3.1.2 铁盐与亚铁盐 教学设计 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

授课学校 授课班级 授课科目 教学课题 铁的重要化合物 ——亚铁盐与铁盐 （第2课时） 教学时长 40min 设计理念/思路 学生在铁的重要化合物一节第1课时沿着价类二维的预测探究思路完成了铁氧化物、铁氢氧化物的学习，已有了价类二维角度的应用经验。 本课时从“亚铁盐与铁盐的性质预测”入手，留给学生较大的预测空间，引导学生自主应用价类二维角度进行预测与探究； 第二环节承接性质预测，开启“亚铁盐与铁盐转化的探究”在网络授课不便实验的现实情况下，采用现象预测与分析解释的方法进行探究。 第三环节应用价类的预测角度与亚铁盐、铁盐转化知识，引导学生自主设计单一金属离子溶液与未知混合溶液中亚铁离子、铁离子检验方案，起到性质、转化两部分内容的诊断与巩固作用。 教学内容分析 教材名称：　　必修　第　1　册，第　3　章　2　节　59-62　页 出版社：　　　人民教育出版社（2017版）　　　　　　　　 内容分析： 本课时为人教版教材必修一第三章第二节第2课时内容，学生在前一课时中熟悉了单质铁、铁的氧化物和氢氧化物的性质，在此基础上，本课时按照“预测铁盐与亚铁盐的性质”、“探究亚铁盐与铁盐转化”、应用性质和转化思路“设计亚铁盐与铁盐检验方案“的思路，系统有序的学习与探究铁盐、亚铁盐。 学情分析 已知点： 1、学生在之前的学习中已经熟悉了单质铁、铁氧化物、铁氢氧化物的性质 2、学生已有应用价类二位角度预测物质性质的学习经验，初步具备价类二位角度的预测思路 障碍点： 1、学生实验能力与自主探究的意识较弱 2、学生对于价类二维角度的认识较浅，不能准确利用物质的通性，不能自觉从元素化合价角度预测，预测思路通常不完整 教学目标 1、通过学习铁盐和亚铁盐的物理、化学性质，能够从物质类别和元素价态两种角度认识和研究元素化合物的转化关系，并建立认识模型，丰富研究物质的思路和方法。 2、通过实验探究亚铁盐和铁盐的化学性质，能够用离子方程式正确表示，建立性质，现象与应用之间的联系，形成证据意识。 3、能够依据复分解反应和氧化还原反应原理，设计验证铁盐与亚铁盐的实验方案 教学重点 1、掌握铁盐与亚铁盐的化学性质与转化关系 2、设计铁盐与亚铁盐的检验方案 教学难点 1、建立价类二维的性质探究思路 2、理解铁盐与亚铁盐的转化关系 教学资源 《人教版高中化学必修一》、《高中化学课标（2017版）、教学PPT 教学用具 钉钉直播间、课堂手写板 教学方法 讲授法，实验观察法，网络直播授课 教学过程及内容 环节 情景设置 问题提出 教师活动 学生活动 设计意图 学生发展 预测亚铁盐与铁盐的性质 生活中的含铁盐观察及应用 预测硫酸亚铁的性质，并简短的说明预测依据 [含铁盐生活素材展示] [引入] 根据整理，我们可以将上述含铁盐简单为两类。 如 FeSO4 、FeCl2、Fe(NO3)2 等含有Fe2+ 的盐称为亚铁盐；Fe2(SO4)3、FeCl3等,含有Fe3+的盐称为铁盐。 医药方面，含FeSO4的糖浆、药片等常被用来补充人体内铁元素，治疗缺铁性贫血。 [任务布置1] 1、通过观察，归纳亚铁盐与铁盐有哪些物理性质。 2、预测硫酸亚铁的化学性质并说明预测依据 [追问] 如何验证硫酸亚铁的氧化性，如何验证硫酸亚铁的还原性？能否举出具体例子？ [评价] 硫酸亚铁作为盐类物质，可以与碱发生复分解反应。 [追问] 硫酸亚铁可以与盐发生反应吗？