2021-2022学年新人教版必修1第3章本章知识体系构建与核心素养提升学案

本章知识体系构建与核心素养提升一、铁及其化合物二、铝及其化合物通过本章的学习，结合真实情境中的应用实例和通过实验探究，知道铁及其重要化合物的主要性质，知道铝单质性质的特殊性，了解它们在生产、生活中的应用。能从物质分类、化合价的角度归纳铁、铁盐、亚铁盐的复原性或氧化性。能联系合金的组成解释合金性质，认识合金对人类社会的奉献，能用简单实验探究铁与水蒸气的反响产物，制备Fe(OH)2，能设计简单实验检验Fe2＋、Fe3＋，能利用化学方程式定量的计算分析化学反响中的物质变化规律。例1(2021·金山中学高一期末)为了探究铁及其化合物的氧化性和复原性，某同学设计如下实验方案，其中符合实验要求且正确的选项是()选项实验操作实验现象离子反响实验结论A在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水浅绿色溶液变成棕黄色溶液2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－Fe2＋具有氧化性B在氯化亚铁溶液中参加锌片浅绿色溶液变成无色溶液Fe2＋＋Zn=Fe＋Zn2＋Zn具有复原性C在氯化铁溶液中参加铁粉棕黄色溶液变成浅绿色溶液Fe3＋＋Fe=2Fe2＋铁单质具有复原性D在氯化铁溶液中参加铜粉棕黄色溶液变成蓝色溶液2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋Fe3＋具有复原性答案B解析Fe2＋具有复原性，在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水，Fe2＋被氯水氧化生成Fe3＋，溶液由浅绿色变成棕黄色，故A错误；Fe2＋具有氧化性，Zn具有复原性，在氯化亚铁溶液中参加锌片，锌与Fe2＋发生置换反响生成Fe和无色的Zn2＋，溶液由浅绿色变成无色，故B正确；氯化铁溶液与铁粉反响生成氯化亚铁，反响的离子方程式为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，故C错误；氯化铁溶液与铜粉反响生成氯化亚铁和氯化铜，反响前氯化铁溶液为黄色，反响后氯化亚铁溶液为浅绿色，氯化铜溶液为淡蓝色，氯化亚铁和氯化铜的混合溶液为蓝绿色，说明Fe3＋具有氧化性，故D错误。例2(2021·北京房山区高一期末)实验小组研究二价铁的氧化反响，设计如下实验。实验序号试剂及操作现象Ⅰ现象a：生成白色沉淀，最终转变为红褐色现象b：……Ⅱ现象c：溶液略呈黄色现象d：溶液呈红色(1)实验所用的Fe(NO3)2溶液由Fe(NO3)3溶液和足量铁粉反响制得，离子方程式是_________________________________________________________________________________________。(2)实验Ⅰ中白色沉淀转变为红褐色的化学方程式是__________________________________。(3)现象b是_____________________________________________________________________。(4)实验小组对实验Ⅱ中何种物质氧化Fe2＋进行研究，提出两种假设：ⅰ.酸性条件下，O2氧化了Fe2＋；ⅱ.酸性条件下，________。①将假设ⅱ补充完整。②设计实验，证实了假设ⅰ不是实验Ⅱ中氧化Fe2＋的主要原因。将实验方案和现象补充完整。步骤1：向mL________溶液中滴加mLmol·L－1H2SO4溶液；步骤2：向上述所得溶液中滴加KSCN溶液，观察到________。③向步骤2所得溶液中滴加NaOH溶液至pH约为5，检测到有Fe3＋产生。(5)综合上述实验，说明二价铁的氧化反响与________因素有关。答案(1)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(3)红褐色沉淀溶解，溶液呈黄色(4)①NOeq\o\al(－,3)氧化了Fe2＋②mol·L－1FeSO4溶液无明显变化(5)溶液酸碱性强弱、氧化剂种类及二价铁的存在形式(其他合理答案给分)解析(1)Fe3＋与Fe发生氧化复原反响生成Fe2＋，离子方程式为：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。