第1节 铁的多样性 第1课时（教学设计）化学鲁科版2019必修第一册

第一节 铁的多样性 第1课时 铁盐和亚铁盐 一、知识目标 1.能完成铁元素的“价 - 类”二维图，梳理含铁物质之间的关系。 2.掌握铁盐(Fe3+)和亚铁盐(Fe2+)的性质，能正确书写相关离子方程式。 3.学会(Fe3+)和(Fe2+)的检验方法，能运用规范步骤进行检验并得出结论。 4.理解实验室配制(FeCl2)溶液加入铁屑的原因，掌握除杂等相关问题的处理方法。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识自然界、生活和实验室中的含铁物质，从微观上理解(Fe3+)和(Fe2+)的性质差异及反应本质。 2.证据推理与模型认知：通过实验探究，收集证据推理(Fe3+)和(Fe2+)的性质，建立研究物质性质的基本程序模型。 3.科学探究与创新意识：通过设计实验探究(Fe3+)和(Fe2+)的性质和检验方法，培养创新思维和实践能力。 一、教学重点 1.(Fe3+)和(Fe2+)的性质、检验方法及相关离子方程式的书写。 二、教学难点 1.(Fe3+)和(Fe2+)性质的探究实验设计及综合应用。 本节教学内容出自鲁科版2019必修第一册第三章《物质的性质与转化》第一节《铁的多样性》第1课时《铁盐和亚铁盐》。铁元素是日常生活中常见且重要的元素，铁盐和亚铁盐的知识在整个化学知识体系中具有重要地位，它不仅是对前面所学氧化还原反应、离子反应等知识的巩固和应用，也为后续元素化合物知识的学习奠定基础，在高中化学教学中起到承上启下的作用。 按照教材编排，本课时聚焦铁盐和亚铁盐，先通过常见的含铁物质构建知识框架，引导学生从物质类别和元素价态角度认识铁盐和亚铁盐。接着探究其性质，包括与碱反应、氧化性和还原性等，并给出相应的离子方程式。最后介绍了铁盐和亚铁盐的检验方法。教材通过设置多个活动，如探究铁盐性质、进行铁盐检验等，培养学生的科学探究能力和归纳总结能力，让学生逐步建立起研究物质性质的基本程序和方法。 教学对象为初高中阶段的学生，处于知识和思维的快速发展时期。在知识储备方面，学生在初中已经对铁元素有了一定的认识，了解铁的一些基本性质和常见的含铁物质，如铁能与氧气反应、铁能置换出硫酸铜中的铜等。同时，学生也掌握了一定的化学实验基本操作技能和简单的化学反应原理。但对于铁盐和亚铁盐的性质及检验方法，学生还缺乏深入的了解。 在思维能力方面，初高中学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，他们对直观、生动的实验现象有较强的兴趣，但在分析和解决复杂化学问题时，还需要教师的引导和启发。他们在学习过程中，已经具备了一定的自主探究和合作交流能力，但在运用比较、归纳等方法总结一类物质的共性和差异方面，还需要进一步培养和提高。 此外，学生在学习化学时，往往更关注实验现象，而对实验背后的原理和规律缺乏深入思考。因此，在教学过程中，教师应充分利用实验激发学生的学习兴趣，引导学生通过观察实验现象，深入分析和理解铁盐和亚铁盐的性质及检验方法，逐步培养学生的化学思维和科学素养。 教学环节一 新课导入 【图片展示】同学们，老师先给大家展示一些图片。（展示新疆陨铁、磁铁矿、赤铁矿、铁锅、红色涂料、补铁保健品等图片）这些图片都和铁元素紧密相连。铁元素在地壳中的含量可是位居前列呢，它在自然界中以各种不同的形式存在着，同时在我们的生活里也无处不在。像我们家里炒菜用的铁锅，红色涂料里可能含有铁的氧化物，还有一些补铁保健品中含有亚铁盐。今天，我们将进一步学习这些物质的性质。 【讲解】以下是研究物质性质的基本程序： 1.观察外部特征：先看物质的外观、状态等外在表现 。 2.