内容正文:
第二课时 Fe3O4中铁元素的价态探究
第一节 铁及其化合物
宁晋县第一中学曹战新
学习目标:
1、通过实验探究认识铁盐和亚铁盐的化学性质,并能用离子方程式正确表示。
2、体会实验探究对认识和研究物质性质的重要作用,培养证据推理与模型认知的学科素养。
3、学以致用,能利用本节课所学知识解决生活中简单的化学问题。
发现问题
四氧化三铁
(Fe3O4)
黑色晶体(有磁性)
颜色、状态:
溶解性:
铁元素的价态:
不溶于水
?
俗称:
磁性氧化铁
证据
证据一: Fe³⁺和Fe²⁺溶液的外观
常见的铁盐有:Fe2(SO4)3、FeCl3
常见的亚铁盐有:FeSO4、FeCl2
Fe3+:棕黄色
Fe2+:浅绿色
【实验3-2】在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeCl2溶液,然后各滴入几滴KSCN(硫氰化钾)溶液。观察并记录现象。
Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3
(红色)
Fe3+ 与SCN-络合生成的配合物
不是沉淀
应用:可利用KSCN溶液来鉴别Fe3+。
证据二: Fe³⁺和Fe²⁺溶液的化学性质
【实验3-3】向盛有 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,观察实验现象。在上层清液中滴入几滴氯水,又发生了什么变化?
2Fe3++Fe=3Fe2+
2Fe2++Cl2 =2Fe3++2Cl-
Fe3+ 有氧化性
加入过量铁粉
加入新制氯水
Fe2+ 有还原性
证据二: Fe³⁺和Fe²⁺溶液的化学性质
2、Fe2+转化为Fe3+
Fe2+
Fe3+
氧化性物质:Cl2 、KMnO4 、O2、H2O2等
1、Fe3+转化为Fe2+
Fe3+
Fe2+
还原性物质:Fe、Cu等
证据二: Fe³⁺和Fe²⁺溶液的化学性质
思考与讨论:1、如何利用化学方法检验Fe2+?
(1)加酸性KMnO4溶液,紫红色褪色。
(2)先加KSCN溶液,无现象,再加氯水,溶液变红。
可不可以先加氯水,再加KSCN溶液?
✘
思考与讨论:2、已知溶液中有Fe3+,如何检验Fe2+?
加酸性KMnO4溶液,紫红色褪色。
证据二: Fe³⁺和Fe²⁺溶液的化学性质
化学实验探究的一般思路:
提出问题
提出假设
设计实验方案
实施实验
得出结论
(一)、提出问题 Fe3O4中铁元素的价态
(二)、提出假设 Fe3O4中铁元素既有+2价又有+3价
Fe3O4中铁元素的价态探究
(三)、设计实验方案
(1)将四氧化三铁溶解
(2)检验是否存在Fe3+
方法:
(3)检验是否存在Fe2+
方法:
向溶液中滴加几滴KSCN溶液,观察现象
向溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液,观察现象
2MnO4- +10Cl- + 16H+= 2Mn2+ + 8H2O + 5Cl2↑
Fe2+
Fe3+
氧化性物质:O2
注意:① 所需溶液用煮沸的蒸馏水配置。
②溶解过程要隔绝空气。
酸?
③用稀硫酸溶解,不能使用盐酸。
充满CO2的密闭袋子
稀硫酸
(四)、实施实验
2、向溶解后的溶液中滴加几滴KSCN溶液,观察现象
3、向另一袋溶解后的溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液,观察现象
溶液变红
紫红色褪色
1、向每个袋子中注入约20ml稀硫酸溶液,拧紧盖子。
振荡1分钟
(五)、得出结论
1、Fe3O4中铁元素既有+2价又有+3价
2、Fe3O4与H+反应的离子方程式为:
Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
建立模型:四氧化三铁可看作 FeO·Fe2O3
1、提出问题: Fe3O4中铁元素的化合价?
2、提出假设: Fe3O4中铁元素既有+2价又有+3价。
证据
(1)检验Fe3+ :
(2)检验Fe2+:
3、设计实验方案
4、实施实验
5、得出结论
用KSCN溶液来鉴别Fe3+。
①酸性KMnO4溶液,紫红色褪色。
② 先加KSCN溶液,无现象,再加氯水,溶液变红。
化学实验探究过程:
课堂小结
铁是人体必需微量元素之一。最易被人体吸收利用的铁的存在形式是Fe2+。铁缺乏会导致缺铁性贫血。
补铁剂:琥珀酸亚铁片
本品为薄膜衣片
维生素C与本品同服,有利于本品吸收
薄膜防止Fe2+被氧化
维生素C是一种还原性较强的有机物,可以将Fe3+还原为Fe2+ ,有利于人体吸收。
学以致用
在生活中,我们常常听到有人说多吃菠菜、红枣、动物肝脏等食物能够补血(补铁)。然而,耳听为虚,眼见为实。同学们在课下可以利用本节课所学的知识,设计合理的实验方案,以此来证明这种说法究竟是真是假。
学以致用
证据推理与模型认知
证据的收集与整理
证据的分析与推理
模型的构建
模型的应用
整个探究过程体现了我们化学证据推理与模型认知的学科素养。
科学是持续进步与发展的,证据是科学进步的基石。只有在确凿证据的基础上,科学理论才能不断发展和完善,科学才能不断向前迈进。希望同学们形成严谨的科学思维和探究精神,将来在科学领域取得成就。
让课堂绽放魅力 让教育更加美好
宁晋县第一中学曹战新
谢谢
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