3.1铁的重要化合物铁盐和亚铁盐（第3课时）（教学设计）高一化学高效课堂

第三章《铁金属材料》教学设计第一节铁及其化合物第三课时铁的重要化合物—铁盐和亚铁盐课题：3.1.3铁的重要化合物—铁盐和亚铁盐课时1授课年级高一课标要求掌握铁盐和亚铁盐的性质、转化及检验，认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值，能说明铁及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响。教材分析本节内容是高中化学人教版（2019版）必修第一册第三章第一节《铁及其化合物》内容，子反应”和“氧化还原反应”两大理论的进一步学习。本节内容是高中元素及其化合物的重点、难点，要掌握铁及其化合物的性质、学习氢氧化物的制备、金属离子的检验方法，强化氧化还原反应的相关概念、原理与本质等。教学要注重方法引导，基于物质类别和元素价态，不仅可以预测物质的性质，还可以设计物质间的转化途径，培养学生证据推理和模型认知、科学探究与创新意识的化学核心素养。教材内容介绍人类最早使用的金属铁及其化合物、金属材料等知识。主要包括两部分:①铁单质;②铁的重要化合物，主要是铁的氧化物、氢氧化物、铁盐和亚铁盐。教材按照“铁单质→铁的氧化物→铁的氢氧化物→铁盐和亚铁盐”的顺序编排。并注重与教材第一、二章知识的衔接，突出课程标准中要求的铁的化合物的主要性质，与“离子反应”、“氧化还原反应”等已学知识的联系与衔接，引导学生主动运用已有知识分析和解决新的问题，并逐步形成较为系统的知识网络。本节教学内容包括“铁的单质”、“铁的氧化物和氢氧化物”、“铁盐和亚铁盐”，共分3课时完成。教学重点为铁盐与亚铁盐的性质、转化及检验，教学难点为氢氧化亚铁的制备实验设计、不同价态铁及其化合物转化关系模型的建构。本课时为第三课时“铁盐和亚铁盐”。重点介绍铁盐和亚铁盐的性质、转化与检验。教材先通过实验介绍铁离子的检验，在此基础上，再通过实验讨论了铁离子被还原成亚铁离子及亚铁离子被氧化成铁离子，并运用氧化还原反应原理，总结出铁离子和亚铁离子的相互转化关系。最后，通过“思考与交流”栏目把铁及其化合物的相互转化关系进一步系统化和网络化。在介绍了铁及其化合物的基本知识后，为了充分体现这部分内容对发展学生学科核心素养的意义，教材一方面在“方法导引”中总结了认识元素及其化合物性质的视角，另一方面依托多种真实情境设计了多个栏目。例如，以电子工业中制作印刷电路板的真实情境为背景,结合“探究”栏目，通过实现Fe3+和Fe2+的相互转化，引导学生利用氧化还原反应原理解决实际问题；再如，联系生活创设真实情境，设置“研究与实践”栏目，选择常见食品作为研究对象，如食用菠菜、芹菜、黑木耳、蛋黄和动物内脏等，通过研究检验这些食品中是否含有铁元素。这些真实、生动、有意义的教学情境，不仅可以激发学生的学习兴趣，引导学生积极主动地学习；还可以使学生学会在真实情境中运用知识解决简单的化学问题，促进学科核心素养的形成。教学目标1.通过学习铁盐和亚铁盐，学会从物质类别和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，丰富研究物质的思路和方法。2.通过实验探究铁盐和亚铁盐的化学性质，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，形成证据意识。3.结合应用实例，将铁盐和亚铁盐的性质的知识运用于解决生产、生活中简单的化学问题，强化性质决定用途的观念。教学重、难点重点：铁盐与亚铁盐的转化、Fe3+的检验。难点：Fe、Fe2+、Fe3+转化关系模型的建构。核心素养宏观辨识与微观探析：能从物质类别、元素价态角度，依据复分解反应和氧化还原反应原理，预测铁盐的化学性质及相互转化，设计并开展实验探究，掌握铁的氧化物和氢氧化物的性质。证据推理与模型认知：通过实验探究铁盐和亚铁盐的化学性质，知道Fe2+、Fe3+的检验方法，建立铁及其化合物的转化关系，体会实验对认识和研究物质性质的重要性，形成证据意识，丰富研究物质的思路和方法。科学探究与创新意识：通过完成补铁试剂中铁化合价的检验实验，初步体验有序、全面、敏锐地观察实验现象，并能准确地用语言描述的科学探究基本方法，培养初步的科学探究能力。