预测物质性质：依据物质类别、核心元素价态，推测其可能具有的性质 。 3.实验和观察：明确实验目的，选试剂、设计实验，预测产物与现象并收集证据，开展实验并观察，若有特殊现象就进一步研究、提出新问题 。 4.解释和结论：分析综合实验现象，推理得出结论，还可运用比较法，归纳一类物质的共性与差异。 设计意图 1.激发学生兴趣：通过展示与铁元素相关的生活图片，让学生直观地感受到铁元素在生活中的广泛存在，从而迅速吸引学生的注意力，激发他们对铁盐和亚铁盐知识的探索欲望，提高课堂参与度。 2.联系生活实际：将抽象的化学知识与生活实例紧密结合，使学生认识到化学知识与日常生活息息相关，让原本抽象的铁盐和亚铁盐知识变得具体而有趣，增强学生对化学学习的亲切感。 3.引发思考，导入新课：通过提出探究研究物质的基本程序，给本节课的主题——铁盐和亚铁盐的性质探究提出方法，让学生明确学习方向，带着问题去学习新知识，提高学习的主动性和积极性。 教学环节二 铁盐和亚铁盐 活动一：完成铁元素的“价-类”二维图 【提问】同学们根据已有的知识，结合元素价态和物质类别，完成铁元素的“价 - 类”二维图。 【学生回答】+ 2FeOFe2+Fe(OH)2+3Fe2O3Fe3+ Fe(OH)3Fe3O4。 设计意图 通过生活中常见的含铁物质引入，激发学生的学习兴趣，让学生从元素价态和物质类别两个维度认识铁元素，构建知识框架，为后续学习铁盐和亚铁盐的性质做铺垫。 活动二：探究Fe盐的性质（Fe3+、Fe2+） 【引入】我们已经了解了铁元素的“价 - 类”二维图，那不同价态的铁盐（、）具有怎样的性质呢？接下来我们就通过实验来探究一下。 【提问】请以为例探究的性质。 【学生回答】 1.从物质类别角度，属于盐，能与碱反应。选取溶液，预测现象为产生红褐色沉淀，离子方程式为。 2.从元素价态角度，为价，是铁元素的最高价态，具有氧化性。选取粉，预测溶液由黄色变为浅绿色，离子方程式为；选取片，预测溶液变为蓝绿色，离子方程式为；选取溶液和淀粉溶液，预测滴入淀粉后溶液变蓝，离子方程式为。 【提问】以为例探究的性质。 【学生回答】 1.从物质类别角度，属于盐，能与碱反应。选取溶液，预测现象为先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，离子方程式为。 2.从元素价态角度，为价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性（以还原性为主）。选取酸性溶液，预测紫红色褪去，离子方程式为；选取氯水，预测溶液变为血红色，离子方程式为；选取粉，预测粉溶解，溶液变浅，离子方程式为。 【讲解】KSCN(硫氰酸钾）溶液用于检验Fe3+的存在。KSCN溶液滴入含有Fe3+的溶液中，溶液变为血红色。 设计意图 通过让学生从物质类别和元素价态角度预测性质，然后进行实验验证，培养学生的科学探究能力和逻辑思维能力。让学生亲自动手实验，增强学生的感性认识，加深对铁盐和亚铁盐性质的理解。 活动三：Fe盐（Fe3+、Fe2+）的检验 【问题】在实际应用中，我们常常需要检验溶液中是否含有或，以及它们的存在情况。那我们如何来检验呢？接下来我们就学习盐（、）的检验方法。 【学生回答】 观察法：三价铁是棕黄色，二价铁是浅绿色。 化学法：可以用溶液、溶液、酸性溶液、淀粉 - 溶液、等试剂来检验和 。 - 用溶液检验：会产生白色沉淀迅速变成灰绿色，进而变成红褐色；会产生红褐色沉淀。 - 用溶液检验：会使溶液变为血红色，无明显现象。 - 用酸性溶液检验：能使紫色褪去，无明显现象。 - 用淀粉 - 溶液检验：会使溶液变为蓝色，无明显现象。 - 用检验：会使溶液变为蓝绿色，无明显现象。 【提问】 1.