2022年魯科版高中化學(xué)必修1第2章 第3節(jié) 第3課時(shí)鐵及其氧化物的氧教學(xué)設(shè)計(jì)1

2022年魯科版高中化學(xué)必修1第2章 第3節(jié) 第3課時(shí)鐵及其氧化物的氧教學(xué)設(shè)計(jì)1【教學(xué)目標(biāo)】1知識(shí)與技能  (1) 從學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)和將要經(jīng)歷的社會(huì)生活實(shí)際出發(fā), 通過(guò)+3價(jià)和+2價(jià)的鐵的重要化合物實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，了解Fe3+的檢驗(yàn)方法，認(rèn)識(shí)這些化合物。培養(yǎng)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)操作技能、觀察和描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能力；以及由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析得出結(jié)論的能力。  (2) 從氧化還原的角度，認(rèn)識(shí)不同價(jià)態(tài)的鐵的化合物的性質(zhì)；掌握選用不同的氧化劑與還原劑實(shí)現(xiàn)鐵與鐵的化合物的相互轉(zhuǎn)化。2過(guò)程與方法 (1) 通過(guò)鐵的化合物的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，使學(xué)生初步建立研究物質(zhì)性質(zhì)基本思路和基本方法。(2) 學(xué)會(huì)根據(jù)元素的化合價(jià)，建立研究元素化合物的氧化性和還原性的思路方法和程序。(3) 通過(guò)鐵及其化合物性質(zhì)的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生建構(gòu)起分類觀和轉(zhuǎn)化觀等化學(xué)基本方法。3情感、態(tài)度、價(jià)值觀(1) 通過(guò)對(duì)鐵的化合物性質(zhì)的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究成功的喜悅；培養(yǎng)他們的探究意識(shí)和善于與他人合作的精神。(2) 通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，了解鐵的化合物知識(shí)在人類生活和生產(chǎn)中的重要作用，明確化學(xué)來(lái)源于生活并服務(wù)于生活的思想?！窘虒W(xué)過(guò)程】一、【思考與討論】1、在鐵及其化合物中，哪些具有氧化性？哪些具有還原性？哪些既有氧化性，又有還原性？2、鐵與人體健康有哪些重要關(guān)系？二、探究鐵及其化合物的氧化性和還原性【閱讀】學(xué)生閱讀課本內(nèi)容51頁(yè)資料在線：鐵及化合物。【講解】1.鐵元素在地殼中的含量?jī)H次于氧、硅、鋁。它在自然界中的存在既有游離態(tài)又有化合態(tài)。鐵的化合物很多，在自然界中主要以礦石的形式存在，如黃鐵礦（FeS2）、赤鐵礦（Fe2O3）、磁鐵礦（Fe3O4）。鐵的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4。鐵鹽有Fe2+和Fe3+的鹽（填離子符號(hào)）。鐵的氫氧化物有氫氧化亞鐵和氫氧化鐵。2.用硫酸亞鐵與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成白色沉淀，生成的氫氧化亞鐵在空氣中迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色?！緦W(xué)生練習(xí)】下表為氫氧化亞鐵和氫氧化鐵的比較，試填寫(xiě)有關(guān)內(nèi)容。氫氧化亞鐵氫氧化鐵化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3色、態(tài)、溶解性穩(wěn)定性：不穩(wěn)定，在空氣中易被氧化受熱易分解與酸(HCl)反應(yīng)的離子方程式Fe(OH)2+2H+= Fe2+2H2OFe(OH)3+3H+= Fe2+3H2O【點(diǎn)評(píng)】書(shū)寫(xiě)離子方程式難溶物必須寫(xiě)成化學(xué)式的形式。【板書(shū)】鐵及其化合物的氧化性和還原性【活動(dòng)探究】鐵及其化合物的氧化性和還原性?！練w納】含鐵物質(zhì)的三種價(jià)態(tài)是0、+1、+2，這些物質(zhì)在一定條件下可通過(guò)氧化還原反應(yīng)相互轉(zhuǎn)化。從價(jià)態(tài)看，單質(zhì)Fe只體現(xiàn)還原性，F(xiàn)e3+只體現(xiàn)氧化性，F(xiàn)e2+既體現(xiàn)氧化性，又體現(xiàn)還原性。（1）FeFe(II)或(III) （Fe做還原劑） Fe與Cl2、O2等反應(yīng)：（由學(xué)生寫(xiě)出化學(xué)方程式）與稀鹽酸、稀硫酸等反應(yīng)：（由學(xué)生寫(xiě)出離子方程式）與某些鹽溶液(CuSO4)反應(yīng)：（由學(xué)生寫(xiě)出離子方程式）（2）FeFe(II)Fe(III)FeCl2溶液與Zn反應(yīng)：Zn+ Fe 2+ =Zn2+ +Fe，F(xiàn)eCl2做氧化劑；FeCl2溶液與Cl2反應(yīng)：2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-，F(xiàn)eCl2做還原劑；（3）Fe(III)Fe(II)（FeCl3做還原劑）FeFe2+Fe3+FeCl3溶液與Fe反應(yīng)：，2Fe3+Fe3Fe2+FeCl3溶液與Cu反應(yīng)：2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+，F(xiàn)e2+溶液淺綠色，F(xiàn)e3+溶液黃色，Cu2+溶液藍(lán)色【總結(jié)】鐵三角關(guān)系：由在上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中，填入適當(dāng)?shù)难趸瘎┖瓦€原劑完成三者之間的轉(zhuǎn)化?！舅伎肌咳绾舞b別Fe2+ 和Fe3+？【邊講解邊板書(shū)】可以用KSCN溶液來(lái)檢驗(yàn)Fe3+的存在：反應(yīng)的離子方程式為Fe3+3SCN-Fe(SCN)3，證明Fe3+存在的現(xiàn)象是溶液變紅色。【閱讀】學(xué)生閱讀：身邊的化學(xué)鐵元素與人體健康【本節(jié)內(nèi)容小結(jié)】物質(zhì)物質(zhì)所含元素在化學(xué)反應(yīng)中是否存在化合價(jià)的變化氧化還原反應(yīng)本質(zhì)電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)物承擔(dān)的角色氧化劑、還原劑應(yīng)中學(xué)階段常見(jiàn)的氧化劑、還原劑具有的性質(zhì)氧化性、還原性應(yīng)案例以鐵及其化合物為例，應(yīng)用氧化還原反應(yīng)的知識(shí)，研究物質(zhì)的氧化性和還原性常見(jiàn)的含有鐵元素的物質(zhì)及其具有的主要性質(zhì)三、1.Fe2、Fe3、Fe之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系2Fe2和Fe3檢驗(yàn)方法(1)Fe3檢驗(yàn)方法：取少許待測(cè)溶液，滴加KSCN溶液，溶液顯紅色。(2)Fe2檢驗(yàn)方法：取少許待測(cè)溶液，滴加KSCN溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，再加氯水或H2O2，溶液呈紅色。(3)含F(xiàn)e3和Fe2混合溶液中Fe2檢驗(yàn)法：取少許待測(cè)溶液，滴加酸性KMnO4溶液，溶液紫色退去。四、鐵與人體健康鐵營(yíng)養(yǎng)是人體必需的營(yíng)養(yǎng)素，由于需要量以毫克（mg）計(jì)，故稱為微量礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)素。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的統(tǒng)計(jì)，缺鐵1是目前世界上最普遍的營(yíng)養(yǎng)缺乏問(wèn)題，不僅盛行于發(fā)展中國(guó)家，也仍是發(fā)達(dá)國(guó)家的公共衛(wèi)生問(wèn)題。缺鐵性貧血缺鐵性貧血（Iron deficiency anemia）是最為人熟知的鐵缺乏癥，由于血紅素濃度降低，而且紅血球細(xì)胞體積變小且形狀不規(guī)則，又稱為低色素小球性貧血（hypochromic, microcytic anemia）。癥狀包括：面色蒼白、胃口不佳、頭暈、疲倦、畏寒等。貧血發(fā)生時(shí)，表示缺鐵已經(jīng)有一段時(shí)間了，必須由醫(yī)生開(kāi)立高劑量之鐵補(bǔ)充劑予以治療。缺鐵風(fēng)險(xiǎn)高的族群主要是生育年齡婦女、孕婦、嬰幼兒、青春期少年。預(yù)防貧血應(yīng)該攝取含鐵豐富的食物。貧血的標(biāo)準(zhǔn)通常采用世界衛(wèi)生組織的建議：世界衛(wèi)生組織（WHO）建議之貧血標(biāo)準(zhǔn)年齡性別血紅素濃度(g/100 ml)兒童0.5歲到6歲11兒童6-14歲12成年男性13成年女性12五、學(xué)習(xí)鐵及其化合物性質(zhì)的方法1.抓價(jià)態(tài)：從鐵元素三種價(jià)態(tài)的相互轉(zhuǎn)化（鐵三角關(guān)系）去認(rèn)識(shí)鐵及其化合物間的氧化還原反應(yīng)規(guī)律。（1）Fe2+和Fe3+的性質(zhì)：aFe2+既有氧化性，又有還原性，主要表現(xiàn)還原性；Fe3+具有較強(qiáng)的氧化性。bFe2+和Fe3+都是典型的弱堿陽(yáng)離子，與OH離子在溶液中可以發(fā)生反應(yīng)。（2）亞鐵鹽的存放方法：加入少量鐵屑以防止Fe2+被氧化。2.想屬類：如鐵是一種比較活潑的過(guò)渡金屬，氧化亞鐵、氧化鐵為堿性氧化物，氫氧化亞鐵、氫氧化鐵為不溶性弱堿，氯化鐵為強(qiáng)酸弱堿鹽，由此去分析理解它們各自所具有的性質(zhì)。3.作比較：列表比較鐵的氧化物、鐵的氫氧化物和Fe2+與Fe3+的鑒別方法。六、檢測(cè)題1. 在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01mol的混和溶液中，加入0.015mol的鐵粉，經(jīng)充分?jǐn)嚢韬?，產(chǎn)生的變化是()A鐵溶解，沒(méi)有任何金屬生成 B鐵溶解，析出銀，且溶液中不含有Fe3+C析出0.01 mol Ag和0.01 mol Cu D析出0.01 mol Ag和0.005 molCu2. 將適量鐵粉放入三氯化鐵溶液中，完全反應(yīng)后，溶液中的Fe3+和Fe2+濃度相等。則已反應(yīng)的Fe3+和未反應(yīng)的Fe3+的物質(zhì)的量之比是()A23 B32 C12 D113. 除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，最好的辦法是()A加入氫氧化鈉溶液 B通入氯氣C加入銅粉 D加入鐵粉4. 在一些高檔茶葉、點(diǎn)心等食品的包裝盒中有一個(gè)小袋，將小袋打開(kāi)，可以看到灰黑色粉末，其中有些已變成棕褐色。將上述粉末溶于稀鹽酸，取上層清液，滴入幾滴氯水，再滴加KSCN溶液，馬上出現(xiàn)血紅色。以下結(jié)論不正確的是()A該灰黑色粉末用作抗氧化劑B該灰黑色粉末不可食用C小袋中原來(lái)裝有鐵粉D小袋中原來(lái)裝有氧化鐵5. 有一種工業(yè)廢水，已知其中含有大量硫酸亞鐵，少量Ag+和Na+。今設(shè)計(jì)一種既經(jīng)濟(jì)又合理的方法，回收銀和硫酸亞鐵。設(shè)計(jì)方案如下圖所示（1）藥品是 ；（2）沉淀是 ；（3）藥品是 ；（4）母液中存在的陽(yáng)離子 。6. 現(xiàn)有濃度均為1.0mol·L-1的FeCl3、FeCl2、CuCl2混合溶液各100mL，加入一定量的鐵粉，按下列情況填空。（1）反應(yīng)完畢后，鐵粉有剩余：反應(yīng)完畢后，溶液中一定含有 陽(yáng)離子，為 mol；固體干燥后，與反應(yīng)前加入鐵粉的質(zhì)量相比 （填“多”或“少”） g。（2）反應(yīng)完畢后，有銅生成，鐵粉無(wú)剩余。則反應(yīng)完畢后溶液一定含有 陽(yáng)離子，該陽(yáng)離子在溶液中的物質(zhì)的量的范圍是 。檢測(cè)題參考答案1. 【解析】在上述混合溶液中加入的鐵粉，依次發(fā)生如下反應(yīng)：2Ag+ FeFe2+，2Fe3+Fe3Fe2+，F(xiàn)eCu2+Fe2+Cu。首先0.01 mol Ag全部析出，消耗0.005 molFe；然后，0.01mol Fe3+全部反應(yīng)生成Fe2+，又消耗0.005 molFe；最后，剩余的0.005 mol Fe完全反應(yīng)，置換出0.005 molCu。【答案】D2. 【解析】Fe3+有較強(qiáng)的氧化性，與Fe反應(yīng)如下：2Fe3+Fe3Fe2+，由題意知反應(yīng)后，c(Fe3+)c(Fe2+)，而要生成3molFe2+需消耗2 mol Fe3+，顯然n（反應(yīng)Fe3+）n(未反應(yīng)Fe3+)23【答案】A3. 【解析】要實(shí)現(xiàn)“Fe3Fe2”的轉(zhuǎn)化，需要加入還原劑，且不引入新的雜質(zhì)離子，最好的辦法是加入足量鐵粉充分反應(yīng)后過(guò)濾，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為2FeCl3Fe=3FeCl2?！敬鸢浮緿4. 【解析】從溶液遇KSCN出現(xiàn)血紅色看，黑色粉末應(yīng)該含鐵元素。氧化鐵為紅棕色粉末，D錯(cuò)誤；該灰黑色粉末為還原鐵粉，起到吸收包裝盒中的氧氣，防止高檔茶葉點(diǎn)心等食品變質(zhì)的作用，故A、B、C正確?！敬鸢浮緿5. 【解析】工業(yè)廢水中加入Fe，可以將Ag置換出來(lái)；為了保證Ag全部被置換出來(lái)，加入的Fe應(yīng)該是過(guò)量的，因此沉淀中除了Ag之外，還應(yīng)該有過(guò)量的Fe；沉淀中加入過(guò)量的稀H2SO4，可以把Fe溶解，經(jīng)過(guò)濾后得到Ag，兩次濾液合并，蒸發(fā)濃縮后，析出硫酸亞鐵晶體，母液中仍然存在Na+（原來(lái)廢水中就有的）、Fe2+（Fe2+沒(méi)有全部析出）、H+（沉淀中加入過(guò)量的稀H2SO4，反應(yīng)后剩余部分H+）。【答案】（1）Fe （2）Fe和Ag （3）稀H2SO4 （4）Na+ H+ Fe2+6.【解析】在上述混合溶液中加入定量的鐵粉，依次發(fā)生如下反應(yīng)：2Fe3+Fe3Fe2+，F(xiàn)eCu2+Fe2+Cu。（1）如果反應(yīng)完畢后，鐵粉有剩余，F(xiàn)e3+、Cu2+全部反應(yīng)生成Fe2+，不難算出0.10 mol Fe3+可生成0.15 mol Fe2+，0.10 mol Cu2+可生成0.10 mol Fe2+，共0.35mol；在“2Fe3+Fe3Fe2+”中Fe減少了2.8 g，在 “FeCu2+Fe2+Cu”中固體增加了0.08 g，因此，固體干燥后，與反應(yīng)前加入鐵粉的質(zhì)量相比少了2.0 g。（2）如果反應(yīng)完畢后，有銅生成，鐵粉無(wú)剩余，反應(yīng)“2Fe3+Fe3Fe2+”進(jìn)行完全，“FeCu2+Fe2+Cu”部分反應(yīng)或完全反應(yīng)，由此可確定反應(yīng)完畢后溶液一定含有Fe2+，F(xiàn)e2+物質(zhì)的量應(yīng)大于0.25mol，小于或等于0.35mol?！敬鸢浮浚?） Fe2+；0.35mol 少；2.0 g （2）Fe2+；0.25moln（Fe2+）0.35mol