3.1铁及其化合物——铁盐和亚铁盐 教学设计 2022-2023学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册
文档属性
| 名称 | 3.1铁及其化合物——铁盐和亚铁盐 教学设计 2022-2023学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 219.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-03-23 09:29:13 | ||
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文档简介
铁及其化合物——铁盐和亚铁盐
教学目标
1、知识与技能
①掌握 Fe2+与Fe3+的检验方法。
②通过对Fe3+ 与 Fe2+的相互转化的实验探究，掌握铁盐和亚铁盐的性质，提升对氧化还原反应理论的认知水平和离子方程式的书写技巧。
2、过程与方法
①通过探究活动，进一步掌握探究性学习的一般流程∶理论分析→提出假设→实验验证→得出结论。
②通过学生分组讨论，自主设计实验并动手操作，培养学生设计实验、动手实验、观察实验的能力，并根据实验现象得出物质的化学性质的能力。
3、情感态度与价值观
①结合Fe3+与Fe2+的相互转化的探究性实验，让学生深刻认识到实验是化学的灵魂。
②通过小组实验，让学生体验合作探究的过程，逐步培养学生科学探究的能力和方法。
③通过介绍铁元素与人体健康关系，进行生命教育在化学课堂中的渗透。
教学重点和难点
1、教学重点∶Fe2+与Fe +检验，Fe3+、Fe2+的相互转化;
2、教学难点∶Fe +、Fe2+的相互转化
教学过程
【情境引入】"变色的茶水"魔术，这个魔术中我们直观的看见了茶水颜色的神奇变化，为什么会出现这个现象呢？
【知识回顾】
【师】初中的时候，老师常说，判断一个反应是否能发生？主要是看什么呢？
【生】看反应后是否生成沉淀、气体、水
【师】这个适合判断复分解反应。除了这个，还有其他的方法判断吗？利用我们新学的知识，想一想还有其他的判断方法没有？
【生】针对氧化还原反应，看反应物和生成物是否有化合价的改变，即是否有氧化剂和还原剂
【师】很好!其实除了刚才同学们说的那两种外，还有很多方法可以判断，比如颜色的变化，还有以后同学们将要学习选修四《化学反应原理》中的吉布斯自由能以及大学学到的利用反应速率表征来判断。其中颜色的变化不仅可以知道该反应发生了，也可以让那些没有沉淀、气体产生的氧化还原反应,看得见价态变化
【设计意图】通过"变色茶水"的魔术，吸引同学们课堂的注意力，进而通过这个魔术引导学生通过颜色变化来认识铁盐和亚铁盐的性质，激发学生学习化学的浓厚兴趣。
【师】那么这节课我们将以“色”识铁，继续学习铁盐与亚铁盐之间的转化。既然是以色识铁，就得做实验，既然实验，那就得有实验目的。那我们的实验目的是什么呢？
【生】就是通过实验中颜色的变化，从而让我们“看得见”元素的化合价，能感受到它真实的存在
【板书】以“色”识铁----铁盐与亚铁盐
【师】铁的化合物主要以+2价、+3价，请问怎样设计实验让同学们利用颜色的变化“看得见”它们的化合价呢？
【师生活动】
【师】展示FeCl2溶液和FeCl3 溶液两种溶液
【学生活动】设计方案验证溶液的种类
【板书】一、Fe3+ 与Fe2+的检验
【生1】可以通过观察两者的颜色：浅绿色的是Fe2+，黄色溶液是Fe3+
【师】嗯，这是通过观察法来判断，还有补充的吗？
【生2】可以利用上节课学的氢氧化亚铁和氢氧化铁的制备，观察沉淀的颜色来判断，在这两种溶液中分别加NaOH溶液，一支产生白色沉淀继而变灰绿色，最后变成红褐色，利用颜色的变化确定是二价铁离子。另一支直接产生红褐色沉淀，我们也可以看到是三价铁离子
【学生演示1】讨论达成一致，于是教师演示：
药品：极稀的FeCl2溶液和FeCl3 溶液、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaCl溶液
仪器：试管，胶头滴管，试管架，废液杯
操作过程：1、将极稀的两试管溶液分别取少量于三支试管中，取其一组，再分别滴加NaOH溶液，观察
【结果1】无明显现象
【师】为什么按照同学们的设计，并没有得到理想的结果呢？
【生】可能是溶液浓度太低了，
【师】是否有更好的方案？
【投屏展示资料卡片】KSCN（硫氰化钾）遇到Fe3+，溶液会变红，用这种方法可以灵敏监测Fe3+的存在；在溶液中MnO4-为紫色、Mn2+为肉粉色（近无色）；Cl - 也能被酸性KMnO4溶液氧化
【教师演示2】在第二组试管中分别滴加KSCN溶液，观察
【教师演示3】在第三组试管中分别滴加两滴酸性KMnO4溶液，观察
【设计意图】三组实验旨在让学生深刻认识KSCN溶液再检验Fe3+方面的灵敏度，即在少量的Fe3+环境下，都能检测出来。
【结果2】第二组中：一支试管立即变红，另一支无第三组中：一支紫红色立即退去
【板书】①观察法∶含Fe3+溶液是棕黄色。含Fe2+溶液是浅绿色
②加碱法∶含 Fe3+的溶液中加碱，会生成红褐色的沉淀。含Fe2+的溶液中加碱会生成白色沉淀，迅速变成绿色沉淀
③其他法∶ KSCN溶液
Fe3+ 显血红色。
①KMnO4溶液
紫色褪去
Fe2+
②KSCN溶液 无明显现象 氧化剂（氯水） 溶液变红
【师】同学们思考，溶液变化一定能说明该反应发生了吗？KMnO4溶液变色一定能说明是Fe2+将KMnO4还原了的吗？会是氯离子吗？
【师】投影FeCl2还原性思维导图
【学生讨论】如何设计实验验证谁还原了KMnO4溶液
【学生演示4】取一定浓度的NaCl溶液少量于试管中，滴加两滴酸性高锰酸钾溶液，观察现象
【结果】红色未褪去
【结论】Fe2+具有还原性，可利用酸性KMnO4溶液颜色的变化，看见+2的铁离子
【设计意图】通过实验对比，让学生养成一个良好的思维模式，学会如何设计实验排出干扰离子
【师】除了用酸性高锰酸钾溶液直接检测Fe2+外，还可以利用组合法，先向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，若不变红，再滴加氯水，溶液变红，此过程也是通过颜色的变化确定+2的铁离子的存在，所以现在请同学们通过颜色的变化绘出铁的化合物中各种价态的认知模型
【投影】铁的化合物中各种价态的认知模型
【思考】以上我们通过颜色变化让铁的两种化合物的价态看得见，那我们能否设计实验通过颜色变化让Fe3+ 与Fe2+相互转化的过程中化合价变化也能看见呢？
【设计意图】通过设疑，引导学生分析、解决问题的思路，为探究性学习的顺利开展进行知识和方法铺垫
【板书】二、铁盐与亚铁盐的转化
【投影】试剂：FeCl2溶液、FeCl3 溶液、氯水、双氧水、铁粉、铜粉、盐酸、NaOH溶液、维生素C、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液。
【学生活动】讨论方案，并写出离子方程式，预测实验现象
方案1：Fe2+ → Fe3+ 可以选择氧化剂：氯水、双氧水、酸性KMnO4溶液
方案1：Fe3+ → Fe2+ 可以选择还原剂：铁粉、KI溶液、维生素C
【学生分组实验】
加氧化剂组：
实验1：取一支试管，加入1mlFeCl2溶液，然后滴入两滴KSCN溶液，溶液无明显变化，再滴几滴H2O2溶液，溶液变红，通过颜色的变化，看见Fe2+ → Fe3+ 的变化
实验2：取一支试管，加入1mlFeCl2溶液，然后滴入两滴KSCN溶液，溶液无明显变化，再滴几滴酸性KMnO4溶液，紫色褪去，通过颜色的变化，看见Fe2+ → Fe3+ 的变化
实验3：取一支试管，加入1mlFeCl2溶液，然后滴入两滴KSCN溶液，溶液无明显变化，再滴几滴酸性氯水，溶液变红，通过颜色的变化，看见Fe2+ → Fe3+ 的变化
加还原剂组：
实验1：取一支试管，加入1mlFeCl3溶液，然后滴入两滴KSCN溶液，溶液变红，说明有Fe3+ 的存在，再加一匙铁粉，振荡试管，溶液红色消失，再次通过颜色的变化，看见Fe3+ → Fe2+ ，
实验2：取一支试管，加入1mlFeCl3溶液，然后滴入两滴KSCN溶液，溶液变红，说明有Fe3+ 的存在，再滴加KI溶液，振荡试管，继续加少量CCl4溶液，振荡，试管底部有紫红色液体，通过颜色的变化，看见Fe3+ → Fe2+ ，
实验3：取一支试管，加入1mlFeCl3溶液，然后滴入两滴KSCN溶液，溶液变红，说明有Fe3+ 的存在，再加粒VC片，振荡试管，溶液红色消失，再次通过颜色的变化，看见Fe3+ → Fe2+ ，
再加几滴H2O2溶液，溶液又会变为红色。随着红色的出现、消失、再出现，我们看得见Fe3+ → Fe2+ 、Fe2+ → Fe3+
【设计意图】在理论引导的基础上，明确学习任务，进行小组实验，充分发挥学生学习的积极性和主动性，享受自主探究和合作学习带来乐趣
【实验评价】从经济、环保角度考虑，哪一种是实现这一转化的最优的氧化剂或还原剂呢？对氧化剂进行多角度分析
对还原剂进行多角度分析
【设计意图】引导学生分析，解决问的思路，为以后的探究性学习做铺垫
【板书】
加（O2、氯水、高锰酸钾溶液、双氧水等 ）
Fe3+ Fe2+
加（铁粉、KI溶液、VC、铜粉 等）
【学生活动】任务挑战
设计方案如何验证FeCl2溶液是否变质或完全变质？
取一支试管，加入1mlFeCl2溶液，然后滴入两滴KSCN溶液，溶液无明显变化，说明没有变质；如果变红，再滴几滴H2O2溶液，溶液红色加深，说明FeCl2溶液部分变质
【学以致用】
【师】人生处处有惊喜，生活处处有化学，人体本身就是一个复杂的化学反应容器，无时无刻不进行着化学反应，以维持正常的生命活动。在人体的生命活动中，铁是必须的微量元素，展示血红蛋白结构图片，血红蛋白只有与亚铁离子结合，才具有携带氧的能力。人如果缺铁则会贫血。缺铁性贫血的症状有抵抗力差，面色苍白，记忆力差等。市场上有很多补铁剂，其实都是补充亚铁的。比如我们来看一款补铁剂，同学们根据产品的说明书，请思考。
【生】刚才的变色茶水实验说明了补铁的时候，不能喝茶，
【师】除了药补，还可以食补，比如，海带，猪肝，木耳，山药等等。我们再来看一段新闻，利用我们所学的知识，你能当医生开处方吗？
中毒原因：亚硝酸盐将血红蛋白的二价铁氧化为三价，造成血红蛋白成为高铁血红蛋白，丧失输氧能力，造成机体缺氧！
【生】处方就是：吸氧、洗胃、静脉注射维生素C
【设计意图】让学生利用铁元素与人体健康关系，进行生命教育在化学课堂中的渗透
【师】铁元素是一种变价金属元素，它所发生的反应一般都会伴随各种颜色变化，现在我们一起来总结一下有关铁盐与亚铁盐参与反应的一些列颜色变化，同学们根据老师提供的这些反应，你们说说反应中的颜色如何变化？价态如何变化？
