Bài giảng Hóa học 11 - Tiết 40: Sắt

KIẾN THỨC CŨ1. Tính chất hóa học đặc trưng của kim loại là	A. Tính khử 	B. Tính oxi hóa C. Tính khử và tính oxi hóaD. Tính lưỡng tính Chưa đúngTính khử: M – ne → Mn+KIẾN THỨC CŨ2. Nói chung, kim loại không phản ứng được với chất nào sau đây?A. Phi kim	B. Axit C. Oxit bazo D. Một số muối Kim loại phản ứng đượcKim loại không tác dụng với oxit bazoKHHH: FeKLNT: 56STT: 26CHe: 1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2 Fe xếp ở: Chu kỳ 4 Nhóm VIII BEm hãy quan sát bảng HTTH và cho biết: Ký hiệu hóa học của nguyên tố sắt? Khối lượng nguyên tử của nguyên tử sắt? Số thứ tự (số hiệu nguyên tử) của nguyên tố sắt?Trong các phản ứng hóa học Fe luôn thể hiện tính khử.KHHH: FeKLNT: 56STT: 26CHe: 1s2 2s22p6 3s23p63d6 4 s2 Fe xếp ở: Chu kỳ 4 Phân nhóm VIII BFe: 1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2 Fe2+ : 1s2 2s22p6 3s23p63d6 Fe3+ : 1s2 2s22p6 3s23p63d5 -2eCấu hình bán bão hòa bềnCấu hình bềnNhận xét: Fe - 2e → Fe2+ Fe - 3e → Fe3+Fe2+ - e→ Fe3+-3e-1eII. Tính chất vật lý.- Là kim loại có màu trắng hơi xám, dẻo, dễ kéo sợi.ton/c ,tos cao.- Dẫn điện và dẫn nhiệt tốt .- Có tính thuận từ (dễ nhiễm từ): bị nam châm hút và cũng có thể trở thành nam châm.III. Tính chất hóa học. 1. Tác dụng với phi kim:* Tác dụng với clo: Fe + Cl2 →* Tác dụng với oxi: Fe + O2 → (Fe3O4  FeO.Fe2O3)* Tác dụng với S: Fe + S →Nhận xét: Với phi kim mạnh như các halogen Fe bị oxh lên mức oxh + 3; với các phi kim có tính oxh yếu hơn như: S,.. Fe bị oxh lên mức oxh + 2.KhOxh3x8e/3KhOxh2x3eKhOxh FeCl3 + Q0 0 +3 -10 0 +8/3 -2Fe3O4 + Q 0 0 +2 -2FeS2e 2 3 23 2Nhận xét: Fe khử H+ thành H2, H+ oxh Fe thành Fe2+III. Tính chất hóa học. 1. Tác dụng với axit: a. Với axit thường (HCl, H2SO4 loãng,):	 Fe + HCl →Fe + 2H+ → Fe2+ + H2↑2eKhOxh	FeCl2 + H2 ↑2eKhOxh	 0 +1 +2 0	 Fe + H2SO4 →	FeSO4 + H2 ↑2eKhOxh	 0 +1 +2 02III. Tính chất hóa học. 1. Tác dụng với axit: a. Với axit có tính oxh mạnh (HNO3, H2SO4 đặc):Nhận xét: - Với HNO3 và H2SO4 đặc nóng, Fe bị oxh lên mức oxh cao +3. - Fe thụ động (không phản ứng) với 2 axit đặc nguội: HNO3 và H2SO4.Fe + HNO3 đặc, nóng → 0 +5 +3 +4 3eKhOxhHãy viết phương trình phản ứng minh họa Fe phản ứng với HNO3 và H2SO4 đặc nóng, xác định vai trò của các chất tham gia phản ứng?Fe(NO3)3 + NO2↑ + 3H2O Fe + H2SO4 đặc, nóng → 0 +6 +3 +4 2x3eKhOxhFe2(SO4)3 + SO2↑ + H2O 6 32 6 3 6 III. Tính chất hóa học. 1. Tác dụng với axit: a. Với axit có tính oxh mạnh (HNO3, H2SO4 đặc):+5+4+3+2+1 0-3Fe không phản ứng với HNO3 đặc, nguộiRất loãngNồng độ HNO3Số OXH của NLoãngĐặc8Fe + 30HNO3 → 8Fe(NO3)3 + 3NH4NO3↑ + 15H2O 0 +5 +3 -3Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O 0 +5 +3 +4 Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O 0 +5 +3 +2 8Fe + 30HNO3 → 8Fe(NO3)3 + 3N2O↑ + 15H2O 0 +5 +3 +110Fe + 36HNO3 → 10Fe(NO3)3 + 3N2↑ + 18H2O 0 +5 +3 0Sự phụ thuộc của phản ứng Fe + HNO3 vào nồng độ HNO3III. Tính chất hóa học. 3. Tác dụng với một số muối: Thí dụ: Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu.2eKhOxh Li+ K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+Cr3+Fe2+ Cr3+ V3+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ Li K Ca Na Mg Al Zn Cr Fe Cr2+ V2+ Ni Sn Pb H+ Cu2+ Cu2+ Fe3+ Ag+ Hg2+ Hg2+ Au3+ Co3+ H2 Cu+ Cu Fe2+ Ag Hg Hg22+Au CoNhận xét: Fe khử được các ion kim loại đứng sau Fe2+ thành kim loại tự do và Fe bị oxh thành Fe2+.III. Tính chất hóa học. 4. Tác dụng với nước: Ở nhiệt độ thường Fe không phản ứng với nước; ở nhiệt độ cao Fe phản ứng mãnh liệt với nước và giải phóng khí H2. 