Giáo án Hóa học Lớp 12 - Bài 31: Sắt

CHƯƠNG 7: SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI QUAN TRỌNG
BÀI 31: SẮT
I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức : 
Biết được:
- Vị trí , cấu hình electron lớp ngoài cùng, tính chất vật lí của sắt.
- Tính chất hoá học của sắt: tính khử trung bình (tác dụng với oxi, lưu huỳnh, clo, nước, dung dịch axit, dung dịch muối).
- Sắt trong tự nhiên (các oxit sắt, FeCO3, FeS2).
2. Kĩ năng : 
- Dự đoán, kiểm tra bằng thí nghiệm và kết luận được tính chất hóa học của sắt.
- Viết các PTHH minh hoạ tính khử của sắt.
- Tính % khối lượng sắt trong hỗn hợp phản ứng. Xác định tên kim loại dựa vào số liệu thực nghiệm.
3. Thái độ : Nghiêm túc, chủ động tích cực trong quá trình tiếp thu bài
II. TRỌNG TÂM :
- Đặc điểm cấu tạo nguyên tử sắt và các phản ứng minh họa tính khử của sắt
III. PHƯƠNG PHÁP VÀ KĨ THUẬT DẠY HỌC: 
 Nêu vấn đề + đàm thoại + hoạt động nhóm.
IV. CHUẨN BỊ: 
Chuẩn bị của giáo viên : 
- Bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học.
- Dụng cụ, hoá 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,
Chuẩn bị của học sinh : Học bài cũ, làm bài tập, chuẩn bị bài mới.
V. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC:
 1. Kiểm tra bài cũ: 
 2. Bài mới: 
HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS
NỘI DUNG KIẾN THỨC
Hoạt động 1: Tìm hiểu về vị trí và cấu hình e nguyên tử sắt
- GV dùng bảng HTTH và yêu cầu HS xác định vị trí của Fe trong bảng tuần hoàn.
- HS viết cấu hình electron của Fe, Fe2+, Fe3+; suy ra tính chất hoá học cơ bản của sắt.
I – VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ 
- Ô thứ 26, nhóm VIIIB, chu kì 4.
- Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p63d64s2 hay [Ar]3d64s2
ð Sắt dễ nhường 2 electron ở phân lớp 4s trở thành ion Fe2+ và có thể nhường thêm 1 electron ở phân lớp 3d để trở thành ion Fe3+.
Hoạt động 2: Tìm hiểu về tính chất vật lí của sắt
- HS nghiên cứu SGK để biết được những tính chất vật lí cơ bản của sắt.
II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ: Là kim loại màu trắng hơi xám, có khối lượng riêng lớn (d = 8,9 g/cm3), nóng chảy ở 15400C. Sắt có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt và có tính nhiễm từ.
Hoạt động 3: Tìm hiểu về tính chất hóa học của Fe- Tác dụng với phi kim
- HS đã biết được tính chất hoá học cơ bản của sắt nên GV yêu cầu HS xác định xem khi nào thì sắt bị oxi hoá thành Fe2+, khi nào thì bị oxi hoá thành Fe3+ ?
- GV biểu diễn các thí nghiệm:
+ Fe tác dụng với lưu huỳnh.
+ Fe cháy trong khí O2.
+ Fe cháy trong khí Cl2.
- HS quan sát, nhận xét, viết phương trình
III – TÍNH CHẤT HOÁ HỌC 
Có tính khử trung bình.
Với chất oxi hoá yếu: Fe ® Fe2+ + 2e
Với chất oxi hoá mạnh: Fe ® Fe3+ + 3e
1. Tác dụng với phi kim
a) Tác dụng với lưu huỳnh
b) Tác dụng với oxi
c) Tác dụng với clo
Hoạt động 4: Tìm hiểu về tính chất hóa học của Fe- Tác dụng với axit
- GV yêu cầu HS viết phương trình phản ứng của Fe với axit HCl, HNO3 loãng, H2SO4 đặc nóng, xác định sự thay đổi số oxi hóa của Fe 
→ Kết luận
- GV thông tin về sự thụ động hóa của Fe 
2. Tác dụng với dung dịch axit
a) Với dung dịch HCl, H2SO4 loãng
b) Với dung dịch HNO3 và H2SO4 đặc, nóng
Fe khử hoặc trong HNO3 hoặc H2SO4 đặc, nóng đến số oxi hoá thấp hơn, còn Fe bị oxi hoá thành .
§ Fe bị thụ động bởi các axit HNO3 đặc, nguội hoặc H2SO4 đặc, nguội.
Hoạt động 5: Tìm hiểu về tính chất hóa học của Fe- Tác dụng với dung dịch muối
- HS viết PTHH của phản ứng: Fe + CuSO4 
3. Tác dụng với dung dịch muối 
Hoạt động 6: Tìm hiểu về tính chất hóa học của Fe- Tác dụng với nước
- HS nghiên cứu SGK để biết được điều kiện để phản ứng giữa Fe và H2O xảy ra.
4. Tác dụng với nước
Hoạt động 7: Tìm hiểu về trạng thái tự nhiên của sắt
- HS nghiên cứu SGK để biết được trạng thái thiên nhiên của sắt.
IV – TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN
 - Chiếm khoảng 5% khối lượng vỏ trái đất, đứng hàng thứ hai trong các kim loại (sau Al).
 - Trong tự nhiên sắt chủ yếu tồn tại dưới dạng hợp chất có trong các quặng: quặng manhetit (Fe3O4), quặng hematit đỏ (Fe2O3), quặng hematit nâu (Fe2O3.nH2O), quặng xiđerit (FeCO3), quặng pirit (FeS2).
 - Có trong hemoglobin (huyết cầu tố) của máu.
 - Có trong các thiên thạch.
 3. Củng cố: 
Câu 1. Các kim loại nào sau đây đều phản ứng với dung dịch CuSO4 ?
A. Na, Mg, Ag.	B. Fe, Na, MgP	C. Ba, Mg, Hg.	D. Na, Ba, Ag
Câu 2. Cấu hình electron nào sau đây là của ion Fe3+ ?
A. [Ar]3d6	B. [Ar]3d5P	C. [Ar]3d4	D. [Ar]3d3
Câu 3. Cho 2,52g một kim loại tác dụng hết với dung dịch H2SO4 loãng, thu được 6,84g muối sunfat. Kim loại đó là
A. Mg	B. Zn	C. FeP	D. Al
Câu 4. Ngâm một lá kim loại có khối lượng 50g trong dung dịch HCl. Sau khi thu được 336 ml H2 (đkc) thi khối lượng lá kim loại giảm 1,68%. Kim loại đó là
	A. Zn	B. FeP	C. Al	D. Ni
 4. Hướng dẫn học ở nhà :
- Học bài, làm bài tập
- Chuẩn bị bài : « Hợp chất của sắt »
* Kinh nghiệm: