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铁的氢氧化物 铁盐和亚铁盐
一、教学目标
1、通过实验探究铁的氢氧化物的化学性质，并能用化学方程式或离子方程式正确表示，体会实验对认识和研究物质性质的重要作用，形成证据推理与模型认知的核心素养。
2、通过实验探究铁盐和亚铁盐的检验方法，培养学生的证据意识，能基于对铁盐和亚铁盐的性质、物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实。
3、通过了解Fe2+和Fe3+的相互转化在生活中的应用，学会从物质类别与元素价态的视角认识具有变价元素物质间的转化关系，并建立认识模型。
二、教学重难点
1、重点：掌握Fe2+和Fe3+的检验方法以及铁的氢氧化物的制备。
2、难点：归纳Fe2+和Fe3+相互转化的条件。
三、教学重难点
环节一、新课引入
【教师】制备金属的氢氧化物通常有哪几种方案呢？
【学生】第一种方案是单质和水反应、第二种方案是氧化物和水反应、第三种方案是可溶性盐和碱溶液的反应。
【提问】铁元素有哪些氢氧化物，分别该如何制取呢？
【学生】氢氧化铁、氢氧化亚铁；可采用方案3，由相应的可溶性盐和碱溶液反应制得。
环节二、铁的氢氧化物的制备及性质
【演示实验】具体操作：在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。观察并描述发生的现象。
【学生1】FeCl3溶液与NaOH溶液反应会生成红褐色沉淀。
【教师】请同学们用离子方程式来表示该反应现象。
【学生】Fe3+＋3OH- =Fe(OH)3↓
【学生2】FeSO4溶液与NaOH溶液反应会先生成白色絮状沉淀，之后迅速变为灰绿色，最后变成红褐色沉淀。
【教师】为什么在FeSO4溶液中加入NaOH溶液时，生成白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色沉淀呢？
【学生】白色的Fe(OH)2被溶解在溶液中的氧气氧化成了红褐色的Fe(OH)3。
【教师】请同学们用离子方程式来表示该反应现象。
【学生】Fe2+＋2OH- =Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓
【思考】由实验可知，白色的Fe(OH)2会被溶解在溶液中的氧气氧化。那么，在实验室里，如何得到较纯净的Fe(OH)2呢
【学生】防止氧气的干扰，包括溶液中的氧气的干扰与空气中的氧气的干扰。
【教师】有以下措施可以保证得到纯净的氢氧化亚铁：
将NaOH溶液煮沸，减少溶解在溶液中氧气含量。
1、 2、在新制FeSO4溶液中加入Fe粉。2Fe3+ +Fe = 3Fe2+
3、将胶头滴管伸入液面以下，减少接触空气中的氧气。
制备纯净氢氧化亚铁的方法为：在试管中加入煮沸后的NaOH溶液，用长滴管吸入新制的FeSO4溶液，伸入NaOH溶液液面以下，挤出FeSO4溶液。
【思考】上述实验方法还能进一步改进嘛？
【教师】向盛有FeSO4溶液的试管里加入少量加入有机物：苯、植物油、煤油等（油封），再将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液液面以下，挤出NaOH溶液，使得隔绝空气的效果更好。
2、 【教师】通过制备铁的氢氧化物后，能否通过实验现象总结其相关的性质呢？
【学生1】氢氧化铁为红褐色固体，氢氧化亚铁为白色固体，均不溶于水。
【学生2】氢氧化物都可以和酸反应，且都不稳定，氢氧化铁受热易分解、氢氧化亚铁易被氧化。
【练习】1、有关铁的化合物的说法中，错误的是 ( A )
A、Fe(OH)2是一种灰绿色沉淀，不稳定，在空气中易被氧化变为红褐色
B、由图示操作可制取Fe(OH)2
C、Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得
D、Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应
环节三、Fe3+、Fe2+的检验
【教师】前面提到：丹霞地貌岩石和红土中因含Fe2O3而呈红色，现有一包红色土壤，要检验这包红色土壤中是否含有氧化铁，首先应该如何处理土壤呢？
【学生】先用酸溶解氧化铁，过滤后得到滤液，再检验滤液中是否有三价铁离子。
【教师】可采用什么方法检验三价铁离子呢？
【学生】第一种方法：观察法——含Fe3+的溶液为棕黄色。第二种方法：沉淀法——Fe3+会与OH-反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3。
【教师】评价这俩方法为：如果溶液中离子浓度很小，很难观察确认，观察法和沉淀法更适用于常量的Fe3+的检验。
【提问】除了以上两种方法，是否还有其他方法呢？
【实验】在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeCl2溶液，各滴入几滴KSCN溶液。观察并记录现象。
【学生】在Fe2+的试管中不变色；在Fe3+的试管中变红。
