第1节 第3课时 铁盐和亚铁盐（同步课件）-【上好课】2024-2025学年高一化学同步精品课堂（人教版2019必修第一册）

第一节 铁及其化合物 课时3 铁盐和亚铁盐 人教版2019必修第一册 第三章 铁 金属材料 素养目标 宏观辨识与微观探析： 掌握Fe3+的检验方法；认识Fe3+的氧化性和Fe2+的还原性；归纳Fe3+和Fe2+相互转化的条件。 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。 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，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。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。 科学探究与创新意识： 通过相关实验探究活动，了解探究学习的一般过程和方法，提高实验操作能力,通过学习Fe3+和Fe2+相互转化在生活中的应用，感受化学与生活紧密联系。 教学目标 本节重点 铁离子的检验，铁盐与亚铁盐的转化。 本节难点 Fe、Fe2+、Fe3+转化关系模型的构建 1．通过实验探究学会Fe2＋、Fe3＋的检验方法， 2．依据化合价理论，结合实验探究，掌握Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化的途径，强化变化观念。 新课导入 你知道吗？ 铁是人体必需的微量元素中含量最多的一种，如何合理补铁呢？ 【资料卡片】P70 人体中的铁元素 铁在成人体中的含量为4~5g，是人体必需微量元素中含量最多的一种。人体内的含铁化合物主要分为两类，即功能性铁和储存铁。功能性铁参与氧的运输，其余的铁与一些酶结合，分布于身体各器官。体内缺铁将会导致人的记忆能力、免疫能力和对温度的适应能力等生理功能下降。如果体内的铁不足以供给生命活动的需要，就会发生贫血。 为了满足生理需要，成人每天铁的适宜摄入量为15~20mg。动物内脏、肉类、鱼类、蛋类等动物性食物中的铁容易被吸收。一般蔬菜中铁的含量较少，吸收率也低，但我国膳食中一般食用蔬菜量很大，仍为铁的重要来源。我国已经实施在某些酱油中加入铁强化剂的措施，以减少缺铁性贫血问题的发生。 补铁补的是几价铁？ 观看 Fe2+、Fe3+的检验 壹 Fe2+和Fe3+的转化 贰 知识导航 叁 检验食品中的铁元素 课堂思考 请你思考！ 生活中的富铁食品中，如何测定铁元素的含量？ 生活中的富铁食品 菠菜中铁元素的含量测定 菠菜中的铁元素是Fe2+还是Fe3+ ？如何检验？ 01 Fe2+、Fe3+的检验 课堂思考 请你猜测！ 菠菜中的铁元素是Fe2+还是Fe3+ ？ 猜想1：只含有Fe2+ 猜想2：只含有Fe3+ 猜想3：含有Fe2+和Fe3+ 取样 研磨 溶解 过滤 检验 综合考虑：应该含有Fe2+和Fe3+ 针对猜想，请同学们设计实验加以验证 溶解水配成溶液，你认为样品中铁元素有哪些存在形式？ O2 亚铁离子被O2氧化，铁元素可能以铁离子形式存在 Fe2+ Fe3+ 8 方法指导 【方法导引】 认识元素及其化合物性质的视角 物质类别和元素价态，是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。 基于物质类别和元素价态，可以预测物质的性质。 例如，对于Fe2O3,从物质类别来看，它属于金属氧化物，据此可以预测它可能与酸发生反应;从元素价态来看，Fe2O3 中铁元素的化合价是+3价，为铁元素的高价态，据此可以预测它具有氧化性，可能与具有还原性的物质发生反应。 基于物质类别和元素价态，还可以设计物质间转化的途径。例如，要想从单质铁获得FeSO4，既可以基于物质类别设计从金属单质与酸反应获得，也可以通过金属单质与盐的置换反应获得;还可以基于元素价态设计单质铁与+3价铁反应得到+2价铁。 9 一、Fe2+、Fe3+的检验 课堂探究 构建模型 探究学习 方案1：观察法 硫酸亚铁 硫酸亚铁溶液 氯化亚铁 硫酸铁 硫酸铁溶液 氯化铁 氯化铁溶液 Fe3+：棕黄色 Fe2+：浅绿色 如果溶液中离子浓度很小，很难观察确认 10 课堂探究 构建模型 一、Fe2+、Fe3+的检验 对比学习 方案2：从物质类别的角度——盐类分析 Fe3+ Fe2+ 实验 操作 实验现象及方程式 有红褐色沉淀 Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓ Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓ 如果溶液中有Fe2+和Fe3+，这种方法不好确定是否有Fe2+ 典例精讲 一、Fe2+、Fe3+的检验 构建模型 方案3：Fe3+的检验 探究学习 在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeCl2溶液，各滴入几滴KSCN溶液。观察并记录现象。 