能举出例子吗？ [评价] 硫酸亚铁中能够与亚铁离子发生复分解反应的盐高中阶段几乎没有，但是它的阴离子——硫酸根离子却可以与钡盐反应生成沉淀。 因此在判断盐溶液的反应时，还应特别注意其离子组成。 [总结提问] 请一位同学为我们完整的总结叙述我们刚才进行硫酸亚铁性质的预测过程与预测结果。 [提问] 请预测氯化铁可能具有的化学性质，说明预测依据，并举出具体反应例子。 [素材观察]、 [应用价类二维图工具整理归纳含铁盐] [思考与讨论] [分析与分享] [生1回答] 亚铁盐固体为绿色，溶液呈浅绿；铁盐固体多为黄色，溶液呈黄色。亚铁盐与铁盐大多为可溶盐。 [生2 回答] 硫酸亚铁中铁为+2价，因此既具有氧化性又具有还原性。 [生2回答] 加入还原剂发生反应验证氧化性，与金属置换；加入氧化剂发生反应验证还原性，比如高猛酸钾。 [生3回答] 硫酸亚铁可以和碱反应生成氢氧化亚铁沉淀 [生3回答] 硫酸亚铁可以与钡盐反应，比如氯化钡，生成硫酸钡沉淀。 [生4总结] 通过硫酸亚铁属于盐类物质，我们预测它可与碱、某些盐发生反应，并举出了具体的例子证明；由铁元素的价态预测硫酸亚铁既具有氧化性又具有还原性。 [学生回答] 氯化铁属于盐类，铁盐可与碱发生复分解反应生成氢氧化铁沉淀。 氯化铁还可以与某些盐发生复分解反应，例如硝酸银。 氯化铁中铁处于正三价，无还原性，具有氧化性，可与还原剂发生反应。 通过观察归纳，认识铁盐与亚铁盐的具体物质及价态； 同时了解铁盐在生产生活中的应用与价值 以硫酸亚铁为例，引导学生应用价类二维角度预测性质 通过追问具体验证方法诊断学生氧化还原原理的迁移应用能力； 通过追问具体检验例子，诊断学生对于常见氧化剂与还原剂的认识。 诊断并发展学生从离子反应角度认识物质的能力 通过学生的完整叙述，梳理价类二维预测角度 通过预测氯化铁性质，应用与巩固价类视角 发展价类二维的物质分类归纳能力 诊断并发展学生自主应用价类二维角度预测物质性质的能力 巩固学生对电解质与离子反应本质的认识 探究亚铁盐与铁盐的转化 1、氯化铁与Fe粉、Cu粉、KI反应实验设计； 2、硫酸亚铁与新制氯水、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液反应实验设计 1、找出下列药品中的氧化剂与还原剂。 2、设计实验方案将Fe3+转化为Fe2+。 3、设计实验方案将Fe2+转化为Fe3+。 4、预测氯化铁与各还原剂反应现象 5、分析氧化产物与还原产物 6、预测硫酸亚铁与各还原剂反应现象 5、分析氧化产物与还原产物 [Fe3+ → Fe2+转化实验准备] 药品：氯化铁溶液、硫酸亚铁溶液、Fe粉、Cu粉、KI溶液、新制氯水、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液、淀粉溶液 仪器：试管、滴管、试管架 [任务布置一] 1、找出下列药品中的氧化剂与还原剂。 2、设计实验方案将Fe3+转化为Fe2+。 3、设计实验方案将Fe2+转化为Fe3+。 [评价总结学生方案] [任务布置二] 1、分组预测向氯化铁溶液中加入还原剂：粉、铜粉、KI溶液后的实验现象并说明原因 2、尝试书写相关反应的离子方程 3、说明反应中的氧化产物与还原产物 [追问] 产物溶液应该呈什么颜色？ [补充资料] 1、碘单质可溶于水，碘水呈黄色 2、淀粉遇碘单质变蓝 [任务布置三] 1、分组预测向硫酸亚铁溶液中加入氧化剂剂：新制氯水、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液后的实验现象并说明原因 2、尝试书写相关反应的离子方程 3、说明反应中的氧化产物与还原产物 [追问] 通过氧化还原关系分析，我们知道反应的产物中没有气体物质，但实验过程却能看到大量的气泡生成，这是为什么呢？ [补充] 实验中看到的氧气是由于铁离子的催化，过氧化氢分解生成的，并不是由亚铁离子还原得到的。 [观察实验药品] [生1答] 其中铁粉、铜粉、KI溶液可做还原剂；新制氯水、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液可做氧化剂 [生2答] 向氯化铁溶液中加入还原剂：粉、铜粉、KI溶液可实现将Fe3+转化为Fe2+ [生3答] 向硫酸亚铁溶液中加入氧化剂：新制氯水、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液可实现将Fe2+转化为Fe3+ [思考与讨论] [生1答] 氯化铁与铁粉反应：铁粉溶解，溶液由黄变绿，氧化产物与还原产物均为亚铁离子。 [生2答] 氯化铁与铜粉反应:铜粉溶解，溶液由黄变绿，还原产物为亚铁离子，氧化产物为铜离子 [生2补答] 铜离子的蓝色与亚铁离子的浅绿混合后可能呈青色 [生3答] 氯化铁与KI反应，还原产物为亚铁离子，氧化产物为碘单质。溶液由黄变绿。 [生3补答] 反应后溶液颜色仍为黄色，加入淀粉后溶液变蓝 [思考与讨论] [生1答] 向硫酸亚铁中加入新制氯水：氯水黄绿色褪去，溶液由浅绿色变为黄色，氧化产物为铁离子，还原产物为氯离子 [生2答] 向硫酸亚铁溶液中加入双氧水，溶液由浅绿色变黄，氧化产物为铁离子，还原产物是水。 [生2补答] 可能是过氧化氢自身分解生成氧气 [生3答] 向硫酸亚铁中滴入高猛酸剂啊：高猛酸钾紫色褪去。还原产物为锰离子，氧化产物为铁离子。 诊断学生对常见氧化剂、还原剂的判断及应用 通过完整设计铁离子到亚铁离子的转化方案、预测实验现象、判断氧化还原产物、书写反应离子方程，帮助学生形成探究物质性质的思路，同时培养实验意识与证据分析能力 在转化应用中巩固价态视角 完整设计亚铁离子到铁离子的转化实验，通过预测实验现象，分析氧化产物与还原产物，加深学生对亚铁盐还原性的认识 发展科学探究与创新意识的学科素养，培养实验设计、实验观察、证据分析的能力 设计铁盐与亚铁盐的检测 1、单一金属离子溶液中亚铁离子、铁离子检验 2、未知混合溶液中亚铁离子、铁离子检验 1、已知下列溶液只含一种金属阳离子，如何证明该离子为Fe3+或Fe2+ 2、已知下列溶液可能含有Fe2+或Fe3+，也可能为Fe2+、Fe3+的混合溶液，如何检验其中含有的金属离子？ [提问] 已知下列溶液只含一种金属阳离子，如何证明该离子为Fe3+？请大家结合学习过的铁盐性质与转化，设计检验方案。 [提供素材] KSCN属于盐，可以电离生成K+和SCN-， Fe3+与SCN-反应生成特征的红色产物，属于配合物（络合物），不是沉淀。KSCN是铁离子非常灵敏的特征检测剂。 [追问] 不能使KSCN变红的金属离子就能确定使亚铁离子吗？ [提问] 已知下列溶液可能含有Fe2+或Fe3+，也可能为Fe2+、Fe3+的混合溶液，如何检验其中含有的金属离子？ [追问] 在Fe2+、Fe3+可能混合的溶液里，能先检测Fe2+后检测Fe3+吗？ [思考与讨论] [生1答] 可以通过颜色观察。若为浅绿色则含有亚铁离子，若为黄色则含有铁离子。 [生2答] 可以通过加入氢氧化钠，观察沉淀颜色。