【教师】Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 (红色液体) ，这是检验Fe3+最灵敏的方法，可检验出微量的Fe3+
【提问】如何检验二价亚铁离子呢？
【学生1】第一种方法为观察法——含Fe2+的溶液为浅绿色。
【学生2】第二种方法为沉淀法——Fe2+会与OH-反应生成白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。
【教师】还有其他检验Fe2+的方法嘛？
【学生】第三种方法为氧化法——利用Fe2+的还原性，用强氧化性的物质将其氧化为Fe3+，再用KSCN溶液检验Fe3+的存在。
【教师】具体实验操作为：先在含亚铁离子的溶液中加入几滴KSCN溶液，不变色证明无三价铁离子存在，在加入强氧化剂比如滴入几滴氯水，再加入几滴KSCN溶液，此时溶液变为红色。
【练习】2、下列离子的检验方法合理的是 ( C )
A、向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明原溶液中不含Fe2+
B、向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2+
C、向某溶液中加入KSCN溶液呈红色，说明原溶液中含有Fe3+
D、向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到沉淀颜色逐渐变为红褐色，说明原溶液中含有Fe2+, 不含有Mg2+
环节四、Fe3+、Fe2+的相互转化
【教师】下面进行实验，探究Fe3+、Fe2+如何相互转化的方法。
实验操作：在盛有2mlFeCl3溶液的试管中加入过量铁粉，振荡试管，充分反应后，滴入几滴KSCN溶液，观察并记录现象。把上层清液倒入另一只试管中，再滴入几滴氯水，又发生什么变化？
【学生】实验现象：1、FeCl3溶液的试管中加入过量铁粉后，溶液由棕黄色变为浅绿色，滴入KSCN溶液后无明显变化；
2、把上层清液倒入另一只试管中，再滴入几滴氯水，溶液变为红色。
【教师】请同学们写出反应所对应的离子方程式。
【学生】2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- 、Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3
【教师】Fe3+可以被Fe粉还原为Fe2+，Fe2+也可以被氯水氧化为Fe3+
【实验总结】Fe3+可加入还原剂（比如：金属单质如Fe和Zn等，还有S2-、I-、SO2等）
转化为Fe2+，Fe2+可加入氧化剂（比如：Cl2、H2O2、HNO3、浓硫酸、KMnO4、O2等）转化为Fe3+(共19张PPT)
第一节第2课时
授课老师：XXX
第三章
ELEMENTAL IRON
铁的氢氧化物铁盐和亚铁盐
新课引入
制备金属的氢氧化物通常有以下几种方案
单质和水反应
氧化物和水反应
可溶性盐和碱溶液反应
铁元素有哪些氢氧化物，分别该如何制取呢？
氢氧化铁、氢氧化亚铁；可采用方案3，由相应的可溶性盐和碱溶液反应制得。
一、铁的氢氧化物的制备及性质
实验操作：在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。观察并描述发生的现象。
一、铁的氢氧化物的制备及性质
实验现象及分析
反应 FeCl3溶液+NaOH溶液 FeSO4溶液+NaOH溶液
实验现象
离子方程式
生成红褐色沉淀
先生成白色絮状沉淀，之后迅速变为灰绿色，最后变成红褐色沉淀
Fe3+＋3OH- =Fe(OH)3↓
Fe2+＋2OH- =Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓
为什么在FeSO4溶液中加入NaOH溶液时，生成白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色沉淀呢？
白色的Fe(OH)2被溶解在溶液中的氧气氧化成了红褐色的Fe(OH)3。
一、铁的氢氧化物的制备及性质
由实验可知，白色的Fe(OH)2会被溶解在溶液中的氧气氧化。那么，在实验室里，如何得到较纯净的Fe(OH)2呢
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O = 4Fe(OH)3
防止氧气的干扰，包括溶液中的氧气的干扰与空气中的氧气的干扰。
一、铁的氢氧化物的制备及性质
措施一：
将NaOH溶液煮沸，减少溶解在溶液中氧气含量。
措施二：
在新制FeSO4溶液中加入Fe粉。2Fe3+ +Fe = 3Fe2+
措施三：
将胶头滴管伸入液面以下，减少接触空气中的氧气。
一、铁的氢氧化物的制备及性质
向盛有FeSO4溶液的试管里加入少量加入有机物：苯、植物油、煤油等（油封），再将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液液面以下，挤出NaOH溶液，使得隔绝空气的效果更好。