学情分析通过前面的学习学生知道铁主要有0、+2、+3三种化合价，用氢氧化钠溶液可以检验铁离子的方法，具有离子反应、氧化还原反应等基本知识。能运用已学的知识去思考和分析问题，具有书写化学方程式以及离子方程式的基本能力。他们思维活跃，对未知的领域有积极的探究精神，也具备一定的实验操作能力。但高一学生的注意力要做到长时间集中有一些困难，运用所学知识解决综合性问题的能力待提高。教学过程教学环节教学活动设计意图环节一、情景导入生活情境【回顾1】Fe3O4分别与盐酸和硝酸反应有何不同？【学生】Fe3O4与盐酸反应生成两种好过盐，离子方程式为：Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O；与稀硝酸只能生成铁盐。【回顾2】氢氧化钠溶液滴加到硫酸亚铁溶液的现象及化学方程式。【学生1】现象：将氢氧化钠溶液滴加到硫酸亚铁溶液中，观察到的现象为先生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。【学生2】反应发化学方程式为：FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。【预习1】基于价态视角Fe2＋和Fe3＋的性质，请举例说明。【学生1】从化合价改变角度预测Fe2＋和Fe3＋的性质：Fe2＋具有还原性性和氧化性性，如硫酸亚铁与氯水反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－。【学生2】Fe3＋具有氧化性性，如硫酸铁与铁粉反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe3Fe2＋，也具有一定的还原性。如在碱性条件下用NaClO氧化硫酸铁制备Na2FeO4。【预习2】FeCl3溶液中，滴加KSCN溶液，现象及原理。【学生】在FeCl3溶液中，滴加KSCN溶液，现象为溶液变红色，反应的离子方程式为Fe3+＋3SCN－=Fe(SCN)3。【导入】铁是人体必需的微量元素中含量最多的一种（约4~5克），缺铁性贫血已成为仅次于结核病的全球患病率最高、耗资最大的公共卫生问题。那么铁元素在人体中又是以什么形式存在呢？本节课我们先来学习铁盐和亚铁盐的检验方法。（见PPT图片）回顾旧知，预习新知，创设生活情境，激发学习兴趣和对新知的探究欲望。环节二、氧Fe2+、Fe3+的检验活动一、探究Fe3+、Fe2+的性质【过渡】通过前面的学习我们知道可以采用向溶液中加入氢氧化钠的方法检验铁离子，但若浓度很小，沉淀很少，颜色观察困难；若同时有其他氢氧化物沉淀，也会干扰铁离子检验。下面我们将学习铁离子和亚铁离子的其它检验方法。【问题1】观察FeCl2溶液和FeCl3溶液样品，从物质类别的角度认识它们具有什么样的性质？【学生1】亚铁盐及溶液呈浅绿色，铁盐及溶液呈棕黄色。（、）【学生2】不同的铁盐和亚铁盐及其溶液颜色深浅不同，是由于浓度（或含水量）不同，一般浓度越大，颜色越深。【教师】评价、强调：由上可知，若溶液中离子的浓度太小，则很难观察确认。【问题2】阅读教材P6869页内容，结合所学知识，从元素价态的角度思考铁盐和亚铁盐检验哪些化学性质？填写下表内容。【教师】投影表格，观察巡视。【学生】填写表格内容，展示交流。铁盐具有（氧化性）亚铁盐具有（氧化还原性）颜色溶液为棕黄色溶液为浅绿色溶解性多数可溶多数可溶化学性质与碱反应Fe3++3OHˉ==Fe(OH)3↓2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())Fe2O3（红色）＋3H2OFe2++2OHˉ==Fe(OH)2↓与氧化剂——2Fe2++Cl2==2Fe3++2Clˉ与还原剂2Fe3++Fe==3Fe2+2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+Fe2++Zn==Fe+Zn2+【教师】评价、强调：同理，上述性质的实验现象均与溶液的浓度有关，若浓度太小，现象会不明显。