【实验3-2】 课堂探究 一、Fe2+、Fe3+的检验 重点掌握 探究学习 1.Fe3+的检验 滴入KSCN溶液 原理 FeCl3溶液 FeCl2溶液 —— 滴入 KSCN溶液 滴入 KSCN溶液 溶液变为红色 溶液无明显变化 Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 (红色) ？ 检验Fe3+最灵敏的方法 课堂探究 一、Fe2+、Fe3+的检验 构建模型 探究学习 方案4：从元素化合价的角度——Fe2+的检验 利用Fe2+还原性，设计试验方案 课堂探究 一、Fe2+、Fe3+的检验 重点掌握 探究学习 2.Fe2+的检验 ①加KMnO4(H+)溶液 取少量样品溶液于试管，滴加少量酸性高锰酸钾溶液，如果紫红色褪色，则溶液中含有Fe2+ ；如果无明显变化，则溶液中不含Fe2+ 5Fe2++MnO4-+8H+= 5Fe3+ +Mn2++4H2O ②先加KSCN溶液，再加氯水或双氧水 2Fe2++Cl2= 2Fe3+ +2Cl- ？ 滴入 KSCN溶液 FeCl2 滴入 氯水 Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 (红色液体) 滴入双氧水 开始溶液不变红色，加几滴氯水后溶液变红色。 典例精讲 【例1】下列有关Fe2＋及Fe3＋的检验方法合理的是(　　) A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋ B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液，溶液变为红色，说明原溶液中含有Fe2＋ C．向某溶液中加入NaOH溶液，得到红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋ D．向某溶液中加入NaOH溶液，得到白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋ C 课堂思考 请你解释！ 请你解释一下日常生活中出现的现象为什么？ 补铁药物琥铂酸亚铁的说明书 密封包装 薄膜防止Fe2+被氧化 Vc会有什么作用？ 观看 02 Fe2+和Fe3+的转化 课堂思考 请你预测！ 从元素化合价的角度预测铁盐和亚铁盐具有什么样的化学性质？能与哪些物质发生反应？ 在给定试剂中选择合适试剂，设计实验方案并预测实验现象 设计实验方案 试剂：FeCl3溶液、FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水、H2O2溶液、 酸性KMnO4溶液、KI-淀粉试纸、铁粉、铜片 既具有还原性，又具有氧化性 氧化性 +2 +3 FeCl2 FeCl3 课堂思考 请你总结！ 观看视频请你总结Fe2+的性质！ 亚铁盐的氧化性和还原性 20 课堂探究 二、Fe2+和Fe3+的转化 重点理解 探究学习 1.FeCl2既具有还原性，又具有氧化性 ， 实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论 在FeCl2溶液中加入锌片 溶液由浅绿色变为无色 Fe2+ + Zn==Fe + Zn2+ Fe2+具有氧化性 向FeCl2溶液中加入氯水 溶液由浅绿色变为黄色 2Fe2+ +Cl2==2Fe3+ + 2Cl- Fe2+具有还原性 向FeCl2溶液滴加少量酸性高锰酸钾溶液 紫红色褪色 5Fe2++MnO4-+8H+= 5Fe3+ +Mn2++4H2O Fe2+具有还原性 课堂探究 二、Fe2+和Fe3+的转化 重点理解 探究学习 2.FeCl3的氧化性 22 课堂探究 二、Fe2+和Fe3+的转化 探究学习 重点理解 2.FeCl3的氧化性 实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论 在FeCl3溶液中加入铜片 溶液由棕黄色变为浅绿色 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ +Cu2+ Fe3+具有氧化性 向FeCl3溶液中加入淀粉KI溶液 溶液变为变蓝色 2Fe3+ + 2I- == 3Fe2+ + I2 Fe3+具有氧化性 课堂思考 请你思考！ 如果将铁盐转变成亚铁盐选择什么试剂？写出反应的离子方程式 如何用Fe3+制备Fe2+？ 加铁粉 (利用Fe3+的氧化性、Fe的还原性) 现象预测：溶液棕黄变浅绿 Fe3+ Fe2+ 还原剂 请你设计试验方案 设计试验方案 24 课堂探究 二、Fe2+和Fe3+的转化 重点理解 探究学习 3.Fe2+和Fe3+的转化 在盛有2 mL FeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，振荡试管。充分反应后，滴入几滴KSCN溶液，观察并记录现象。把上层清液倒入另一支试管中，再滴入几滴氯水，又发生了什么变化？ 