铁、铜及其化合物的应用
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文档简介
铁、铜及其化合物的应用
台州 黄岩中学 梁红君
一、教学目标分析：
（一）知识与技能目标
1、了解铁、铜、Fe2+、Fe3+ 的化学性质；
2、了解Fe2+和Fe3+的相互转变；
3、了解铁与铜及其化合物的应用；
4、了解Fe3+离子的检验方法；
5、在“实验—反思—再实验—再反思”的过程中体验实验探究的方法和技能。
（二）能力目标
1、学会运用观察、探究实验，了解Fe2+、Fe3+ 的化学性质，以及Fe2+和Fe3+的相互转变，Fe3+离子的检验方法。
2、运用比较、新旧知识联系，逐步形成善于与人合作实验、讨论的能力。
3、学会运用归纳、概括等方法对获取的铁、铜制品信息进行加工，了解化学知识在生活与生产中的应用；
（三）情感、态度、价值观目标
1、体验铁铜在国民经济发展中举足轻重的作用，以激发学生将知识应用于生活与生产的热情。
二、重点与难点：
重点：铁、铜的化学性质；Fe2+和Fe3+的相互转变，Fe3+离子的检验方法。
难点：Fe2+和Fe3+的相互转变。
三、教学过程设计：
学习课题及内容 学生活动 教师活动
引出铁、铜的物理性质。一、铁、铜的物理性质 1、回忆日常生活中经常接触到的金属材料。2、根据铁、铜在生活中的应用以及自己的体会，说说他们的物理性质，填入表3-4。 归纳总结出铁、铜的应用以及物理性质。
二、铁、铜的化学性质1、与非金属的反应 1、学生写出初中学习过的铁、铜与非金属发生的一些反应。2Fe +3Cl2 FeCl3 Cu +Cl2 CuCl2 3Fe +2O2 Fe3O4 2Cu +O2 2CuO2、判断哪些是氧化还原反应，标出电子转移的方向和数目，指出氧化剂和还原剂。 1.激发学生回顾已知的铁与铜化学性质的反应。 2.检查、纠正学生对基础的化学反应方程式的掌握与错误。3.复习氧化还原反应，标出电子转移的方向和数目。
2、与盐酸的反应 1、思考铁与盐酸的反应Fe + 2HCl FeCl2 + H2↑Fe+2H+ Fe2++H2↑ 1、指导学生正确书写铁与盐酸的反应的离子方程式。2、思考金属与酸反应的规律
3、与盐溶液反应 思考铁与盐溶液的反应：Fe+Cu2+ Fe2++Cu2Ag+ + Cu Cu2++2Ag 1、指导学生书写铁与某些盐溶液的反应的离子方程式。2、引导判断是否是氧化还原反应，如果是指出氧化剂和还原剂。
三、Fe2+与 Fe3+的区别 分析反应式、阅读教材了解反应的本质：Fe +弱氧化剂→Fe2+，Fe + 强氧化剂→Fe3+。学生进行一系列分组实验探究Fe2+与 Fe3+的区别。 问题：1.铁在什么情况下变为Fe2+？在什么情况下下变为Fe3+？2. 如何用实验方法探究二者之间的区别？
实验一： 观察FeCl3溶液 和FeCl2溶液的颜色，记录现象： Fe2+溶液呈浅绿色，Fe3+溶液呈棕黄色。 指导学生观察分别盛有FeCl3、FeCl2溶液的二支试管，二者呈现的颜色有什么不同？
实验二： 分别往二支试管中滴加KSCN溶液，观察并记录现象：Fe3+溶液变成血红色，Fe2+溶液不显血红色。了解Fe3+溶液变成血红色的反应原理：书写离子方程式Fe3+ + 3SCN—-= Fe(SCN)3 指导学生分别往二支试管中滴加KSCN溶液，观察二种溶液的颜色有什么不同？说明什么？教师指导书写Fe3+离子与KSCN反应的离子方程式：Fe3+ + 3SCN—-= Fe(SCN)3告知：化学上常利用这一反应检验Fe3+的存在。
实验三：(普通中学不建议做) 在试管里注入少量FeCl3溶液，再逐滴滴入NaOH溶液。观察并记录现象：溶液里生成了红褐色的沉淀。反应原理：FeCl3+3NaOH = Fe(OH)3↓+ 3NaCI离子方程式：Fe3++3OH- Fe(OH)3↓ 指导学生往盛有少量FeCl3溶液的试管中逐滴滴入NaOH溶液，观察现象，分析原理，写出反应方程式与离子反应式。