【问题2】应用探究：根据已有的知识和经验，结合上述信息，设计简单方法来证明补铁剂中的铁元素是二价铁还是三价铁呢？【学生】氢氧化物沉淀法，通过观察生成沉淀的颜色来判断铁元素的价态。向补铁剂中加入NaOH溶液，若生成白色沉淀，说明含Fe2+；若生成红褐色沉淀，说明含Fe3+。【教师】强调：其它方法（后续再进一步讨论）。【对应训练1】将过氧化钠投入FeCl2溶液中，可观察到的实验现象是（）A．无气体产生 B．没有沉淀生成C．有红褐色沉淀生成 D．有白色沉淀生成【答案】C【解析】过氧化钠投入氯化亚铁溶液中，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，氧气、过氧化钠都能将Fe2+氧化成Fe3+，Fe3+与氢氧化钠反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3；过氧化钠投入氯化亚铁溶液中，过氧化钠与水反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，氧气、过氧化钠都能将Fe2+氧化成Fe3+，Fe3+与氢氧化钠反应Fe3++3OH=Fe(OH)3↓，有红褐色沉淀产生，观察到现象是有气体产生，有红褐色沉淀生成；选项C正确；答案为C。【对应训练2】下列说法正确的是（）A．FeCl2不能通过化合反应制得B．Fe(OH)3只能由可溶性铁盐和碱通过复分解反应制得C．溶液中加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀，则溶液中一定含有Fe2+D．除去FeCl2溶液中少量的CuCl2杂质，可向溶液中加入过量铁粉，然后过滤【答案】D【解析】A．Fe与FeCl3反应产生FeCl2，A错误；B．Fe(OH)2、O2、H2O反应产生Fe(OH)3，反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，该反应属于化合反应，B错误；C．向溶液中加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀，则溶液中一定含有Fe3+，可能存在Fe2+，C错误；D．Fe可与CuCl2发生置换反应生成FeCl2和Cu，因此加入过量铁粉，能达到除杂、净化的目的，D正确；故合理选项是D。进一步明确铁盐和亚铁盐的性质，为后续铁盐与亚铁盐的检验作铺垫。利用对比分析，明确铁盐和亚铁盐性质上的异同点及作为检验方法的不足之处。检测与评价，发现问题，调控课堂，提高效率。活动二、探究Fe3+、Fe2+的检验方法【过渡】我们可以利用上述铁盐和亚铁盐性质上的不同检验铁盐和亚铁盐，但这些检方法都会因浓度太小而受到影响。其实，铁盐和亚铁盐还有一些特殊的性质，我们可以利用它们的特殊性质，实现对铁离子和亚铁离子的有效检验。【问题1】实验探究：完成教材P68页【实验32】，根据表格内容思考如何检验溶液中的Fe3+、Fe2+？并填写表格其它内容。【学生】观察法：溶液呈棕黄色，证明含有Fe3+；溶液呈浅绿色，证明含有Fe2+。【教师】强调：只有溶液浓度较大时才能用观察法检验，若溶液浓度太小一般就要用化学法检验Fe3+、Fe2+，投影表格。【学生】完成表格内容，展示交流：盐溶液添加试剂Fe3+Fe2+NaOH产生红褐色沉淀产生白色絮状沉淀，且沉淀迅速转变为灰绿色，最终变为红褐色KSCNFe3+＋3SCN－=Fe(SCN)3溶液变血红色无明显现象，再加氯水或双氧水溶液变血红色KMnO4(H+)无明显现象紫色褪去淀粉KI2Fe3+＋2I－=2Fe2+＋I2溶液变蓝无明显现象Cu2Fe3+＋Cu=2Fe2+＋Cu2+铜片溶解且溶液变为蓝色无明显现象【教师】评价、强调：上述检验检验Fe3+、Fe2+的方法中，用KSCN溶液是最灵敏的检验方法，因此该方法是常用Fe3+的检验方法。【问题2】探究：如何检验混合溶液中同时含有Fe2+和Fe3+？上述检验检验的方法中，加入KSCN溶液，无明显现象，一定能证明溶液中含有Fe2+吗？