(2)实验Ⅰ中Fe(NO3)2与氢氧化钠反响生成Fe(OH)2白色沉淀，被空气中的氧气氧化后迅速从白色变为灰绿色，最终变为红褐色，化学方程式为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。(3)Fe(NO3)2与氢氧化钠反响生成Fe(OH)2白色沉淀，被氧化变为红褐色沉淀Fe(OH)3，参加硫酸溶液后发生酸碱中和反响，红褐色沉淀溶解，溶液变为黄色。(4)①在酸性条件下，NOeq\o\al(－,3)具有氧化性，可将Fe2＋氧化，因此假设ii为酸性条件下，NOeq\o\al(－,3)氧化了Fe2＋。②根据控制变量法可知，要证明氧化剂为氧气，需要排除硝酸根离子的干扰，因此，可以改为向mLmol·L－1FeSO4溶液中滴加mLmol·L－1H2SO4溶液。(5)根据实验的过程和实验现象可知，二价铁的氧化反响与溶液的酸碱性、氧化剂种类及二价铁的存在形式等因素有关。例3(1)某化学兴趣小组利用铁粉、锌粉、mol·L－1FeCl3溶液、mol·L－1FeCl2溶液、KSCN溶液和新制氯水来探究Fe2＋、Fe3＋的氧化性、复原性，并利用实验结论解决一些问题。①用上述所给物质写出表达Fe2＋具有复原性的化学方程式：____________________________。②设计实验方案，完成以下表格。探究内容实验方案实现现象探究Fe3＋具有氧化性取少量mol·L－1的FeCl3溶液，向溶液中参加足量铁粉，再参加少量KSCN溶液参加铁粉后，溶液颜色变为______；参加KSCN溶液后，溶液________③该兴趣小组为探究“Fe2＋具有氧化性〞，提出了向FeCl2溶液中参加锌粉，该反响的离子方程式为____________________________________________________。(2)某反响中反响物与生成物有Fe3＋、Mn2＋、H＋、MnOeq\o\al(－,4)、H2O和一种未知离子X，MnOeq\o\al(－,4)在反响中得到电子，那么X离子是__________，该反响的离子方程式是_____________________。答案(1)①2FeCl2＋Cl2=2FeCl3②浅绿色不变色③Fe2＋＋Zn=Zn2＋＋Fe(2)Fe2＋MnOeq\o\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O解析(1)①在反响中Fe2＋作复原剂，表达其复原性，因此应选择氧化剂，所以选用氯水，发生的反响为2FeCl2＋Cl2=2FeCl3。②向FeCl3溶液中参加铁粉，发生的反响为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCl2溶液中滴加硫氰化钾溶液不变红。③向FeCl2溶液中参加锌粉，发生的离子反响为Zn＋Fe2＋=Fe＋Zn2＋。(2)MnOeq\o\al(－,4)得电子，故MnOeq\o\al(－,4)是氧化剂，Mn2＋为复原产物，那么题目提供的Fe3＋是氧化产物，故复原剂为Fe2＋，即＋)＝1∶5。例4“速力菲〞是一种人工合成的补铁剂，某研究性学习小组为探究其主要成分，进行了如下实验：①翻开这种药片的密封膜，发现其外观为淡黄色；②将“速力菲〞投入小试管中，参加少量蒸馏水，充分振荡后发现溶液变浑浊；慢慢参加稀硫酸后溶液变得澄清透明并显黄色；滴加KSCN溶液，溶液立即变为红色。学生甲由此断定“速力菲〞的主要成分是三价铁盐；③学生乙的操作与甲大致相同，所不同的是他动作敏捷，且在振荡前用橡皮塞塞紧试管口。④为了确认甲、乙的结论是否正确，学生丙将乙所得的淡红色溶液分成两份继续进行实验：试答复以下问题：(1)甲、乙两位同学的结论中比拟合理的是________同学的结论，另一同学判断出错的原因是__________________________。(2)丙的实验①说明维生素C具有较强的________(填“氧化〞或“复原〞)性。(3)写出与②中现象对应的离子方程式：_____________________________________________。(4)关于③中的实验现象，丙同学提出了两种假设：一种是过量的氯水与Fe3＋结合生成了某种稳定的新物质；另一种那么是过量的氯水将SCN－氧化了。请你设计一个实验方案