oxi hóa +3.
Fe + à Fe(NO3)3 + + 3H2O
Fe + à Fe(NO3)3 + + 2H2O
 (loãng)
 2Fe + à Fe2(SO4)3 + + 6H2O
 sắt (III) sunfat
- Với HNO3 đặc, nguội; H2SO4 đặc, nguội: Fe không phản ứng.
Tác dụng với dung dịch muối:
- Fe khử được ion của kim loại đứng sau nó trong dãy điện hóa trong đó Fe bị oxi hóa đến +2.
 Fe + CuSO4 à FeSO4 + Cu
 kh oxh
 Fe + 2 Fe(NO3)3 à 3 Fe(NO3)2
Tác dụng với nước:
- Ở nhiệt độ thường Fe không khử được nước
- Ở nhiệt độ cao Fe khử hơi nước tạo ra H2 , Fe3O4 hoặc FeO.
Pư: 
3 Fe + 4 H2O Fe3O4 + 4 H2
 Fe + H2O FeO + H2
IV . Trạng thái tự nhiên.
- Trong tự nhiên Fe chiếm 5% khối lượng vỏ trái đất, đứng thứ hai trong các kim loại.
- Trong tự nhiên tồn tại chủ yếu dưới dạng hợp chất. 
Có trong: Quặng manhetit (Fe3O4), quặng hematit đỏ (Fe2O3), quặng he matit nâu (Fe2O3.nH2O), qặng xiđerit (FeCO3), qặng pirit (FeS2).
- Fe có trong hemoglobin của máu.
- trong thiên thạch có chứa Fe tự do.
4. Củng cố và nhắc nhở:
- Củng cố:- Bài tập: 1, 2, 3 SGK
- Cho Fe dư vào dd HNO3 loãng
- Viết ptpư Fe à FeCl3 à FeCl2 à Fe(NO3)3
 	Fe3O4 à FeCl3
-Hướng dẫn về nhà: -Bài tập 4, 5/ 141 SGK
.