优选教案：高中化学人教版 选择性必修 第一册 铁及其化合物

第三章铁金属材料第一节铁及其化合物教学设计【教学目标】1.从氧化还原反应角度认识铁与氧化剂反应的产物;通过实验探究，认识铁与水蒸气反应的条件及生成物的确定方法。2.运用对比方法，从分类的角度学习铁的氧化物和氢氧化物的性质及用途。3.通过实验探究，分析并掌握Fe2+与Fe3+相互转化的原理、Fe2+和Fe3+的检验方法。【教学重难点】1.重点（1）铁盐与亚铁盐的转化（2）Fe3+的检验2.难点（1）制备Fe(OH)2的实验设计（2）Fe、Fe2+、Fe3+转化关系模型的建构【教学过程】1.新课导入[投影]展示战国时期的铁农具图片。[引入]人类早在6000年前就开始利用铁，2000年前人类发明了从矿石里冶铁的方法。我国在春秋时期就开始冶铁、战国时期就开始炼钢。《山海经》上记载的铁矿山达三十多处。《管子》记载：春秋时齐国己经用铁农具耕种土地。铁是日常生活中使用最广泛的金属，这节课就让我们一起来学习铁及其重要的化合物。[设计意图]结合教学内容呈现相关图片，激发学生学习兴趣，展现化学学科的价值。2.新课讲授第一节铁及其化合物[板书]3.1铁及其化合物[复习巩固]铁是重要的过渡元素，请学生阅读教材结合元素周期表填写学案。[师]初中阶段我们对铁有了初步了解，让我们回忆一下铁的物理性质有哪些？[学生活动]学生思考并回答：银白色，有金属光泽、密度大，熔沸点高，导热性、导电性(不如铁、铝)、延展性好，能被磁铁吸引。[设计意图]锻炼学生对所学知识的归纳整理能力。[师]铁的化学性质比较活泼，能与许多物质发生反应，表现出较强的还原性。当铁与弱氧化剂反应时，只能失去最外层上2个电子形成Fe2+，当跟强氧化剂反应时，铁原子则失去3个电子生成+3价铁的化合物。[学生活动]根据已有知识，写出Fe与非金属单质反应（Cl2、O2、S）、与非氧化性酸反应（HCl、H2SO4）、与盐溶液反应（CuSO4、AgNO3）的方程式。[师]在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入磨具前，模具必须进行充分的干燥处理,这是为什么呢？[学生活动]思考，写出方程式，并回答：在高温条件下，铁与水蒸气能够发生反应。[教师活动]请同学们阅读教材66页图3-5，讲解实验注意事项，为同学们演示铁粉与水蒸气反应的实验。[学生活动]讨论该装置的实验原理，并根据实验现象，分析可能的生成物。[投影]【实验装置】【实验操作及现象】【实验结论】铁能与水蒸气反应，生成【注意事项】①棉花的作用：②酒精灯的火焰可用防风罩套住，可以加热效果更好。③肥皂液的作用：④结束时，先撤导管，再移酒精灯。[师]铁元素在自然界中主要以什么形态存在呢？[生]化合物。[师]我们知道，Fe在O2中燃烧生成黑色的Fe3O4，除此之外，铁锈主要成分是Fe2O3，请大家阅读课本66和67页，看一下铁的氧化物有哪些？了解它们的俗名、物理性质及用途。[投影]铁的三种氧化物的性质及用途总结FeOFe2O3(铁红)Fe3O4(磁性氧化铁)化合价+2+3+2、+3颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体水溶性均不溶于水类别碱性氧化物酸性氧化物——稳定性不稳定稳定稳定和弱氧化性酸反应FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O和强氧化性酸反应3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2OFe2O3+6HNO3=2Fe(NO3)3+3H2O3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O氧化性均可与CO、H2反应用途——油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料——［投影］铁的氢氧化物性质比较表Fe(OH)2Fe(OH)3名称氢氧化亚铁氢氧化铁物质类别二元（弱）碱三元（弱）碱铁元素化合价+2+3颜色状态白色固体红褐色固体溶解性均不溶于水与酸反应(离子方程式)Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O稳定性(离子方程式)不稳定,在空气中易被氧化(白色→灰绿色→红褐色):4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3不稳定[较Fe(OH)2稳定]受热分解：2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O[教师活动]初步引入氢氧化物的制备原理，及氢氧化亚铁转化为氢氧化铁的原理和想象。[师]根据原理，思考铁的氢氧化物是如何制备的呢？[学生活动]思考，小组讨论并回答。[实验]铁的氢氧化物的制备Fe(OH)3Fe(OH)2实验操作实验现象生成红褐色沉淀白色絮状—灰绿色—红褐色沉淀方程式（白色）（红褐色）（白色）（红褐色）[师]生成Fe(OH)2时，开始生成白色絮状沉淀是Fe(OH)2，最后生成的红褐色沉淀是Fe(OH)3，从Fe的化合价来看，Fe(OH)2被什么氧化了？[生]被空气中O2氧化了。[师]由此可知，Fe(OH)2极易被氧化，所以在配制反应时有什么方法防止其被氧化?[学生活动]思考，小组讨论并回答：要用沸水，尽量降低O2的溶解度反应表面滴一层油，胶头滴管伸入溶液中。[师]我们常见的铁盐和亚铁盐都有什么？[生]常见的铁盐有：硫酸铁、氯化铁等。亚铁盐有：硫酸亚铁、氯化亚铁等。[师]那我们如何区分呢？[生]根据颜色，铁盐是棕黄色的，亚铁盐是浅绿色的。[师]那用化学方法如何检验未知溶液是Fe2＋还是Fe3＋呢？[投影]1.Fe3+检验Fe2+的检验[过渡]Fe2＋、Fe3＋之间有什么不同？Fe3＋与Fe2＋可以转变吗？(用氧化还原原理引导)接下来我们一起探究Fe3＋与Fe2＋怎样转变，设计实验方案。(提示用氧化还原理论分析)（1）Fe2+･还原性——和氧化剂Cl2、O2、HNO3等反应生成Fe3+（2）Fe3+･氧化性——和还原剂Fe、Cu反应生成Fe2+2Fe3++Cu=2Fe2++Cu[小结]铁元素有三种价态：0价、＋2价和＋3价，这三