【实验3-3】 课堂探究 二、Fe2+和Fe3+的转化 重点理解 3.Fe2+和Fe3+的转化 探究学习 FeCl3溶液 加入过量 铁粉 溶液由棕黄色变为浅绿色 无明显现象 溶液呈红色 2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋ 2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl- 滴入 KSCN溶液 取上层清液 滴入氯水 典例精讲 【例2】要证明溶液不含Fe3+，而可能含有Fe2+，进行如下实验操作时最佳顺序为（ ） ①加如足量新制氯水 ②加如足量KMnO4 ③加入少量KSCN溶液 A. ①③ B．②③ C．③① D．①②③ C 请你思考！ 可以选用什么试剂实现Fe2+和Fe3+的相互转化？ 课堂思考 （1）Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三种物质中，哪种物质可做氧化剂，哪种可做还原剂，哪种既可做氧化剂又可做还原剂？举例写出相应反应的化学方程式，并加以说明。 （2）请你用图示的方法归纳Fe、Fe2+和Fe3+三者之间的相互转化关系，并与同学讨论。 思考与讨论 Fe2+ Fe3+ 氧化剂 还原剂 还原剂：Zn、Fe、Cu、S2-、I-等 氧化剂：O2、 Cl2、H2O2、HNO3、KMnO4 等 课堂探究 二、Fe2+和Fe3+的转化 重点掌握 实验探究 4.Fe2+和Fe3+的转化价类二维图 物质类别 氧化物 碱 盐 单质 元素价态 0 +2 +3 +6 Fe(OH)3 Fe3+ Fe(OH)2 Fe2+ FeO Fe Fe3O4 Fe2O3 课堂探究 重点掌握 二、Fe2+和Fe3+的转化 5.Fe、Fe3+与Fe2+的相互转化 Fe Fe2+ Fe3+ 还原剂 如Fe、Zn、Cu、I- 、 S2-、H2S2-等 强氧化剂 如Cl2、H2O2、O2、HNO3、KMnO4等 弱氧化剂 如H+、Cu2+、S、I2 等 强还原剂 如Zn、Al、CO、H2等 强氧化剂 如Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸等 强还原剂 如Zn、Al、CO、H2等 典例精讲 【例3】除去下列物质中含有的少量杂质，写出除杂所用试剂的化学式和反应的离子方程式: (1)FeCl2溶液中含有少量的FeCl3杂质; (2)FeCl3溶液中含有少量的FeCl2杂质; (3) FeSO4溶液中含有少量的CuSO4杂质。 所用试剂为Fe，反应的离子方程式是: 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ 所用试剂为Cl2，反应的离子方程式是: 2Fe2++Cl2 =2Fe3+ +2C1- 所用试剂为Fe，反应的离子方程式是: Fe+Cu2+=Fe2++Cu 课堂探究 二、Fe2+和Fe3+的转化 实验探究 探究学习 电子工业上常用覆铜板制作印刷电路板，原理是：利用FeCl3溶液做腐蚀液，把覆铜板上不需要的铜腐蚀掉。预先设计好的电路在铜板上用蜡或不透水的物料覆盖，以保护铜线路不被腐蚀。 探究 利用覆铜板制作图案 思考与讨论(1)在上述实验中，发生 了什么化学反应， 生成的主要产 物是什么？请运用氧化还原反应的规律进行分析并尝试写出反应的化学方程式。 (2)为使使用后的“腐蚀液” 能得到充分利用，如何处理使用后的“腐蚀液”? 课堂探究 二、Fe2+和Fe3+的转化 实验探究 难点掌握 6.利用覆铜板制作图案 课堂探究 二、Fe2+和Fe3+的转化 重点掌握 实验探究 6.利用覆铜板制作图案 (1)在上述实验中，发生了什么化学反应，生成的主要产物是什么?请运用氧化还原反应的规律进行分析，并尝试写出反应的化学方程式。 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+ (2)为使使用后的“腐蚀液”能得到充分利用，如何处理使用后的“腐蚀液”? 先加人适量的铁粉与废液中Cu2+反应，回收铜；再向废液中加人氯水等氧化剂，实现FeCl3溶液的再生。 典例精讲 【例4】几种物质间的相互转化关系如图所示： (1)A转化为B及气体的反应中应加入的试剂是______(填化学式)。 (2)写出B的化学式：_______，F的化学式：_____。 (3)写出G→H的化学方程式：___________________________________。 (4)写出检验D溶液中金属阳离子的方法：___________________________； 向D溶液中加入A，发生反应的离子方程式是__________________。 HCl FeCl2 KCl 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe3++3SCN－=Fe(SCN)3 2Fe3++Fe=3Fe2+ 课堂思考 请你思考！ 生活中的富铁食品中，如何测定铁元素的含量？ 生活中的富铁食品 如何测定菠菜中铁元素的含量？ 03 检验食品中的铁元素 课堂探究 三、检验食品中的铁元素 研究与实践 实验探究 1.菠菜中铁元素含量的定量测量 定性检测铁元素存在形式 定量测量铁元素质量 计算铁元素含量 课堂探究 三、检验食品中的铁元素 研究与实践 探究学习 ①菠菜中铁元素定性检验 过滤 酸浸 灼烧 研磨 切碎 取样 研磨 溶解 过滤 检验 菠菜中的铁元素是Fe2+ 39 课堂探究 三、检验食品中的铁元素 研究与实践 实验探究 1.