【学生1】分别取少量溶液于两支洁净的试管中，向其中一支试管中加入酸性高锰酸钾溶液，若酸性高锰酸钾紫红色褪去，则说明含有Fe2＋：5Fe2++MnO4+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，如果无明显变化，则溶液中不含Fe2+；【学生2】向另一支试管中加入KSCN溶液，若溶液变红，则说明含有Fe3＋：Fe3++3SCN=Fe(SCN)3(红色液体)。【学生3】不能。若要证明某溶液中是否一定含Fe2+的方法可以是：先加KSCN溶液无明显现象，再加氯水（或H2O2等氧化剂），溶液出现血红色，则证明溶液中含有Fe2+。【教师】评价、强调：Fe2＋对检验Fe3＋无干扰，可以滴加KSCN溶液检验Fe3＋；Fe3＋对检验Fe2＋有干扰，不能采用加KSCN溶液检验Fe2＋，通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去说明含有Fe2＋。【问题3】归纳小结：Fe3+、Fe2+的检验方法及要注意问题是什么？【教师】投影表格：Fe3+、Fe2+的检验常用方法。【学生1】完成表格内容，展示交流：Fe3+Fe2+颜色法溶液呈棕黄色溶液呈浅绿色加碱法红褐色沉淀Fe3++3OHˉ=Fe(OH)3现象：产生白色沉淀迅速变为灰绿色最后变成红褐色Fe2＋＋2OHˉ==Fe(OH)2↓4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3加KSCN法现象：加入KSCN溶液后变成红色溶液现象：加入KSCN溶液后无明显现象，再加入氯水（或双氧水等）变成红色溶液。2Fe2++Cl2=2Fe3++Clˉ、Fe3++SCNˉ=Fe(SCN)3【教师】评价、追问：Fe3+、Fe2+的检验应注意哪些问题？【学生1】在检验时Fe2＋，KSCN溶液和氯水的加入顺序不能颠倒；【学生2】检验混合Fe2＋和Fe3＋混合溶液中Fe2＋时，通过滴加酸性酸性高锰酸钾溶液，根据紫红色是否褪去，判断混合溶液中是否含有Fe2＋；【学生3】只有Fe3＋能与SCN－结合形成血红色物质(是溶液而不是沉淀)，Fe2＋遇到SCN－不会产生血红色物质。【教师】评价、强调：氯化铁溶液显黄色，向其中滴加硫氰化钾溶液，观察到溶液变为红色，反应为：Fe3++3SCN=Fe(SCN)3，可以用这样的方法来检验溶液中的铁离子。铁离子的浓度较小的时候，这种检验方法的现象也比较明显，且亚铁离子等离子的存在，不会对检验产生干扰。氯化亚铁溶液显浅绿色，滴加硫氰化钾溶液后无变化。【对应训练1】要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+进行如下实验操作时，最佳顺序为（）①加入足量氯水②加入足量酸性KMnO4溶液③加入少量NH4SCN溶液A．①③B．③②C．③① D．①②③【答案】C【解析】用NH4SCN溶液可以检验溶液中是否含有Fe3+，故先向溶液中加入NH4SCN溶液，溶液不变红色，说明溶液中不含有Fe3+；然后加入足量氯水，溶液呈血红色，说明溶液中含Fe2+，Cl2将Fe2+氧化为Fe3+，KMnO4溶液本身有颜色，同时KMnO4会将NH4SCN氧化影响实验，因此氧化剂不选用KMnO4溶液，故最佳顺序为③①，答案选C。【对应训练2】证明某溶液只含有Fe2+而不含Fe3+最佳的实验方法是（）A．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色B．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色C．滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿，最后显红褐色D．加入几滴酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾溶液褪色【答案】B【解析】A．先滴加氯水，氯气将Fe2＋氧化成Fe3＋，即使原溶液不含Fe3＋，滴加KSCN溶液后也显红色，无法证明原溶液是否含有Fe3＋，故A错误。B．KSCN与Fe3＋作用使溶液显红色，与Fe2+作用无此现象，先滴加KSCN溶液，不显红色，说明原溶液不含有Fe3＋，再滴加氯水后显红色，说明滴加氯水后溶液中有Fe3＋，证明原溶液含有Fe2＋，故B正确。C．