Chwf 铁盐和亚铁盐的检验和转化 教学设计

1、铁盐和亚铁盐的检验及转化陈文芳、教材分析在第一章从实验学化学和第二章化学物质及其变化的基础上，本章开始介绍具体的元素化合物知识。本节内容在人教版化学必修一第三章第二节。铁及其氧化物初中时学生理论上已经有了一些知识储备，再者关于铁的化合物在实际生产生活的应用学生已经有了感性的认识，现在进一步学习新知识学生容易接受，铁的重要化合物是对金属化学知识的延伸和发展。通过对Fe3+ 与Fe2+ 的检验和转化实验的学习，总结出物质的基本检验方法，可以为前面的实验和氧化还原反应补充感性认识的材料，同时可以帮助学生掌握学习化学的一些基本方法，还能使学生认识到化学在改善人类生活条件等方面

2、所起的作用。二、学情分析高中生，其心理特点是处于发展成熟期，思维特点是处于形象到抽象的过渡期，而这节课是高一学生学习完化学实验和化学性质及变化后接触到金属元素化合物其中一个内容，要求学生对这些物质的性质和应用有所了解、掌握，为接下来的学习奠定基础。因此，作为联系前面知识，设计这节课意在着重培养学生的实验动手能力和对知识的运用能力及总结归纳知识能力，充分体现学生的主动学习、思考的习惯，尝试运用所学知识和方法来观察和理解生活中的问题。通过验证实验、探究实验引导学生思考、掌握相关知识，并通过让学生人人动手参与实验，正确分析各种现象，并培养学生的合作精神。三、教学三维目标、知识与技能掌握Fe2+、Fe

3、3+检验方法。掌握Fe2+与Fe3+相互转化的条件，并解决实际问题。 2、过程与方法通过教师演示探究Fe2+、Fe3+的检验方法，引导学生对获得的事实进行分析得出结论的科学方法。学生探究Fe2+、 Fe3+相互转化的条件，并动手参与，让学生充分体验实验探究的过程。 3、情感态度与价值观小组实验培养了学生与他人合作交流的能力，使学生感受到化学与生活的紧密联系，初步树立运用化学知识服务社会的意识。四、教学重难点、教学重点：Fe3+ 、Fe2+的检验，Fe3+ 、Fe2+的相互转化；、教学难点：Fe3+ 、Fe2+的相互转化；五、教法学法教学是教与学的双边活动，必须充分发挥学生的主体作用和教师的主导

4、作用，使之相互促进、相互发展，为此我采取的教学方法是：学案导学法、对比实验法、问题引导法、多媒体辅助教学，学生学习的方法：合作探究法、思考总结法、自主探究法，具体方法的应用将在教学过程中体现。六、教学过程 引：本节课我们学习铁盐和亚铁盐的检验和转化，在正式开始上课之前我们先看一个视频。【视频播放】。播放完视频后【师】谁将会繁荣昌盛与这个崭新而严峻的铁器时代呢？那些优先掌握炼铁技术的人！而我们在初中也学过炼铁原理，谁能告诉我初中学过的炼铁反应有哪些？【生】初中我们学过木炭还原氧化铁，CO还原氧化铁。【师】很好，我们现在一起再来回顾一下古人是如何炼铁的，先找到含铁的矿砂，磨碎后将其和木炭混合，之后

5、放入炼铁炉中煅烧，反应的温度很高，当反应停止后，将炉底打开，可以看到流出来的铁单质都成液态，冷却后就得到了铁块，但这个铁块其实是含有较多的杂质的，需要经过后续的加工才能成为一块性能优良的铁，其中一项锻造工艺就是不断锻打，就像各位同学视频里看到的敲打。【师】炼铁技术问题解决了，需要大面积的炼铁的话，我们就需要大量的含铁矿石和木炭，木炭比较容易获得，那含铁的矿石呢？分布在自然界的各个角落，需要我们自己去寻找和发现。【师】在去寻找含铁的矿石前，我们先来回顾一下铁元素在地壳中的分布情况可以看出，铁的含量是很靠前的，它在地壳中的含量很大，分布也会较广泛。那么铁在自然界中常以何种形式存在呢？【生】有化合物

