高三化学一轮复习公开课《第12讲 亚铁盐，铁盐 铁及其化合物的转化》教学设计

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高三一轮复习 第12讲 亚铁盐、铁盐 铁及其化合物的转化 教案
（人教版2019必修1 第三章 金属及其化合物）
一、教材及学情分析
教材分析
本课时属于高三一轮复习“金属及其化合物”模块的核心内容，对应人教版2019必修1第三章第二节“铁及其化合物”中Fe 、Fe 的性质与转化考点。教材原章节从铁的价态出发，介绍Fe 的还原性、Fe 的氧化性及二者的转化关系，本复习课则聚焦高考命题的“价态转化、性质应用、实验探究”综合逻辑，将“Fe /Fe 的核心性质、价态转化规律、陌生情境下的性质应用”进行体系化整合，通过“价态-性质”模型构建、真题情境拆解，帮助学生建立“价态分析→性质判断→转化逻辑→应用拓展”的完整认知链条。本课时的复习既是对铁及其化合物内容的深化，也是高考中氧化还原、离子反应、实验探究类题目的重要载体，贴合《普通高中化学课程标准（2022年版）》中“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”等核心素养的培养要求。
学情分析
学生为高三年级，已掌握Fe 、Fe 的基础性质与转化关系，但面对高考中陌生情境下的转化判断（如工业流程、实验探究中的Fe /Fe 转化）、性质应用（如Fe 的氧化性在除杂、滴定中的应用）、实验探究（如Fe 的检验与防氧化）等高频难点时，难以精准关联价态与性质、忽略转化的反应条件、对实验操作的细节理解不足。为帮助学生克服这些困难，需通过“价态-性质”模型构建、真实情境拆解、实验细节探究等方式强化核心逻辑关联。
二、教学目标
结合《普通高中化学课程标准（2022年版）》及高三一轮复习核心要求，围绕化学学科核心素养制定如下教学目标：
1. 宏观辨识与微观探析：从Fe /Fe 的微观价态出发，认识宏观化学性质（Fe 的还原性、Fe 的氧化性与水解性），建立“微观价态→宏观性质→转化逻辑”的递进认知，深化“价态决定性质”的核心规律。
2. 证据推理与模型认知：构建“铁及其化合物转化模型”（价态分析→性质判断→转化逻辑→应用拓展），能基于价态、反应规律等证据，快速判断陌生情境下Fe /Fe 的转化产物、设计转化实验、推导工业流程中的铁元素转化，提升模型迁移与逻辑推导能力。
3. 科学探究与创新意识：通过对高考中Fe /Fe 转化、实验探究真题的拆解与小组探究，合作分析实验操作细节（如Fe 检验的防氧化）、工业流程中的转化逻辑，培养从实验现象、价态信息中提取证据、推导反应本质的探究能力。
4. 科学态度与社会责任：了解Fe /Fe 在工业生产（如净水、金属冶炼）、医药（如补铁剂）中的应用价值，认识铁及其化合物对推动科技发展与保障人类健康的重要意义，增强科学服务社会的责任意识。
三、教学重难点
教学重点
Fe 、Fe 的核心性质：
Fe ：还原性（易被Cl 、HNO 等氧化剂氧化为Fe ）、水解性（溶液呈浅绿色，水解生成Fe(OH) ）、检验（加KSCN无现象，加氯水后变红）
Fe ：氧化性（易被Fe、Cu等还原剂还原为Fe ）、水解性（溶液呈黄色，水解生成Fe(OH) ）、检验（加KSCN变红）
铁及其化合物的价态转化规律：
Fe→Fe ：与弱氧化剂（如H 、Cu 、S）反应
Fe→Fe ：与强氧化剂（如Cl 、HNO ）反应
Fe →Fe ：与氧化剂（如Cl 、Br 、HNO ）反应
Fe →Fe ：与还原剂（如Fe、Cu、I ）反应
Fe →Fe：与强还原剂（如Al、Zn，置换反应）
铁及其化合物转化的应用：如Fe 净水原理、补铁剂的还原性保护、工业流程中的铁元素除杂
教学难点