滴加NaOH溶液，利用先产生白色沉淀，后变灰绿，最后显红褐色，灰绿色是氢氧化亚铁和氢氧化铁混合物颜色，影响铁离子检验，故C错误；D．滴加高锰酸钾溶液，根据溶液是否显红色，能检验出溶液中是否含有Fe2＋，无法验证Fe3＋存在，故D错误；故答案选B。联系已有知识，解决实际问题，培养分析问题和解决问题的能力。通过讨论交流，在深度认识铁盐和亚铁盐性质的基础上，明确检验方法的局限性和有效性。通过对比分析。归纳总结，掌握检验铁盐和亚铁盐常用可靠方法。检测与评价，通过反馈，发现问题，调控课堂，提高效率。环节三、Fe、Fe2+、Fe3+的转化（铁三角）活活动一、探究Fe、Fe2+、Fe3+的氧化（还原）性【过渡】基于元素价态的角度哪些物质能够从Fe2+到Fe3+的转化，下面我们将进一步探究哪些物质能实现Fe3+到Fe2+的转化。【问题1】实验探究：完成教材P68页【实验33】，思考基于元素价态的角度Fe2+和Fe3+具有哪些性质？填写表格内容。【教师】演示实验、投影表格：Fe2+和Fe3+的性质。【学生】完成表格内容、展示交流：实验操作实验现象加少量铁粉振荡后，溶液变成浅绿色，再加KSCN溶液，溶液颜色无变化向上层清液中滴加新制氯水，溶液变成红色离子方程式2Fe3＋＋Fe3Fe2＋2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3实验结论Fe3＋遇到较强的还原剂时，会被还原成Fe2＋Fe2＋在较强氧化剂的作用下会被氧化成Fe3＋【教师】评价、追问：从氧化还原反应角度分析Fe2+和Fe3+分别具有什么性质？【学生1】Fe2＋具有还原性性和氧化性性，如硫酸亚铁与氯水反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－。【学生2】Fe3＋具有氧化性性，如硫酸铁与铁粉反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe3Fe2＋，也具有一定的还原性。如在碱性条件下用NaClO氧化硫酸铁制备Na2FeO4。【教师】评价、强调：向氯化铁溶液中加入铁粉，发现溶液的黄色褪去，再加入硫氰化钾溶液，发现溶液无变化，这说明铁粉将铁离子还原为亚铁离子，方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+；向其中滴加氯水，发现溶液变为红色，说明氯水将亚铁离子氧化为铁离子，方程式为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl。【问题2】应用探究：结合所学知识，思考利用下面试剂如何设计实验证明Fe2+和Fe3+可以相互转化？试剂：FeCl2溶液、FeCl3溶液、H2O2、氯水、维生素C、铁粉已知：Cl2和H2O2等物质能将Fe2+氧化成Fe3+；还原铁粉、维生素C等能将Fe3+还原成Fe2+。【学生1】取FeCl2溶液两份，各加入几滴KSCN溶液，溶液不变红，再分别加入氯水和双氧水，溶液均变红，说明氯水和双氧水均能将Fe2+氧化成Fe3+；【学生2】取FeCl3溶液两份，分别加入一粒维生素C片和少量铁粉，溶液红色均褪去，说明维生素C、铁粉均能将Fe3+还原成Fe2+【教师】评价、强调：Fe2+与强氧化剂（如氯气等）可以转化为Fe3+，反之，Fe3+与较强还原剂（如Zn等）可以转化为Fe2+。【对应训练1】人体血红蛋白中含有Fe2＋，如果误食亚硝酸盐会使人中毒，因为亚硝酸盐会使Fe2＋变Fe3＋，生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。服用维生素C可缓解亚硝酸盐中毒。说明维生素C具有（）A．氧化性B．还原性C．酸性 D．碱性【答案】B【解析】亚硝酸盐会使Fe2＋变Fe3＋，生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。服用维生素C可缓解亚硝酸盐中毒，说明铁离子和维生素C反应生成亚铁离子，铁离子化合价降低，作氧化剂，具有氧化性，则维生素C化合价升高，作还原剂，具有还原性，故B项符合题意。