6、形式的三氧化二铁，四氧化三铁，还有氧化亚铁【师】以上同学们说的都是化合物形式的铁，也叫化合态。那铁在自然界中有没有以单质的形式，也就是游离态存在的呢？【生】哦，有！陨石。【师】对，陨石里还有单质的铁，极少量的铁以游离态的形式存在于自然界，其中就是陨石，我们来看看铁在自然界存在的主要形式。【图片展示】这些都是含铁量比较高的矿石，其实在土壤中也常含有一定量的铁，如：富铁土 老师这里就有一掊土，你们看看，这里面是否含有铁元素呢？这一掊土可否用来练出铁单质，进而练出玄铁剑呢？【生】从颜色上看来，可能含有三价铁。但不能确定【师】对，很好，看上去像有，但眼睛是不能用来严谨的检测物质的，检测物质的最好方法一

7、般是借助仪器或使用试剂，那么要检验这土壤中是否含有铁我们需要先做点什么？【生】需要将它配成溶液，然后再加试剂检测【师】对，很好，那么老师就先取一点土壤样品与烧杯中，然后加蒸馏水溶解，为了促进土壤中的铁溶解，我们最好再加点？【生】盐酸，氧化铁不溶于水，【师】很好，我想烧杯中再滴加点盐酸，然后用玻璃棒搅拌一下，加速Fe3+的溶解，然后放在这里静置，给Fe3+的溶解以时间，在等待这段时间，我们来回顾一下如何检验Fe3+，初中我们学过哪种试剂可以检验Fe3+呢？【生】NaOH，可以和Fe3+反应产生红褐色沉淀。【师】板书一、Fe3+的检验1. Fe3+3OH-=Fe(OH)3 红褐色沉淀【师】还有没有

8、别的检验Fe3+的方法？【生】？【师】不知道没关系，我们要学会利用身边的资源来获取答案，下面请同学们翻到课本第61页，阅读一下这一页，看看课本有没有告诉我们其他检验Fe3+的方法，找到之后将它用红笔划上。【生】看书，划线KSCN硫氰化钾【师】这位同学，请你来说说你所找到的其他Fe3+检验方法【生】叙述【师】板书2.Fe3+红色溶液以上两种方法是我们从课本上获取的，想不想验证一下？下面请同学们利用桌上的试剂，来验证一下这两种检验Fe3+的方法。【生】进行实验【师】好，现在请同学们静下来，看到我。你们所做的实验和预期现象一样吗？【生】一样！【师】很好，这说明NaOH和KSCN确实可以检验Fe3+，

9、接下来我们就用这两种试剂来检验一下土壤浸出液中是否含有Fe3+，以确定这抔土是否含有铁，是否可以用来炼铁，炼我的玄铁宝剑！【师】下面我们需要将这土壤浸出液过滤一下，然后老师用两支洁净的试管各取少量浸出液，其中一支滴加少量NaOH，另一支滴加少量KSCN，再看看现象。咦？加氢氧化钠的试管无明显现象，而加KSCN的试管有淡淡的红色，这是为什么？【生】？【师】加KSCN变红色了说明这个土壤浸出液中含有Fe3+，但是颜色很浅说明其浓度可能很低，低到滴加NaOH后现象不明显，我们再来看看这个滤液的颜色，几乎是无色透明的，而我们知道是Fe3+黄色的，这也说明了其中Fe3+的浓度很低。你能从这个现象得出什么