【总结】同学们在以后的学习中还会遇到很多物质在化学反应中伴随颜色的变化，请同学们慢慢积累常见物质在反应中的颜色变化，方便以后在做题能准确判断物质类别。
【布置作业】
1、复习本节课内容
2、总结Fe2+ 、Fe3+、铁单质之间的转化，并写出相应的方程式
3、课后习题 ：1、3、4、6
【教学反思】
教学目标
1、知识与技能
①掌握 Fe2+与Fe3+的检验方法。
②通过对Fe3+ 与 Fe2+的相互转化的实验探究，掌握铁盐和亚铁盐的性质，提升对氧化还原反应理论的认知水平和离子方程式的书写技巧。
2、过程与方法
①通过探究活动，进一步掌握探究性学习的一般流程∶理论分析→提出假设→实验验证→得出结论。
②通过学生分组讨论，自主设计实验并动手操作，培养学生设计实验、动手实验、观察实验的能力，并根据实验现象得出物质的化学性质的能力。
3、情感态度与价值观
①结合Fe3+与Fe2+的相互转化的探究性实验，让学生深刻认识到实验是化学的灵魂。
②通过小组实验，让学生体验合作探究的过程，逐步培养学生科学探究的能力和方法。
③通过介绍铁元素与人体健康关系，进行生命教育在化学课堂中的渗透。
教学重点和难点
1、教学重点∶Fe2+与Fe +检验，Fe3+、Fe2+的相互转化;
2、教学难点∶Fe +、Fe2+的相互转化
教学过程
【情境引入】"变色的茶水"魔术，这个魔术中我们直观的看见了茶水颜色的神奇变化，为什么会出现这个现象呢？
【知识回顾】
【师】初中的时候，老师常说，判断一个反应是否能发生？主要是看什么呢？
【生】看反应后是否生成沉淀、气体、水
【师】这个适合判断复分解反应。除了这个，还有其他的方法判断吗？利用我们新学的知识，想一想还有其他的判断方法没有？
【生】针对氧化还原反应，看反应物和生成物是否有化合价的改变，即是否有氧化剂和还原剂
【师】很好!其实除了刚才同学们说的那两种外，还有很多方法可以判断，比如颜色的变化，还有以后同学们将要学习选修四《化学反应原理》中的吉布斯自由能以及大学学到的利用反应速率表征来判断。其中颜色的变化不仅可以知道该反应发生了，也可以让那些没有沉淀、气体产生的氧化还原反应,看得见价态变化
【设计意图】通过"变色茶水"的魔术，吸引同学们课堂的注意力，进而通过这个魔术引导学生通过颜色变化来认识铁盐和亚铁盐的性质，激发学生学习化学的浓厚兴趣。
【师】那么这节课我们将以“色”识铁，继续学习铁盐与亚铁盐之间的转化。既然是以色识铁，就得做实验，既然实验，那就得有实验目的。那我们的实验目的是什么呢？
【生】就是通过实验中颜色的变化，从而让我们“看得见”元素的化合价，能感受到它真实的存在
【板书】以“色”识铁----铁盐与亚铁盐
【师】铁的化合物主要以+2价、+3价，请问怎样设计实验让同学们利用颜色的变化“看得见”它们的化合价呢？
【师生活动】
【师】展示FeCl2溶液和FeCl3 溶液两种溶液
【学生活动】设计方案验证溶液的种类
【板书】一、Fe3+ 与Fe2+的检验
【生1】可以通过观察两者的颜色：浅绿色的是Fe2+，黄色溶液是Fe3+
【师】嗯，这是通过观察法来判断，还有补充的吗？
【生2】可以利用上节课学的氢氧化亚铁和氢氧化铁的制备，观察沉淀的颜色来判断，在这两种溶液中分别加NaOH溶液，一支产生白色沉淀继而变灰绿色，最后变成红褐色，利用颜色的变化确定是二价铁离子。另一支直接产生红褐色沉淀，我们也可以看到是三价铁离子
【学生演示1】讨论达成一致，于是教师演示：