【对应训练2】已知Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+。向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是（）A．溶液中一定不含Fe3+ B．溶液中一定含Fe2+C．剩余固体中一定含Cu D．溶液中一定含Cu2+【答案】D【解析】A．通过以上分析知，溶液中一定不含Fe3+，A项正确；B．通过以上分析知，溶液中一定含有Fe2+；B项正确；C．通过以上分析知，剩余固体中一定含Cu，C项正确；D．通过以上分析知，溶液中可能含有Cu2+，D项错误；答案选D。通过实验探究，认识铁盐和亚铁盐的氧化性和还原性，体验科学探究的过程与方法。培养证据推理和明显认知的化学核心素养。创设问题情境，深度理解铁盐和亚铁盐的氧化性和还原性。检测与评价，通过反馈，发现问题，提高效率。活活活动二、探究Fe、Fe2+、Fe3+的转化【过渡】根据上面的实验同学们是不是能理解铁盐和亚铁盐的转化方法呢？下面我们来探究Fe、Fe2+、Fe3+的三角转化关系。【问题1】讨论交流：基于元素价态，结合所学知识，构建Fe、Fe2+、Fe3+的三角转化关系。【学生】讨论交流：Fe、Fe2+、Fe3+转化关系。【教师】评价、投影、讲解：。【教师】追问：教师阳离子被还原一定生成金属单质吗？【学生1】金属阳离子被还原不一定得到金属单质，如Fe3＋被还原时可能得到的是Fe2＋；【学生2】Fe3＋具有较强的氧化性，有时也表现还原性，如Fe3＋→FeO42;Fe2＋既有氧化性，又有还原性，但以还原性为主。【学生3】反应2Fe3＋＋Cu2Fe2＋＋Cu2＋应用于刻蚀铜电路板;反应2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋＋2H2O常用于将溶液中的Fe2＋转化为Fe3＋;【学生4】反应5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O常用于检验Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋。【教师】评价、强调：铁盐还原可以得到亚铁盐，亚铁盐氧化可以得到铁盐。【问题2】根据Fe2＋与Fe3＋在一定条件下可以相互转化的性质，你认为有哪些应用？【学生1】判断离子共存：Fe2＋eq\o(→,\s\up6(不共存))NOeq\o\al(－,3)(H＋)、ClO－(次氯酸根)、MnOeq\o\al(－,4)(H＋)；Fe3＋eq\o(→,\s\up6(不共存))S2－、I－、SOeq\o\al(2－,3)等。【学生2】除杂：溶液杂质除杂方法FeCl2FeCl3加过量铁粉后过滤FeCl3FeCl2通Cl2或加氯水或加H2O2FeCl2CuCl2加过量铁粉后过滤【教师】评价、强调：利用氧化还原反应原理除杂时，应遵循不引入新杂质的原则选择合适的氧化剂和还原剂。【问题3】应用探究：取一小块覆铜板，用油性笔在覆铜板上画上设计好的图案，然后浸入盛有FeCl3溶液的小烧杯中。过一段时间后，取出覆铜板并用水清洗干净。观察实验现象，并展示制作的图案。【学生1】①现象：【学生2】铜与氯化铁溶液反应，将Fe3+还原为Fe2+，方程式为：Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+。【学生3】利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，将覆铜板上不需要的铜腐蚀。即把预先设计好的电路在覆铜板上用蜡或不透水的物料覆盖，以保护不被腐蚀；然后，把覆铜板放到FeCl3溶液中。【学生4】电子工业中常用覆铜板（以绝缘板为基材，一面或两面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料）为基础材料制作印刷电路板，印刷电路板广泛用于电视机、计算机、等电子产品中。【教师】评价、强调：印刷电路板的制作工艺是先在塑料板上镀上一层铜，然后在设计好的铜线路上涂上一层石蜡，把板浸到氯化铁溶液中，没有在线路上的铜即没有被石蜡覆盖住的铜就被反应掉。