10、结论？【生】在检验Fe3+时，KSCN比NaOH灵敏【师】很好，其实KSCN是检验Fe3+的特效试剂，它的灵敏度特别高，那么溶液中Fe3+的浓度只有百万分之一，它都能检测的出来。【师】好，炼铁的技术和寻找铁矿的技术问题都解决的，我们可以开始广泛而大量的炼铁了，铁的应用很广，可以极大的改善我们的生活，铁直接开启了一个时代铁器时代！小到衣服上的金属拉链及钮扣，大到我们建筑所需的钢筋，以及出行的代步工具，还有生病时所需要的医疗器械，甚至是保卫我们安全的国防事业，可以说是在衣、住、行、医、国防方面都有着重要的应用。怎么总感觉少了点什么？【生】食【师】铁可以吃吗？我们身体里面有没有铁呢？【生】可以吧？有

11、！【师】我们先来看两幅图，熟悉不？哪里的？【生】都是生物课本上的。【师】生物课本告诉我们，铁是血红蛋白的重要组成，我们再把这个图放大再看，铁以什么形式存在于血红蛋白中呢？【生】Fe2+【师】对，其实铁是人体必需的微量元素中含量最多的一种（约45克），不仅是人体血液中交换与运输氧气所必需的，而且又是某些酶所不可缺少的元素，他在生物催化、呼吸作用等方面起着重要的作用。如果我们身体因为某些原因缺铁了，我们需要补充铁元素，含什么铁的物质？【生】亚铁【师】是的，我们可以找医生开点亚铁的化合物补铁，如：当然，补铁不见得只有吃药，我们还可以食补，如：这些食物都还有一定量的铁，可以给我们身体补充铁元素。但含铁

12、的食物不只有这四种，老师手里就有个苹果，它是否还有铁呢？能不能为我们身体补充铁元素呢？【生】不知道，但我们可以将它榨成汁液然后监测一下看有没有【师】很好，那我们现在就将这个苹果榨成汁，不过老师今天没有带榨汁机，所以就手动榨汁用小叉子叉一小块苹果，然后用叉子戳上一些小孔，用洁净的铝箔包好，用力捏出汁液与烧杯中，接下来我用试管取一部分果汁，咦？亚铁离子用什么检验呢？【生】？【师】好像没学过检验亚铁离子的试剂，而刚才我们学过了Fe3+的检验试剂KSCN，他对亚铁离子的检验是否也有作用呢？将KSCN加入果汁中，无明显现象【师】怎么样？看到了什么现象？KSCN能用于检验亚铁离子么？【生】没有明显的变化，

13、KSCN不能用于检验亚铁离子，当然也可能苹果汁中根本就不存在亚铁离子【师】很好，你的思维很严谨！那可以用什么试剂检验亚铁离子呢？我们再仔细分析一下看，亚铁离子是+2价的，属于铁元素的中间价态，如果想办法将它变为Fe3+，不就可以检验了吗。下面老师向果汁溶液中滴加几滴双氧水，你看到了什么现象？能得出什么结论？【生】开始无明显现象，说明果蔬汁液中不含Fe3+，而后溶液变红则说明有Fe3+生成，即：原果蔬汁液中含Fe2+。 【师】很好，其实这就是亚铁离子的间接检验方法板书二、Fe2+的检验【师】其实，亚铁离子也有像KSCN对于Fe3+那样的特效检验试剂，只不过高一阶段不学，需要到高二上学期化学选修4

14、 化学反应原理那里才会学到，所以老师这里就直接给出，给各位同学做个参考。板书 【师】铁氰化钾是检验Fe2+的特效试剂，哪怕溶液中有Fe3+的干扰，它也能检验出溶液中是否含有亚铁离子。刚才老师在检验苹果汁中是否含Fe2+，有是利用了一个转化原理，即：将亚铁离子在双氧水的作用下转化成了Fe3+在进行检验，那么请问在什么样的试剂下，亚铁离子可以转化为Fe3+呢？请同学们利用老师给出的试剂，进行试验设计，并将你的设计填在学案上，说明一下，学案上的试验步骤指的是试剂的添加顺序，现在开始请同学们通过分组讨论，从中选择合适的药品，设计并完成 Fe2+ Fe3+ 的转化实验方案。提供试剂： NaOH溶液、氯化