陌生情境下的Fe /Fe 转化判断：如工业流程中酸性条件下Fe 的氧化、碱性条件下Fe 的水解沉淀
实验探究中的细节操作：如Fe 检验时的防氧化措施（加铁粉、加酸）、Fe 水解平衡的移动
复杂体系中的价态转化分析：如Fe 与HNO （既有氧化还原又有复分解）、Fe 与Cu（工业印刷电路板）的反应逻辑
四、教学设计
教学过程 时间分配 教师活动 学生活动 设计意图
导入环节：高考真题情境引入 5分钟 1. 展示2023年全国卷Ⅰ工业流程真题片段：
“某硫酸锌溶液中含有杂质Fe 、Fe ，设计除杂流程：先加H O 氧化Fe ，再加ZnO调节pH生成Fe(OH) 沉淀”
2. 提出问题链：
① 为什么要先氧化Fe 再除杂？Fe 与Fe 的沉淀pH有何差异？
② H O 氧化Fe 的离子方程式是什么？氧化剂与还原剂的物质的量之比是多少？
③ 如何检验除杂后溶液中的Fe ？
3. 梳理学生的初步回答，提炼出“还原性、氧化性、水解性、价态转化”等关键词，引出本节课主题：构建铁及其化合物转化模型，突破高考铁元素综合考点。 1. 认真观察真题情境，结合已有知识尝试回答问题链
2. 举手发言，分享自己对Fe /Fe 性质、转化逻辑的理解
3. 明确本节课的复习目标：掌握Fe /Fe 的核心性质、价态转化规律与应用，解决高考综合问题。 1. 以高考工业流程真题引入，贴合高三复习的应试需求，快速暴露学生在Fe /Fe 转化、性质应用中的认知误区
2. 通过问题链制造认知冲突，激发学生对“价态-性质”关联逻辑的探究欲望
3. 建立“真题考点-模型构建”的直接关联
讲授环节一：Fe 、Fe 的核心性质与检验模型构建 12分钟 1. 构建“Fe /Fe 价态-性质模型”：
（1）Fe 核心性质：
① 还原性：易被强氧化剂（Cl 、HNO 、H O 、酸性高锰酸钾等）氧化为Fe ，反应式：、
② 水解性：，溶液呈浅绿色，Fe(OH) 易被氧化为Fe(OH)
③ 检验方法：a. 加KSCN溶液无现象，加氯水后溶液变红；b. 加铁氰化钾（K [Fe(CN) ]）溶液生成蓝色沉淀
（2）Fe 核心性质：
① 氧化性：易被强还原剂（Fe、Cu、I 、SO 等）还原为Fe ，反应式：、（工业印刷电路板原理）
② 水解性：，溶液呈黄色，Fe(OH) 胶体可净水（吸附水中悬浮物）
③ 检验方法：a. 加KSCN溶液变红；b. 加亚铁氰化钾（K [Fe(CN) ]）溶液生成蓝色沉淀
2. 重点强调：Fe 的还原性是高考高频考点，需注意不同氧化剂作用下的反应产物；Fe 的氧化性在工业除杂、实验探究中的应用，以及检验时的干扰排除（如Cu 溶液呈蓝色，对Fe 的红色观察无干扰，但Fe 检验需排除Fe 干扰）。 1. 跟随教师梳理，在笔记本上绘制“价态-性质模型图”，标注Fe /Fe 的性质、反应式与检验方法
2. 结合案例练习Fe /Fe 的检验，标注Fe 检验时的防氧化措施（如加铁粉、加盐酸）
3. 思考：“为什么Fe 的检验要在酸性条件下进行？”并举手发言分享思路
4. 总结核心性质与检验的易错点，重点标注Fe 的还原性与Fe 的氧化性。 1. 构建结构化的“价态-性质”模型，帮助学生从价态本质理解Fe /Fe 的核心性质，突破性质混淆的难点
2. 强化Fe /Fe 的检验方法，解决高考中实验探究类题目中的检验难点
3. 强调性质与应用的关联，为后续价态转化规律的复习奠基
讲授环节二：铁及其化合物的价态转化规律 12分钟 1. 构建“铁及其化合物价态转化模型”（以价态数轴呈现）：
（1）Fe（0价）→Fe （+2价）：与弱氧化剂反应，如、
（2）Fe（0价）→Fe （+3价）：与强氧化剂反应，如、
（3）Fe （+2价）→Fe （+3价）：与氧化剂反应，如、
（4）Fe （+3价）→Fe （+2价）：与还原剂反应，如、