【对应训练1】下列各组物质中，能一步实现如图所示①～⑤转化关系的是()选项XYZWACCOCO2Na2CO3BFeFeCl3Fe2O3Fe(OH)2CNaNa2O2Na2CO3NaOHDCl2HClHClONaClOA．AB．BC．C D．D【答案】C【解析】A．反应③中一氧化碳不能一步转化为碳酸钠，A错误；B．反应②氯化铁不不能一步转化为氧化铁，反应④氧化铁不能一步转化为氢氧化铁，B错误；C．钠燃烧生成过氧化钠，过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠、和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠和氢氧化钙反应生成氢氧化钠，均能一步转化，C正确；D．反应②中盐酸不能一步生成次氯酸，D错误。故选C。【对应训练2】从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下:则下列说法正确的是(

)A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同C.试剂c是氯气，相应的反应为：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2ClD.用酸性KMnO4溶液可检验溶液中是否还有Fe2+【答案】C通过讨论交流，联系已有知识构建Fe、Fe2+、Fe3+的三角的转化关系，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。创设问题情境，促进知识的理解与应用，培养分析问题和解决问题的能力。联系化学在电子工业的应用，培养科学态度与社会责任的化学核心素养。检测与评价，发现问题，调控课堂，提高效率。环节四、课后巩固作业设计1．教材P72页2、4、5、6题。2．硫酸铁溶液中加入少量Fe粉，溶液颜色变浅，要证明该过程发生了氧化还原反应，加入下列试剂一定可行的是（）A．KSCN溶液 B．酸性高锰酸钾溶液C．NaOH溶液 D．铜粉【答案】B【解析】A．KSCN溶液用于检验Fe3+的存在，不能用于检验Fe2+，A不可行；B．酸性高锰酸钾溶液能将Fe2+氧化为Fe3+，从而发生颜色变化，B可行；C．NaOH溶液既能与Fe2+反应，也能与Fe3+反应，由于Fe(OH)2、Fe(OH)3的混合物与Fe(OH)3的颜色差异不明显，所以难以确定Fe(OH)2的存在，C不可行；D．铜粉与Fe2+不反应，不能证明Fe2+的存在，D不可行；故选B。3．下列关于FeCl2和FeCl3的叙述中，不正确的是（）A．二者溶液的相互转化均可通过化合反应实现B．将铁粉加入氯水中，最终只能得到FeCl3溶液C．酸性高锰酸钾溶液可作为鉴别二者溶液的试剂D．分别向盛有FeCl2溶液和FeCl3溶液的试管中加入NaOH溶液，最终可得相同物质【答案】B【解析】A项，向FeCl2溶液中通入氯气，生成FeCl3；向FeCl3溶液中加入铁生成FeCl2；都属于化合反应，正确；B项，将铁粉加入氯水中，当铁粉过量时，最终得到FeCl2溶液；错误；C项，FeCl2具有还原性，酸性高锰酸钾具有强氧化性，能将亚铁离子氧化成铁离子，使溶液褪色；FeCl3不与高锰酸钾反应；正确；D项，二价铁不稳定，可被氧化为三价铁；分别向盛有FeCl2溶液和FeCl3溶液的试管中加入NaOH溶液，均可能得到Fe(OH)3，正确。4.下列离子的检验方法合理的是（）A．向某溶液中通入氯气，然后再加入KSCN溶液变红色，不能说明原溶液中含Fe2+B．向某溶液中加入NaOH溶液，最终得到红褐色沉淀，说明溶液中含Fe3+C．向某溶液中滴加KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2+D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到逐渐变成红褐色，说明只含Fe2+不含Mg2+【答案】A【解析】A．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明通入氯气后的溶液中含Fe3+，但是不能检验铁离子是原来存在的还是亚铁离子被氧化来的，故A正确；B．