若沉淀红褐色则为铁离子，若白色变灰绿最后红褐色则为亚铁离子 [生3答] 可以加入KSCN，若变红则为铁离子，不变红则为亚铁离子 [生3补答] 加入KSCN不变色，加入氧化剂后变红则一定是亚铁离子 [生4答] 加入高猛酸剂，若褪色一定是亚铁离子 [思考与讨论] [交流与自我修改] [生答] 向其中加入KSCN，如果溶液不变红则证明不含有Fe3+，向溶液中继续滴加氯水，此时，若溶液变红， 则证明有Fe2+存在，若溶液不变红则证明无Fe2+存在。 如果我们在一开始向溶液中加入KSCN，溶液变红，则证明其中含有Fe3+，向其中加入KMnO4，若加入的KMnO4褪色，则证明有还原性的Fe2+存在，反之若KMnO4不褪色，则证明没有Fe2+存在。 [生答] 不可以，因为检验Fe2+需要加入KMnO4观察是否褪色，加入KMnO4后Fe2+会被氧化生成Fe3+，此时再加入KSCN检验Fe3+，溶液一定会变红，但无法证明这里的Fe3+是原溶液中的还是检验过程中有Fe2+氧化生成的。 通过单一亚铁离子/铁离子检验方案的设计，诊断与巩固学生对亚铁离子、铁离子性质的认识与迁移应用能力 通过未知混合溶液中亚铁离子、铁离子检验的方案设计，诊断学生对离子检验的应用能力和亚铁离子、铁离子转化的迁移能力 发展学生证据推理、科学探究的学科素养 发展学生应用性质与思路解决复杂问题的能力 板书 （网络授课，无板书） 作业 一、根据“亚铁盐与铁盐转化”的学习经验，在价类二维图上补充铁单质与铁盐、亚铁盐的转化关系，表明转化条件；使用氧化剂/还原剂强弱；尝补充对应氧化剂/还原剂 二、判断题 1）、金属阳离子被还原一定会得到金属单质吗？ （ ） 2）、 H2O2可以将Fe2+氧化为Fe3+，还原产物为O2 （ ） 3）、 可以用Fe粉除去FeCl2溶液中混入的FeCl3 （ ） 4）、向某溶液中滴入KSCN溶液变为红色，可判断该溶液中只含有Fe3+ （ ） 5）、向某溶液中先加入氯水,后滴入KSCN溶液变为红色，可判断该溶液中含有Fe2+ （ ） 三、思考题 1、实验室里保存FeCl2或FeSO4溶液时通常会在试剂瓶里加入Fe粉或铁钉，这是为什么？ 2、实验室有一瓶久置的FeSO4溶液，如何判断该溶液是否变质？ 四、分析题 1、向FeCl3溶液中加入Fe粉 ①、若Fe不足，产物溶液中的金属离子有哪些？ ②、若Fe过量，产物溶液中的金属离子有哪些？ 2、向FeCl3溶液中加入Zn粉 ①、若Zn不足，产物溶液中的金属离子有哪些？ ②、若Zn足量，产物溶液中的金属离子有哪些？ 3、HNO3是具有强氧化性的酸，稀HNO3与Fe发生反应（稀HNO3会被还原生成NO） ①、少量的Fe与稀HNO3发生反应，会生成几价的铁盐？ ②、过量的Fe与稀HNO3发生反应，会生成几价的铁盐？ ③、如何检验产物中的含铁盐价态？ 五、探究题 探究某含铁盐溶液价态的过程中： 周同学取少量待测溶液加入试管，滴入KSCN溶液不变色，加入少量氯水后溶液变为红色，继续加入氯水至过量，周同学发现溶液中的红色消失了，这是为什么呢？ 教学 反思 1、本课时容量较大，既要保证学生能够掌握性质、转化、方程熟悉、离子检验等核心知识，有需要把握学生探究能力、价类二维预测角度、实验设计等关键能力与素养的发展。因此对教师对于课堂氛围，课堂时间，学生思考设计积极性的把握能力提出了较高的要求。 2、受网络授课环境的影响，学生的探究过程确实了真实的实验操作与现象观察，对于特殊实验现象分析的推进略显生硬。 学科网（北京）股份有限公司 $$