（5）Fe （+3价）→Fe（0价）：与强还原剂发生置换反应，如、
2. 价态转化核心规律：
① 相邻价态间的转化：一般为非氧化还原反应或简单氧化还原反应（如Fe(OH) 与H 反应生成Fe ）
② 跳跃价态间的转化：需强氧化剂或强还原剂（如Fe→Fe 需强氧化剂，Fe →Fe需强还原剂）
③ 歧化与归中反应：铁元素罕见歧化反应，但Fe 与Fe 不发生归中反应（无中间价态）
3. 结合导入题拆解分析：
① 氧化Fe 加入H O 的原因：H O 是绿色氧化剂，氧化后产物为H O，不引入新杂质
② 调节pH除Fe 的原因：Fe 水解生成Fe(OH) 沉淀的pH（约34）比Fe 的（约67）小，可在Zn 不沉淀的条件下除去Fe ，因此需要先将Fe 氧化为Fe 再除杂。 1. 跟随教师梳理，在笔记本上绘制“价态转化数轴图”，标注各价态间的转化反应式
2. 结合案例练习价态转化判断，标注反应条件（如Fe与稀硝酸反应生成Fe ，但若Fe过量则生成Fe ）
3. 思考：“为什么Fe与稀硝酸反应时，Fe过量会生成Fe ？”并举手发言分享思路
4. 总结价态转化规律，重点标注相邻价态与跳跃价态转化的条件。 1. 构建“价态转化数轴模型”，将铁及其化合物的转化可视化，帮助学生清晰掌握各价态间的转化逻辑
2. 强调价态转化的条件，解决高考中“反应物用量对转化产物的影响”等高频难点
3. 结合导入题拆解，强化价态转化规律在工业流程中的应用，提升学生的知识迁移能力
实践环节一：小组合作——高考真题探究 10分钟 1. 发放“铁及其化合物转化真题探究任务单”，选取2022年新高考卷Ⅱ的综合真题：
（1）写出工业流程中酸性条件下Fe 被H O 氧化为Fe 的离子方程式，并分析为何H O 是较好的氧化剂
（2）已知Fe 的氧化性强于Cu ，写出FeCl 溶液与Cu反应的离子方程式，并解释其在印刷电路板中的应用原理
（3）设计实验检验FeSO 溶液中的Fe 杂质，并写出操作步骤与预期现象
2. 巡回指导各小组，针对小组的疑问进行点拨，如“Fe 氧化的离子方程式配平-电荷守恒”“Fe 检验的干扰排除”
3. 请1个小组展示探究结果，其他小组进行补充与评价，最后教师总结：
（1）离子方程式：，H O 是绿色氧化剂，产物为H O，不引入新杂质
（2）离子方程式：，应用原理：用FeCl 溶液腐蚀铜板，刻制印刷电路板
（3）检验步骤：取少量FeSO 溶液于试管中，加KSCN溶液，若溶液变红则证明含有Fe 杂质；若溶液不变红则不含Fe 杂质。 1. 4人小组分工合作，每人负责1个问题的分析，共同完成任务单
2. 小组内讨论争议点，如“Fe 氧化的离子方程式配平-电荷守恒”“Fe 检验的干扰排除”
3. 小组代表上台展示探究结果，结合“价态-性质”模型讲解判断依据
4. 记录教师总结的核心结论，强化价态转化规律的应用。 1. 通过小组合作演练真题，让学生在真实命题情境中应用“价态-性质”模型，提升知识迁移能力
2. 重点突破工业流程中的转化逻辑、实验探究中的检验细节等高频难点，及时纠正学生的认知误区
3. 培养学生的合作探究能力与表达能力
讲授环节三：陌生情境下的价态转化与实验探究细节 8分钟 1. 陌生情境下的Fe /Fe 转化判断：
（1）工业流程中酸性条件下Fe 的氧化：常见氧化剂为H O 、Cl 、O ，需注意酸性条件（加H ）避免Fe 水解沉淀
（2）实验探究中的Fe 防氧化措施：保存FeSO 溶液时需加铁粉（防止Fe 被氧化）与稀硫酸（防止Fe 水解）；检验Fe 时需先加KSCN，后加氯水，避免Fe 干扰
（3）复杂体系中的价态转化：如Fe 与HNO 反应，既有氧化还原（Fe →Fe ，NO →NO）又有复分解（生成Fe(NO )
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