向某溶液中加入NaOH溶液，最终得到红褐色沉淀，不能说明溶液中含Fe3+，也可能含有亚铁离子，故B错误；C．KSCN溶液与铁离子结合，溶液为红色，则溶液中含Fe3+，不能确定是否含Fe2+，故C错误；D．加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，可知一定含Fe2+，不能确定是否含Mg2+，故D错误；故选A。5．部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法错误的是（）A．a可与e反应生成bB．b既可被氧化，也可被还原C．e溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液有蓝色沉淀生成D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系【答案】C【解析】A．Fe可以与Fe3+反应生成Fe2+，故A正确；B．Fe2+处于中间价态，既可以被氧化也可以被还原，故B正确；C．Fe2+溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液有蓝色沉淀生成，Fe3+没有，故C错误；D．b→c→d→e→b转化：Fe2+→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe3+→Fe2+，故D正确；答案为C。6．制印刷电路板时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu2FeCl2＋CuCl2。向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是A．烧杯中有铜、无铁B．烧杯中有铁、无铜C．烧杯中铁、铜都有D．烧杯中铁、铜都无【答案】B【解析】Fe比Cu活泼，所以先发生反应①：Fe＋2FeCl33FeCl2；后发生反应②：Cu＋2FeCl32FeCl2＋CuCl2。A项，反应①进行完全，反应②未开始或反应未完全，此时有铜无铁，可能，不符合题意；B项，在铁未完全反应前，铜不参与反应，故不可能出现有铁无铜，错误，符合题意；C项，反应①反应未完全，反应②未开始，此时铁铜都有，可能，不符合题意；D项，反应①②都进行完全，此时铁铜全无，可能，符合题意。7．铁、铜混合粉末18.0g加入到100mL5.0mol/LFeCl3溶液中，充分反应后，剩余固体质量为2.8g，下列说法正确的是A．剩余固体是铁、铜混合物B．原固体混合物中铜的质量是12.4gC．反应后溶液中n(Fe3+)=0.10molD．反应后溶液中n(Fe2+)+n(Cu2+)=1.5mol【答案】B【解析】铁的还原性强于铜，把铁、铜混合粉末加入氯化铁溶液中，铁先与铁离子反应，氯化铁的物质的量是0.5mol，假设0.5mol铁离子完全反应消耗铜、铁的质量分别为m1、m2，则：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+Fe+2Fe3+=3Fe2+64g2mol56g2molm10.5molm20.5molm1=64g×0.5mol2mol=16g，m2=56g×0.5mol2mol=14g，溶解的金属质量为：18g2.8g=15.2g，14g＜15.2g＜16g，则铁完全反应、铜部分反应，且Fe设反应消耗铜的物质的量为n1，反应的铁的物质的量为n2，则：①64g/moln1+56g/moln2=15.2g②n1+n2=12n(Fe3+)=0.25mol，解得：n1=0.15mol、n2根据反应方程式可知反应后溶液中n(Fe2+)=2n(Cu)消耗+3n(Fe)=2×0.15mol+3×0.10mol=0.6mol，反应后溶液中铜离子的物质的量为n(Cu2+)=n(Cu)消耗=0.15mol，故n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.6mol+0.15mol=0.75mol，D错误；故答案为：B。8．某生产企业的工业废水中含有大量的FeSO4和较多的CuSO4。为了变废为宝