Bài giảng Tiết 52 - Bài 31: Sắt

Tiết 52.
 § 31. SẮT
I. MỤC TIÊU BÀI HỌC
1. Kiến thức
- Biết vị trí nguyên tố sắt trong bảng tuần hoàn
- Biết cấu hình e nguyên tử của sắt và các ion Fe2+, Fe3+
- Biết được tính chất hoá học cơ bản của đơn chất sắt
- Biết trạng thái tự nhiên của sắt.
 2. Kĩ năng
- Tiếp tục rèn luyện kĩ năng viết cấu hình e nguyên tử và cấu hình e của ion
- Rèn luyện khả năng học tập theo phương pháp so sánh, đối chiếu và suy luận logic
- Rèn luyện kĩ năng viết các phương trình hoá học.
II. CHUẨN BỊ
Giáo viên
+ Hệ thống câu hỏi đàm thoại. 
+ Dụng cụ và hoá chất thí nghiệm
Học sinh
Chuẩn bị trước nội dung bài học ở nhà.
III. PHƯƠNG PHÁP
Phương pháp học tập chủ yếu là: Đàm thoại, nêu vấn đề, hoạt động nhóm, sử dụng thí nghiệm hoá học.
Ngoài ra sử dụng phương pháp: Thuyết trình, sử dụng phương tiện trực quan.
IV. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC
Ổn định tổ chức
Kiểm tra bài cũ
Bài mới
Hoạt động của GV và HS
Nội dung cơ bản
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.
GV: Dựa vào kiến thức đã có và 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. 
Hỏi: Hãy nêu một số ví dụ về pư tác dụng của sắt với phi kim ?
Ở nhiệt độ thường sắt tác dụng với oxi hay không ? Nếu để vật bằng sắt trong không khí ẩm sẽ có hiện tượng gì ?
GV: Tuỳ vào tính oxi hóa của phi kim mà Fe bị oxi hóa thành +2 hoặc +3.
hãy xác định vai trò của các chất trong pư.
Hoạt động 5. 
Hỏi: 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: Fe tác dụng được với HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội hay không ?
Hỏi: 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, và cho biết sp khác với t/h trên hay không ?
Hoạt động 6. 
GV: Hãy viết pư xảy ra khi cho Fe vào các dung dịch CuSO4; FeCl3, xác định vai trò của các chất ?
FeαCu 
Vd: cho Fe dư tác dụng với dung dịch HNO3.
Chú ý: Quy tắc alpha.
Hoạt động 7. 
GV: ở nhiệt độ thường Fe có khử được nước hay không ?
Hoạt động 8. 
HS nghiên cứu SGK để thấy được thành phần hoá học của các quặng quan trọng của sắt.
I. VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ
+ Vị trí: Nhóm VIII B
+ Cấu hình: 3d64s2
+ Ô: 26
Fe là nguyên tố d, có thể nhường 2 e hoặc 
3 e ở phân lớp 4s và phân lớp 3d để tạo ra ion Fe2+,Fe3+.
 II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
Sắt là kim loại màu trắng hơi xám, dẻo, dai, dễ rèn, nhiệt độ nóng chảy khá cao( 1540oC)
dẫn nhiệt, dẫn điện tốt, có tính nhiễm từ.
 III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
Khi tham gia phản ứng hoá học, nguyên tử sắt nhường 2 e ở phân lớp 4s , khi tác dụng với chất oxi hoá mạnh thì sắt nhường thêm 1 e ở phân lớp 3d. à tạo ra các ion Fe2+, Fe3+.
Fe à Fe2+ + 2e
Fe à Fe3+ + 3 e
[ Tính chất hoá học của sắt là tính khử.
1. Tác dụng với phi kim
Với O2, phản ứng khi đun nóng.
to
3Fe + 2O2 à Fe3O4 ( FeO.Fe2O3)
với S, Cl2: phản ứng cần đung nóng.
 2Fe + 3Cl2 à 2FeCl3 
 2Fe + 3 Br2 à 2 FeBr3
 Fe + I2 à FeI2
 Fe + S à FeS
 2. 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: Fe + 2H+ à Fe2+ + H2
[ Sắt khử ion H+ trong dung dịch axit thành H2 tự do.
Với các axit HNO3, H2SO4 đặc:
+ Với HNO3 đặc, nguội;H2SO4 đặc, nguội: Fe không phản ứng.
+ Với H2SO4 đặc, nóng; HNO3 đặc, nóng:
2Fe + 6H2SO4 à Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
 sắt (III) sunfat
Fe + 6HNO3 à Fe(NO3)3 + 3 NO2 + 3H2O
 + Với HNO3 loãng:
Fe + 4HNO3 à Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
 3. Tác dụng với dung dịch muối
Fe + CuSO4 à FeSO4 + Cu
kh oxh
Fe + 2 Fe(NO3)3 à 3 Fe(NO3)2
Vd: Cho Fe dư tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóng.
 4. Tác dụng với nước 
Nếu cho hơi nước đi qua sắt ở nhiệt độ cao, Fe khử nước giải phóng H2.
Pư: 
3 Fe + 4 H2O à Fe3O4 + 4 H2
 Fe + H2O à FeO + H2
 IV. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
Tồn tại chủ yếu ở dưới dạng hợp chất. 
+ Quặng mahetit: Fe3O4
+ Quặng hematit đỏ: Fe2O3
+ Quặng hematit nâu: Fe2O3 .nH2O
+ Quặng xiđerit: FeCO3
+ Quặng pirit: FeS2
Củng cố
GV: Yêu cầu HS làm bài tập 1, 2, 3, 4 SGK – 141
 HS: Làm các bài tập theo yêu cầu của GV
Dặn dò	
GV: 	Hướng dẫn HS làm các BTVN và chuẩn bị bài học mới.