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2 + Q Fe + H2O FeO + H2 + Q3.8e/3KhOxh2eKhOxhKết luận chung: Fe là kim loại hoạt động trung bình.Trong các phản ứng hoá học với chất oxh mạnh, Fe bị oxh thành Fe3+; với chất oxh yếu hơn, Fe bị oxh thành Fe2+.IV. Trạng thái tự nhiên. - Sắt là kim loại hoạt động, vì vậy, trong tự nhiên sắt tồn tại dạng hợp chất dưới dạng quặng: 	Hematit đỏ: Fe2O3. 	Hematit nâu: Fe2O3. nH2O	Xiderit: FeCO3	Pirit: FeS2 Fe chiếm hàm lượng cao trong vỏ trái đất, khoảng 5%. - Fe tồn tại dạng tự do trong các mảnh thiên thạch.Thí nghiệm Fe tác dụng với Cl2Hãy quan sát thí nghiệm và trả lời câu hỏi:EndEm hãy viết phương trình phản ứng minh họa, xác định vai trò của các chất tham gia phản ứng?Thí nghiệm Fe tác dụng với O2Hãy quan sát thí nghiệm và trả lời câu hỏi:EndEm hãy viết phương trình phản ứng minh họa, xác định vai trò của các chất tham gia phản ứng?Thí nghiệm Fe tác dụng với S bộtHãy quan sát thí nghiệm và trả lời câu hỏi:EndEm hãy viết phương trình phản ứng minh họa, xác định vai trò của các chất tham gia phản ứng?Thí nghiệm Fe tác dụng với dung dịch HClEndHãy quan sát thí nghiệm và cho biết:Em hãy viết phương trình phản ứng minh họa, xác định vai trò của các chất tham gia phản ứng?Thí nghiệm Fe tác dụng với dung dịch HClEndHãy quan sát thí nghiệm và cho biết:Em hãy viết phương trình phản ứng minh họa, xác định vai trò của các chất tham gia phản ứng?Thí nghiệm Fe tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóngHãy quan sát thí nghiệm trước khi đun nóng và khi đun nóng!Em hãy viết phương trình phản ứng minh họa, xác định vai trò của các chất tham gia phản ứng?EndBài tập củng cố1. Đốt dây sắt trong khí quyển clo, sản phẩm của phản ứng là chất nào sao đây?	A. FeCl	 C. FeCl2 B. FeCl3 D. FeCl2 và FeCl3Chưa đúngĐúng: Cl2 là chất oxh mạnh nên oxh Fe thành FeCl3Bài tập củng cố2. Cho dây sắt nóng đỏ vào bình tam giác chứa khí oxi, phản ứng xảy ra mãnh liệt làm cho dây sắt cháy sáng. Chất tạo thành trong phản ứng này là	A. FeO 	B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Fe4O3 Chưa đúngĐúng: Sản phẩm là oxit sắt từ Fe3O4Bài tập củng cố3. Lưu huỳnh là một chất oxh yếu hơn oxi vì vậy trong phản ứng với sắt, lưu huỳnh oxh sắt thành	A. FeS 	B. Fe2S3 C. Fe3S4 D. FeS2 Chưa đúngFeS vì S có tính oxh yếu hơn O2Bài tập củng cố4. Trong phản ứng Fe + dd HCl, Fe bị oxh thành	A. FeCl đồng thời tạo thành H2B. FeCl3 đồng thời tạo thành H2 C. FeCl2 đồng thời tạo thành Cl2D. FeCl2 đồng thời tạo thành H2Sai: Không có hợp chất Fe(I)Sai: HCl không oxh Fe thành hợp chất Fe(III) Sai: Phản ứng không thể tạo Cl2Đúng: HCl chỉ có thể oxh Fe thành hợp chất Fe(II) Bài tập củng cố5. Cho Fe tác dụng với HNO3 đặc, nóng .sản phẩm chính làA. Fe(NO3)2 và N2.	B. Fe(NO3)2 và N2O.C. Fe(NO3)3 và NO2.D. Fe(NO3)3 và NH3.Chưa đúngSản phẩm là Fe bị oxh lên mức oxh cao +3 và NO2 màu nâuMỤC TIÊU CỦA BÀIHọc sinh nắm được:1. Kiến thức: - Từ cấu tạo nguyên tử Fe suy ra tính chất hóa học. - Tính chất hóa học của Fe là tính khử. Chất oxh mạnh oxh Fe thành Fe3+, chất oxh yếu hơn oxh Fe thành Fe2+. - Biết được tính chất vật lý của Fe.2. Kỹ năng: Rèn luyện kỹ năng viết, cân bằng phản ứng, xác định vai trò của các chất trong phản ứng.3. Giáo dục: Lòng tin và yêu thích khoa học.