制备完铁的氢氧化物后，能否通过实验现象总结其相关性质呢？
方法：在试管中加入煮沸后的NaOH溶液，用长滴管吸入新制的FeSO4溶液，伸入NaOH溶液液面以下，挤出FeSO4溶液。
思考：上述实验方法还能进一步改进嘛？
一、铁的氢氧化物的制备及性质
性质总结
铁的氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2
色、态
水溶性
与酸反应
稳定性
红褐色固体
白色固体
均不溶于水
Fe(OH)3＋3H+=Fe3+＋3H2O
Fe(OH)2＋2H+=Fe2+＋2H2O
不稳定，受热易分解
2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O
不稳定，易被氧化
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3
课堂检测
【例1】有关铁的化合物的说法中，错误的是 ( )
A
A
Fe(OH)2是一种灰绿色沉淀，不稳定，在空气中易被氧化变为红褐色
B
由图示操作可制取Fe(OH)2
C
Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得
D
Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应
二、Fe3+、Fe2+的检验
现有一包红色土壤，要检验这包红色土壤中是否含有氧化铁，首先应该如何处理土壤呢？
先用酸溶解氧化铁，过滤后得到滤液，再检验滤液中是否有三价铁离子。
丹霞地貌岩石和红土中含Fe2O3而呈红色
二、Fe3+、Fe2+的检验
方法1
观察法——含Fe3+的溶液为棕黄色。
方法2
沉淀法——Fe3+会与OH-反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3
方法评价：如果溶液中离子浓度很小，很难观察确认，观察法和沉淀法更适用于常量的Fe3+的检验。
除了以上两种方法，是否还有其他方法呢？
二、Fe3+、Fe2+的检验
实验：在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeCl2溶液，各滴入几滴KSCN溶液。观察并记录现象。
Fe2+
几滴KSCN溶液
Fe3+
几滴KSCN溶液
Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 (红色液体)
检验Fe3+最灵敏的方法，可检验出微量的Fe3+
二、Fe3+、Fe2+的检验
如何检验Fe2+呢？
方法1、观察法——含Fe2+的溶液为浅绿色。
方法2、沉淀法——Fe2+会与OH-反应生成白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。
还有其他检验Fe2+的方法嘛？
方法3、氧化法——利用Fe2+的还原性，用强氧化性的物质将其氧化为Fe3+，再用KSCN溶液检验Fe3+的存在。
二、Fe3+、Fe2+的检验
实验操作
Fe2+
几滴KSCN溶液
1、强氧化剂
2、几滴KSCN溶液
变红色
不变色
无Fe3+存在
探究课堂
【例2】下列离子的检验方法合理的是 ( )
C
A
向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明原溶液中不含Fe2+
B
向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2+
C
向某溶液中加入KSCN溶液呈红色，说明原溶液中含有Fe3+
D
向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到沉淀颜色逐渐变为红褐色，说明原溶液中含有Fe2+, 不含有Mg2+
三、Fe3+、Fe2+的相互转化
实验：在盛有2mlFeCl3溶液的试管中加入过量铁粉，振荡试管，充分反应后，滴入几滴KSCN溶液，观察并记录现象。把上层清液倒入另一只试管中，再滴入几滴氯水，又发生什么变化？
三、Fe3+、Fe2+的相互转化
实验现象
离子方程式
实验结论
1、FeCl3溶液的试管中加入过量铁粉后，溶液由棕黄色变为浅绿色，滴入KSCN溶液后无明显变化；
2、把上层清液倒入另一只试管中，再滴入几滴氯水，溶液变为红色。
2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-
Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3
Fe3+可以被Fe粉还原为Fe2+，Fe2+也可以被氯水氧化为Fe3+。
三、Fe3+、Fe2+的相互转化
总结
Fe3+
Fe2+
还原剂
氧化剂
还原剂：金属单质如Fe和Zn等，还有S2-、I-、SO2等。
氧化剂：Cl2、H2O2、HNO3、浓硫酸、KMnO4、O2等。
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