演示实验四：(普通中学不建议做) 观察实验，记录现象：刚开始生成白色的絮状沉淀，过一段时间白色沉淀变为红褐色沉淀。书写化学方程式与离子方式：FeSO4+2NaOH = Fe(OH)2↓+Na2SO4 、Fe2++2OH- Fe(OH)2↓教师写转化的反应方程式： 4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3 教师演示实验四：在试管里注入少量新制备的FeSO4溶液，用胶头滴管吸取NaOH溶液，将滴管尖端插入试管里溶液底部，慢慢挤出NaOH溶液。大胆猜测反应物是什么？反应原理？一段时间后白色沉淀变为红褐色沉淀又说明什么？在学生充分表达意见后告知：白色沉淀是氢氧化亚铁〔Fe(OH)2〕，（为+2价铁）被空气里的氧气氧化成了红褐色的Fe(OH)3（为+3价铁）。
小结：Fe2+与 Fe3+的鉴别方法 学生根据实验现象讨论分析得：Fe2+Fe3+直接观察溶液颜色浅绿色棕黄色与KSCN反应无明显现象血红色溶液与NaOH反应白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色立即产生红褐色沉淀 引导学生根据实验现象讨论得出Fe2+与 Fe3+的鉴别方法。
四、Fe2+与 Fe3+相互转化 1、 思考Fe2+→Fe3+化合价升高，需加入氧化剂。2、 思考Fe3+→Fe2+化合价降低，需加入还原剂。 思考：根据实验室提供的试剂，设计实验实现Fe2+与 Fe3+相互转化。
实验五 转换类型实验方案实验现象Fe2+→Fe3+加入新制氯水溶液由浅绿色变为棕黄色Fe3+→Fe2+加入铁粉溶液由棕黄色变为浅绿色 引导学生进行实验探究。强化学生自主参与实验探究的意识。
“铁三角” 根据上述实验结果自主构建 “铁三角”。
实验六： 毛笔蘸取少量30％FeCl3溶液，在铜片上画一个“+”，放置片刻，用少量水将铜片上溶液冲到小烧杯中。2Fe3+ + Cu 2Fe2+ + Cu2+ 联系制作印刷电路板的过程讲解实验六的反应。
五、铁、铜及其化合物的应用 阅读资料卡。 简单说明铁、铜及其化合物的应用。
四、板书设计：
一、铁、铜的物理性质
二、铁、铜的化学性质
1、与非金属的反应
2Fe +3Cl2 2FeCl3 Cu +Cl2CuCl2
3Fe +2O2 Fe3O4 2Cu +O2 2CuO
2、与盐酸的反应
Fe + 2HCl FeCl2 + H2↑ Fe+2H+ Fe2++H2↑
3、与盐溶液
Fe+Cu2+ Fe2++Cu 2Ag+ + Cu Cu2++2Ag
三、Fe2+与 Fe3+的区别
Fe2+ Fe3+
直接观察 浅绿色 棕黄色
与KSCN反应 无明显现象 血红色溶液Fe3+ + 3SCN— Fe(SCN)3
与NaOH反应 白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色：Fe2++2OH- Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH) 立即产生红褐色沉淀Fe3++3OH- Fe(OH)3↓
四、Fe2+与 Fe3+相互转化
转换类型 实验方案 实验现象
Fe2+→Fe3+ 加入新制氯水 溶液由浅绿色变为棕黄色
Fe3+→Fe2+ 加入铁粉 溶液由棕黄色变为浅绿色
五、铁、铜及其化合物的应用
六、教学设计
本节课是新课程改革下的一堂新课。在课堂教学中，进行了大量实验。真正体现了实验教学的重要性，建议有条件的情况下可以进行学生实验，真正把实验的主动权交给学生，引导学生发现新问题，设计新实验，解决新问题，将探索学习引向深入。使学生整体把握本节主要内容，有利于掌握新知识。
同时，也锻炼了学生的思维想象能力、合作能力以及在科学探索中最为重要的动手能力。做、学结合，学以致用，两者相互促进。
在把握本节内容深广度时，对普通中学可以不做实验三与四，可以更突出Fe3+的检验，另外讲到铁三角时，不宜将未学到的强氧化剂、弱氧化剂全部写出来，只需落实教材内容就可，即不宜将铁三角过分强化，加重学生的负担。