菠菜中铁元素含量的定量测量 课堂探究 三、检验食品中的铁元素 研究与实践 探究学习 ②菠菜中铁元素定量测定 过滤 加入双氧水 Fe(OH)3沉淀 溶液中Fe2+、Fe3+的质量不易直接测量，可以将离子转化为沉淀，通过测量沉淀的质量来计算铁元素的质量。 Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 41 课堂探究 三、检验食品中的铁元素 含量测定 探究学习 ③菠菜中铁元素的含量计算 方案1：沉淀法，将铁元素转化为Fe(OH)3，过滤、洗涤、干燥后称量，计算铁元素含量 Fe3+溶液 Fe2+溶液 OH- OH- Fe(OH)3 Fe(OH)2 O2 Fe2O3 方案2：将铁元素转化为Fe(OH)3过滤、洗涤、干燥后灼烧，称量Fe2O3质量后计算铁元素含量 课堂探究 三、检验食品中的铁元素 含量测定 探究学习 ③菠菜中铁元素的含量计算 方案3：用氧化剂将补铁剂中亚铁盐全部氧化为铁盐，加碱沉淀后过滤、洗涤、干燥灼烧后称量氧化铁质量，再进行计算。 Fe3+溶液 Fe2+溶液 OH- Fe(OH)3 氧化剂 Fe2O3 课堂探究 三、检验食品中的铁元素 含量测定 探究学习 ④菠菜中铁元素的质量分数 m(Fe2O3)× 56×2 56×2+16×3 m(菠菜样品) 课堂小结 铁及其化合物的价类二维图 物质类别 氧化物 碱 盐 单质 元素价态 0 +2 +3 +6 Fe(OH)3 Fe3+ Fe(OH)2 Fe2+ FeO Fe Fe3O4 Fe2O3 45 课堂小结 盐溶液 添加试剂 Fe2+ Fe3+ KSCN     KMnO4(H+)     淀粉- KI     Cu     无明显现象 Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3 溶液变血红色 紫色褪去 无明显现象 无明显现象 溶液变蓝 无明显现象 铜片溶解且溶液变为蓝色 Fe2+、Fe3+的检验 46 课堂小结 Fe、Fe3+与Fe2+的相互转化 Fe Fe2+ Fe3+ 还原剂 如Fe、Zn、Cu、I- 、 S2-、H2S2-等 强氧化剂 如Cl2、H2O2、O2、HNO3、KMnO4等 弱氧化剂 如H+、Cu2+、S、I2 等 强还原剂 如Zn、Al、CO、H2等 强氧化剂 如Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸等 强还原剂 如Zn、Al、CO、H2等 47 随堂演练 1. 在一些茶叶、点心等食品的包装盒中有一个小袋，将小袋打开，可以看到灰黑色粉末，其中有些已变成棕褐色。将上述粉末溶于稀盐酸，取上层清液，滴入几滴氯水，再滴加KSCN溶液，马上出现红色。以下结论不正确的是(　　) A．该灰黑色粉末用作抗氧化剂 B．该灰黑色粉末不可食用 C．小袋中原来装有铁粉 D．小袋中原来装有氧化铁 D 48 随堂演练 2,某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题： （1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol/L的溶液．在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是___________________。 （2）甲组同学取2mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为________________________________。 （3）丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为__________________________； 一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。 防止Fe2+被氧化 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 49 随堂演练 3，将适量的铁粉放入FeCl3溶液中，完全反应后，溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等，则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是（ ） A A．2:3 B．3:2 C．1:2 D．1:1 50 演示完毕 感谢聆听 https://www.zxxk.com/user/13354804 学科网 rbm.xkw.com rbm.xkw.com rbm.xkw.com Lavf58.20.100 学科网版权所有 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.42 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.42 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) $$