第二章 微项目 补铁剂中铁元素的检验——利用配合物进行物质检验 教学设计 2023-2024学年高二下学期化学鲁科版（2019）选择性必修2

补铁剂中铁元素的检验 -利用配合物进行物质检验 一.教材内容分析 本节课是山东科学技术出版社出版、北师大王磊主编的普通高中化学课标教材《物质结 构与性质》第二章“微粒间相互作用与物质形式”新增的微项目。本节课是对配位键的形成、 配合物的概念与应用等相关内容的复习、应用和拓展。选择性必修课程《物质结构与性质》 中实验寥寥无几，简单配合物的制备是 “物质结构与性质”模块里唯一的学生必做实验。 如何深入挖掘配合物的相关实验对“物质结构与性质”模块显得十分有必要。 二.教学目标 (1)能基于证据说明Fe2+ 和Fe3+ 形成配合的稳定性和特征颜色，能从氧化还原反应、铁及其 化合物的性质、配位化合物的形成等视角设计设实验检验复杂环境下的Fe2+ 和Fe3+ 。 (2)能基于证据分析和预测Fe3+ 与多种配位体的共存问题，通过实验验证、深化认识配位平 衡。 (3)能借助配位平衡模型，定量检测真实环境下补铁片剂中微量的Fe元素，发现并认同配位 化学的学科价值。 三.学情分析 已有知识：了解配位键、配合物的基本概念，化学平衡、配位平衡原理；了解氧化还原反应、 铁及其化合物的性质，知道常见的检验Fe2+ 和Fe3+的方法。 局限认识：对配合物的认识仅限于表层，对其应用、结构的复杂性等方面并未进行较为深入 的理解。 四.教学方法 项目式学习法、探究法、实验和评价法、提问与点评法、讨论法等 五.实验用品 补铁片剂、硫酸铁溶液、硫酸亚铁溶液、稀硫酸、蒸馏水、硫氰酸钾溶液、EDTA 溶液、邻二氮菲溶液 六.教学重难点 深化建构配位化合物形成模型和配位平衡模型 七.设计思路 项目 任务 问题 活动 结论 任务一：检验药片中是否存 间接检验二价铁的方法存 稳定常数数据分析，检验 邻二氮菲是检验二价的 在正二价的铁 在局限性 二价铁的合适试剂 较优试剂 项目一：定性的检 验补铁剂中铁元 任务二：检验药片中的铁元 实验发现补铁片水溶液中 讨论、分析未变红的原 用配合物检验金属离子 素是否被氧化成正三价 加 KSCN 溶液，并未变红。 因，并实验验证。 时要控制合适的 PH 范围 EDTA 检验 Fe3+更灵敏 发现：EDTA 与硫酸铁溶液 分析、讨论可能的原因， 配合物的稳定性存在差 混合没有明显的现象 并设计实验方案 异，稳定性弱的更易转 化成稳定性强的配合 项目二：定量的测定补 Fe3+与 EDTA 按照 1：1 反应 如何确定滴定终点？需加入 滴定实验测定补铁剂中 计算补铁片中具体含铁 铁剂中铁的含量 指示剂 铁的含量 量 八.教学流程 【教学活动设计】 (一) 课的引入：血红蛋白的结构 (二) 课的展开: 项目活动1：定性的检验补铁剂中铁元素的价态 【师】如果人体发生缺铁性贫血，应补几价铁更容易被人体吸收呢？ 【生】二价铁 【展示】PPT 展示硫酸亚铁补铁片及补铁片成分 【师】亚铁离子具有还原性很容易被氧化，请大家猜测此补铁片中铁元素的价态。 【生】仅有正二价的铁或者仅有正三价的铁，或者两者都有。 【问题】你能设计检验补铁片中铁元素价态的实验方案吗？ 【知识回顾】必修 1 中学习过的正二价铁和正三价铁的检验方法。 任务一：检验该补铁片中是否有正二价的铁 【知识回顾】正二价铁的检验 【师】如果在三价铁存在的复杂体系中，这些检验方法还合适吗？ 【生】思考后提出可以用酸性高锰酸钾检验 【师】如果向补铁片的溶液中滴加酸性高锰酸钾后溶液褪色，能否说明补铁片中具有还原性 的粒子一定是亚铁离子呢？ 【生】不能 【师】大家已了解此补铁片成分比较复杂，使高锰酸钾溶液褪色的有可能是其它还原性的粒子。我们发现必修中学到的检验正二价铁的方法在简单体系中是可行的，在复杂体系中存在一定的局限性。在复杂体系中，到底如何检验正二价铁呢？通过前面的学习我们已经建构了利用配合物检验金属离子的思维模型，配体可以提供孤对电子，金属离子可以提供空轨道，只要两者结合能形成颜色鲜亮、且稳定的配合物，就可以利用这种配合物来可以检验金属离子。是否可利用配合物来直接检验正二价的铁呢？【生】可以 【师】要想利用配合物来检验正二价的铁，首先得找到合适的试剂。 【资料卡片 1】 EDTA 邻二氮菲 硫氰酸钾 Fe(II) 稳定常数数量级 14 21 配合物颜色 淡绿色 橙红色 Fe(III) 稳定常数数量级 25 14 6 配