药品：极稀的FeCl2溶液和FeCl3 溶液、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaCl溶液
仪器：试管，胶头滴管，试管架，废液杯
操作过程：1、将极稀的两试管溶液分别取少量于三支试管中，取其一组，再分别滴加NaOH溶液，观察
【结果1】无明显现象
【师】为什么按照同学们的设计，并没有得到理想的结果呢？
【生】可能是溶液浓度太低了，
【师】是否有更好的方案？
【投屏展示资料卡片】KSCN（硫氰化钾）遇到Fe3+，溶液会变红，用这种方法可以灵敏监测Fe3+的存在；在溶液中MnO4-为紫色、Mn2+为肉粉色（近无色）；Cl - 也能被酸性KMnO4溶液氧化
【教师演示2】在第二组试管中分别滴加KSCN溶液，观察
【教师演示3】在第三组试管中分别滴加两滴酸性KMnO4溶液，观察
【设计意图】三组实验旨在让学生深刻认识KSCN溶液再检验Fe3+方面的灵敏度，即在少量的Fe3+环境下，都能检测出来。
【结果2】第二组中：一支试管立即变红，另一支无第三组中：一支紫红色立即退去
【板书】①观察法∶含Fe3+溶液是棕黄色。含Fe2+溶液是浅绿色
②加碱法∶含 Fe3+的溶液中加碱，会生成红褐色的沉淀。含Fe2+的溶液中加碱会生成白色沉淀，迅速变成绿色沉淀
③其他法∶ KSCN溶液
Fe3+ 显血红色。
①KMnO4溶液
紫色褪去
Fe2+
②KSCN溶液 无明显现象 氧化剂（氯水） 溶液变红
【师】同学们思考，溶液变化一定能说明该反应发生了吗？KMnO4溶液变色一定能说明是Fe2+将KMnO4还原了的吗？会是氯离子吗？
【师】投影FeCl2还原性思维导图
【学生讨论】如何设计实验验证谁还原了KMnO4溶液
【学生演示4】取一定浓度的NaCl溶液少量于试管中，滴加两滴酸性高锰酸钾溶液，观察现象
【结果】红色未褪去
【结论】Fe2+具有还原性，可利用酸性KMnO4溶液颜色的变化，看见+2的铁离子
【设计意图】通过实验对比，让学生养成一个良好的思维模式，学会如何设计实验排出干扰离子
【师】除了用酸性高锰酸钾溶液直接检测Fe2+外，还可以利用组合法，先向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，若不变红，再滴加氯水，溶液变红，此过程也是通过颜色的变化确定+2的铁离子的存在，所以现在请同学们通过颜色的变化绘出铁的化合物中各种价态的认知模型
【投影】铁的化合物中各种价态的认知模型
【思考】以上我们通过颜色变化让铁的两种化合物的价态看得见，那我们能否设计实验通过颜色变化让Fe3+ 与Fe2+相互转化的过程中化合价变化也能看见呢？
【设计意图】通过设疑，引导学生分析、解决问题的思路，为探究性学习的顺利开展进行知识和方法铺垫
【板书】二、铁盐与亚铁盐的转化
【投影】试剂：FeCl2溶液、FeCl3 溶液、氯水、双氧水、铁粉、铜粉、盐酸、NaOH溶液、维生素C、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液。
【学生活动】讨论方案，并写出离子方程式，预测实验现象
方案1：Fe2+ → Fe3+ 可以选择氧化剂：氯水、双氧水、酸性KMnO4溶液
方案1：Fe3+ → Fe2+ 可以选择还原剂：铁粉、KI溶液、维生素C
【学生分组实验】
加氧化剂组：
实验1：取一支试管，加入1mlFeCl2溶液，然后滴入两滴KSCN溶液，溶液无明显变化，再滴几滴H2O2溶液，溶液变红，通过颜色的变化，看见Fe2+ → Fe3+ 的变化