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台州 黄岩中学 梁红君
一、教学目标分析：
（一）知识与技能目标
1、了解铁、铜、Fe2+、Fe3+ 的化学性质；
2、了解Fe2+和Fe3+的相互转变；
3、了解铁与铜及其化合物的应用；
4、了解Fe3+离子的检验方法；
5、在“实验—反思—再实验—再反思”的过程中体验实验探究的方法和技能。
（二）能力目标
1、学会运用观察、探究实验，了解Fe2+、Fe3+ 的化学性质，以及Fe2+和Fe3+的相互转变，Fe3+离子的检验方法。
2、运用比较、新旧知识联系，逐步形成善于与人合作实验、讨论的能力。
3、学会运用归纳、概括等方法对获取的铁、铜制品信息进行加工，了解化学知识在生活与生产中的应用；
（三）情感、态度、价值观目标
1、体验铁铜在国民经济发展中举足轻重的作用，以激发学生将知识应用于生活与生产的热情。
二、重点与难点：
重点：铁、铜的化学性质；Fe2+和Fe3+的相互转变，Fe3+离子的检验方法。
难点：Fe2+和Fe3+的相互转变。
三、教学过程设计：
学习课题及内容 学生活动 教师活动
引出铁、铜的物理性质。一、铁、铜的物理性质 1、回忆日常生活中经常接触到的金属材料。2、根据铁、铜在生活中的应用以及自己的体会，说说他们的物理性质，填入表3-4。 归纳总结出铁、铜的应用以及物理性质。
二、铁、铜的化学性质1、与非金属的反应 1、学生写出初中学习过的铁、铜与非金属发生的一些反应。2Fe +3Cl2 FeCl3 Cu +Cl2 CuCl2 3Fe +2O2 Fe3O4 2Cu +O2 2CuO2、判断哪些是氧化还原反应，标出电子转移的方向和数目，指出氧化剂和还原剂。 1.激发学生回顾已知的铁与铜化学性质的反应。 2.检查、纠正学生对基础的化学反应方程式的掌握与错误。3.复习氧化还原反应，标出电子转移的方向和数目。
2、与盐酸的反应 1、思考铁与盐酸的反应Fe + 2HCl FeCl2 + H2↑Fe+2H+ Fe2++H2↑ 1、指导学生正确书写铁与盐酸的反应的离子方程式。2、思考金属与酸反应的规律
3、与盐溶液反应 思考铁与盐溶液的反应：Fe+Cu2+ Fe2++Cu2Ag+ + Cu Cu2++2Ag 1、指导学生书写铁与某些盐溶液的反应的离子方程式。2、引导判断是否是氧化还原反应，如果是指出氧化剂和还原剂。
三、Fe2+与 Fe3+的区别 分析反应式、阅读教材了解反应的本质：Fe +弱氧化剂→Fe2+，Fe + 强氧化剂→Fe3+。学生进行一系列分组实验探究Fe2+与 Fe3+的区别。 问题：1.铁在什么情况下变为Fe2+？在什么情况下下变为Fe3+？2. 如何用实验方法探究二者之间的区别？
实验一： 观察FeCl3溶液 和FeCl2溶液的颜色，记录现象： Fe2+溶液呈浅绿色，Fe3+溶液呈棕黄色。 指导学生观察分别盛有FeCl3、FeCl2溶液的二支试管，二者呈现的颜色有什么不同？
实验二： 分别往二支试管中滴加KSCN溶液，观察并记录现象：Fe3+溶液变成血红色，Fe2+溶液不显血红色。了解Fe3+溶液变成血红色的反应原理：书写离子方程式Fe3+ + 3SCN—-= Fe(SCN)3 指导学生分别往二支试管中滴加KSCN溶液，观察二种溶液的颜色有什么不同？说明什么？教师指导书写Fe3+离子与KSCN反应的离子方程式：Fe3+ + 3SCN—-= Fe(SCN)3告知：化学上常利用这一反应检验Fe3+的存在。
实验三：(普通中学不建议做) 在试管里注入少量FeCl3溶液，再逐滴滴入NaOH溶液。观察并记录现象：溶液里生成了红褐色的沉淀。反应原理：FeCl3+3NaOH = Fe(OH)3↓+ 3NaCI离子方程式：Fe3++3OH- Fe(OH)3↓ 指导学生往盛有少量FeCl3溶液的试管中逐滴滴入NaOH溶液，观察现象，分析原理，写出反应方程式与离子反应式。