15、钾溶液、氯气、高锰酸钾溶液、蒸馏水、铁粉、维生素C（常用做抗氧化剂）、FeCl3溶液、FeSO4溶液、KSCN溶液。选取药品及其理由实验步骤试剂添加顺序实验现象结论或解释【生】进行试验设计，并填表【师】请你来说说你的设计方案【生】FeSO4溶液【含有Fe2+】高锰酸钾溶液或氯气【因为 Fe2+ Fe3+是氧化反应，具有氧化性的物质能将Fe2+氧化为Fe3+】KSCN溶液【检验Fe2+是否被氧化成了Fe3+】【师】你还有其他试验步骤吗？【生】可以将步骤的顺序对调一下FeSO4溶液KSCN溶液高锰酸钾溶液或氯气【师】很好，那我们一起来对比一下这两套试验方案，他们有什么区别么？【生】前一套方案无法排

16、除溶液中原有Fe3+的干扰，而后面的操作步骤能确定溶液中没有Fe3+,之后加试剂后变红，则说明Fe2+是否被氧化成了Fe3+。【师】很好，前一套方案在检验存在这不严谨的地方。 Fe2+在较强氧化剂的作用下可以被氧化成Fe3+， 那在什么情况下能实现Fe3+ Fe2+的转化呢？请同学们还是利用这些试剂，完成该转化的实验设计方案请同学们通过分组讨论，从中选择合适的药品，设计并完成Fe3+ Fe2+ 的转化实验方案。提供试剂： NaOH溶液、氯化钾溶液、氯气、高锰酸钾溶液、蒸馏水、铁粉、维生素C（常用做抗氧化剂）、FeCl3溶液、FeSO4溶液、KSCN溶液。选取药品及其理由实验步骤试剂添加顺序实验

17、现象结论或解释【生】进行试验设计，并填表【师】请你来说说你的设计方案【生】FeCl3溶液【含有Fe3+】铁粉或维生素C【因为 Fe3+ Fe2+是还原反应，具有还原性的物质能将Fe3+还原为Fe2+】KSCN溶液【检验Fe3+是否完全被还原为Fe2+】【师】你还有其他试验步骤吗？【生】可以将步骤的顺序对调一下FeCl3溶液KSCN溶液铁粉或维生素C【师】很好，那我们一起来对比一下这两套试验方案，他们有什么区别么？【生】我觉得两种方案都可以，第二套方案加KSCN后看到红色，说明有Fe3+，当溶液变为无色时说明Fe3+被全部还原了，而第一套方案我们之前就加了FeCl3溶液，当在加入KSCN时没有颜

18、色变化，说明其原来的Fe3+被全部还原了【师】很好，以上是我们设计的Fe3+和Fe2+的相互转化的实验设计方案，下面请同学们按照设计好的方案来进行具体的实验，看看是否和我预设的一样。【生】动手实验【师】现在请同学们静下来，面向老师，你们所做的实验和预期现象一致么？【生】一致【师】好，那说明Fe2+在较强氧化剂的作用下能转化为Fe3+，而Fe3+在较强还原剂的作用下能转化为Fe2+。板书三、Fe3+、Fe2+的转化【师】接下来我们利用今天所学的知识来帮一下小明同学：小明第二天要做亚铁盐的相关实验，于是当天到实验室将氯化亚铁溶液配好，但第二天向氯化亚铁溶液中滴入硫氰化钾溶液时，发现溶液变红了。请问可能得原因？总结在储存亚铁盐溶液时应该注意的事项。【生】可能是Fe2+被空气中的氧气所氧化成了Fe3+，所以亚铁溶液最好现配现用，并且在保持亚铁盐时应该要注意密封，隔绝与氧气的接触，。【师】很好，但