实验2：取一支试管，加入1mlFeCl2溶液，然后滴入两滴KSCN溶液，溶液无明显变化，再滴几滴酸性KMnO4溶液，紫色褪去，通过颜色的变化，看见Fe2+ → Fe3+ 的变化
实验3：取一支试管，加入1mlFeCl2溶液，然后滴入两滴KSCN溶液，溶液无明显变化，再滴几滴酸性氯水，溶液变红，通过颜色的变化，看见Fe2+ → Fe3+ 的变化
加还原剂组：
实验1：取一支试管，加入1mlFeCl3溶液，然后滴入两滴KSCN溶液，溶液变红，说明有Fe3+ 的存在，再加一匙铁粉，振荡试管，溶液红色消失，再次通过颜色的变化，看见Fe3+ → Fe2+ ，
实验2：取一支试管，加入1mlFeCl3溶液，然后滴入两滴KSCN溶液，溶液变红，说明有Fe3+ 的存在，再滴加KI溶液，振荡试管，继续加少量CCl4溶液，振荡，试管底部有紫红色液体，通过颜色的变化，看见Fe3+ → Fe2+ ，
实验3：取一支试管，加入1mlFeCl3溶液，然后滴入两滴KSCN溶液，溶液变红，说明有Fe3+ 的存在，再加粒VC片，振荡试管，溶液红色消失，再次通过颜色的变化，看见Fe3+ → Fe2+ ，
再加几滴H2O2溶液，溶液又会变为红色。随着红色的出现、消失、再出现，我们看得见Fe3+ → Fe2+ 、Fe2+ → Fe3+
【设计意图】在理论引导的基础上，明确学习任务，进行小组实验，充分发挥学生学习的积极性和主动性，享受自主探究和合作学习带来乐趣
【实验评价】从经济、环保角度考虑，哪一种是实现这一转化的最优的氧化剂或还原剂呢？对氧化剂进行多角度分析
对还原剂进行多角度分析
【设计意图】引导学生分析，解决问的思路，为以后的探究性学习做铺垫
【板书】
加（O2、氯水、高锰酸钾溶液、双氧水等 ）
Fe3+ Fe2+
加（铁粉、KI溶液、VC、铜粉 等）
【学生活动】任务挑战
设计方案如何验证FeCl2溶液是否变质或完全变质？
取一支试管，加入1mlFeCl2溶液，然后滴入两滴KSCN溶液，溶液无明显变化，说明没有变质；如果变红，再滴几滴H2O2溶液，溶液红色加深，说明FeCl2溶液部分变质
【学以致用】
【师】人生处处有惊喜，生活处处有化学，人体本身就是一个复杂的化学反应容器，无时无刻不进行着化学反应，以维持正常的生命活动。在人体的生命活动中，铁是必须的微量元素，展示血红蛋白结构图片，血红蛋白只有与亚铁离子结合，才具有携带氧的能力。人如果缺铁则会贫血。缺铁性贫血的症状有抵抗力差，面色苍白，记忆力差等。市场上有很多补铁剂，其实都是补充亚铁的。比如我们来看一款补铁剂，同学们根据产品的说明书，请思考。
【生】刚才的变色茶水实验说明了补铁的时候，不能喝茶，
【师】除了药补，还可以食补，比如，海带，猪肝，木耳，山药等等。我们再来看一段新闻，利用我们所学的知识，你能当医生开处方吗？
中毒原因：亚硝酸盐将血红蛋白的二价铁氧化为三价，造成血红蛋白成为高铁血红蛋白，丧失输氧能力，造成机体缺氧！
【生】处方就是：吸氧、洗胃、静脉注射维生素C
【设计意图】让学生利用铁元素与人体健康关系，进行生命教育在化学课堂中的渗透
【师】铁元素是一种变价金属元素，它所发生的反应一般都会伴随各种颜色变化，现在我们一起来总结一下有关铁盐与亚铁盐参与反应的一些列颜色变化，同学们根据老师提供的这些反应，你们说说反应中的颜色如何变化？价态如何变化？
【总结】同学们在以后的学习中还会遇到很多物质在化学反应中伴随颜色的变化，请同学们慢慢积累常见物质在反应中的颜色变化，方便以后在做题能准确判断物质类别。
【布置作业】
1、复习本节课内容
2、总结Fe2+ 、Fe3+、铁单质之间的转化，并写出相应的方程式
3、课后习题 ：1、3、4、6
【教学反思】