演示实验四：(普通中学不建议做) 观察实验，记录现象：刚开始生成白色的絮状沉淀，过一段时间白色沉淀变为红褐色沉淀。书写化学方程式与离子方式：FeSO4+2NaOH = Fe(OH)2↓+Na2SO4 、Fe2++2OH- Fe(OH)2↓教师写转化的反应方程式： 4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3 教师演示实验四：在试管里注入少量新制备的FeSO4溶液，用胶头滴管吸取NaOH溶液，将滴管尖端插入试管里溶液底部，慢慢挤出NaOH溶液。大胆猜测反应物是什么？反应原理？一段时间后白色沉淀变为红褐色沉淀又说明什么？在学生充分表达意见后告知：白色沉淀是氢氧化亚铁〔Fe(OH)2〕，（为+2价铁）被空气里的氧气氧化成了红褐色的Fe(OH)3（为+3价铁）。
小结：Fe2+与 Fe3+的鉴别方法 学生根据实验现象讨论分析得：Fe2+Fe3+直接观察溶液颜色浅绿色棕黄色与KSCN反应无明显现象血红色溶液与NaOH反应白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色立即产生红褐色沉淀 引导学生根据实验现象讨论得出Fe2+与 Fe3+的鉴别方法。
四、Fe2+与 Fe3+相互转化 1、 思考Fe2+→Fe3+化合价升高，需加入氧化剂。2、 思考Fe3+→Fe2+化合价降低，需加入还原剂。 思考：根据实验室提供的试剂，设计实验实现Fe2+与 Fe3+相互转化。
实验五 转换类型实验方案实验现象Fe2+→Fe3+加入新制氯水溶液由浅绿色变为棕黄色Fe3+→Fe2+加入铁粉溶液由棕黄色变为浅绿色 引导学生进行实验探究。强化学生自主参与实验探究的意识。
“铁三角” 根据上述实验结果自主构建 “铁三角”。
实验六： 毛笔蘸取少量30％FeCl3溶液，在铜片上画一个“+”，放置片刻，用少量水将铜片上溶液冲到小烧杯中。2Fe3+ + Cu 2Fe2+ + Cu2+ 联系制作印刷电路板的过程讲解实验六的反应。
五、铁、铜及其化合物的应用 阅读资料卡。 简单说明铁、铜及其化合物的应用。
四、板书设计：
一、铁、铜的物理性质
二、铁、铜的化学性质
1、与非金属的反应
2Fe +3Cl2 2FeCl3 Cu +Cl2CuCl2
3Fe +2O2 Fe3O4 2Cu +O2 2CuO
2、与盐酸的反应
Fe + 2HCl FeCl2 + H2↑ Fe+2H+ Fe2++H2↑
3、与盐溶液
Fe+Cu2+ Fe2++Cu 2Ag+ + Cu Cu2++2Ag
三、Fe2+与 Fe3+的区别
Fe2+ Fe3+
直接观察 浅绿色 棕黄色
与KSCN反应 无明显现象 血红色溶液Fe3+ + 3SCN— Fe(SCN)3
与NaOH反应 白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色：Fe2++2OH- Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH) 立即产生红褐色沉淀Fe3++3OH- Fe(OH)3↓
四、Fe2+与 Fe3+相互转化
转换类型 实验方案 实验现象
Fe2+→Fe3+ 加入新制氯水 溶液由浅绿色变为棕黄色
Fe3+→Fe2+ 加入铁粉 溶液由棕黄色变为浅绿色
五、铁、铜及其化合物的应用
六、教学设计
本节课是新课程改革下的一堂新课。在课堂教学中，进行了大量实验。真正体现了实验教学的重要性，建议有条件的情况下可以进行学生实验，真正把实验的主动权交给学生，引导学生发现新问题，设计新实验，解决新问题，将探索学习引向深入。使学生整体把握本节主要内容，有利于掌握新知识。
同时，也锻炼了学生的思维想象能力、合作能力以及在科学探索中最为重要的动手能力。做、学结合，学以致用，两者相互促进。
在把握本节内容深广度时，对普通中学可以不做实验三与四，可以更突出Fe3+的检验，另外讲到铁三角时，不宜将未学到的强氧化剂、弱氧化剂全部写出来，只需落实教材内容就可，即不宜将铁三角过分强化，加重学生的负担。
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