实验室配制FeCl2溶液时，为什么要加入少量铁屑？ 2.如何除去FeCl2溶液中混有的少量Cu2＋？ 3.如何通过实验证明铁锈中含有Fe3＋？ 4.向某溶液中滴加氯水后再滴入几滴KSCN溶液，溶液变成红色，能否说明溶液中含有Fe2＋？ 【学生回答】 1.目的是防止Fe2＋被氧化成Fe3＋。加入的铁屑可将溶液中Fe3＋转化成Fe2＋，离子方程式为2Fe3＋＋Fe= 3Fe2＋。 2.加入过量铁粉后过滤，除去剩余的Fe和生成的铜，离子方程式为Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋。 3.向试管中加入少量铁锈，加入稀盐酸使其溶解，再滴入几滴KSCN溶液，若溶液变成红色，则说明铁锈中含有Fe3＋。 4.不能。若溶液中含有Fe3＋而不含Fe2＋，会发生相同的现象。 【提问】如何检验某溶液中： 1.同时含有Fe3+和Fe2+ 2.含有Fe3+，不含Fe2+ 3.含有Fe2+，不含Fe3+ 4.不含有Fe3+，也不含Fe2+ 【学生回答】 1.取样，取两份少量待测溶液于两支洁净试管中。向第一支试管中滴加KSCN溶液，溶液变为血红色，说明含Fe3+ ；向第二支试管中滴加酸性KMnO4溶液（或溴水），紫色（或橙色）褪去，说明含Fe2+。综上，溶液同时含有Fe3+和Fe2+。 2.取样，取两份少量待测溶液于两支洁净试管中。向第一支试管中滴加KSCN溶液，溶液变为血红色，说明含Fe3+ ；向第二支试管中滴加酸性KMnO4溶液（或溴水），紫色（或橙色）不褪去，说明不含Fe2+ 。综上，溶液含有Fe3+，不含Fe2+ 。 3.取样，取两份少量待测溶液于两支洁净试管中。向第一支试管中滴加KSCN溶液，无明显现象，说明不含Fe3+ ；向第二支试管中滴加酸性KMnO4溶液（或溴水），紫色（或橙色）褪去，说明含Fe2+。综上，溶液含有Fe2+，不含Fe3+ 。 4.取样，取两份少量待测溶液于两支洁净试管中。向第一支试管中滴加KSCN溶液，无明显现象，说明不含Fe3+ ；向第二支试管中滴加酸性KMnO4溶液（或溴水），紫色（或橙色）不褪去，说明不含Fe2+。综上，溶液不含有Fe3+，也不含有Fe2+。 设计意图 通过让学生思考和实验，掌握和的检验方法，培养学生的实验操作能力和分析问题的能力。让学生了解化学知识在实际应用中的重要性，提高学生的学习兴趣。并通过问题巩固学生对二价铁与三级贴的鉴别方法。 第一节 铁的多样性 第1课时 铁盐和亚铁盐 一、铁元素价类二维图 物质类别 单质 氧化物 碱 盐 元素价态 0：Fe +2：FeO+3：Fe₂O₃+2、+3：Fe₃O₄ +2：Fe(OH)₂+3：Fe(OH)₃ +2：Fe²⁺+3：Fe³⁺ 2、 铁盐（Fe3+、Fe2+） 1.Fe³⁺性质 o与碱反应：Fe³⁺ + 3OH⁻ = Fe(OH)₃↓（红褐色沉淀） o氧化性 2Fe³⁺ + Fe = 3Fe²⁺ 2Fe³⁺ + Cu = 2Fe²⁺ + Cu²⁺ 2Fe³⁺ + 2I⁻ = 2Fe²⁺ + I₂ 2.Fe²⁺性质 o与碱反应：Fe²⁺ + 2OH⁻ = Fe(OH)₂↓（白色沉淀，迅速变灰绿，最终变红褐色） o氧化性：Fe²⁺ + Zn = Fe + Zn²⁺ o还原性 8H⁺ + MnO₄⁻ + 5Fe²⁺ = Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O 2Fe²⁺ + Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2Cl⁻ 3、 Fe盐（Fe3+、Fe2+）的检验 试剂 Fe²⁺现象 Fe³⁺现象 NaOH 白色沉淀→灰绿色→红褐色 红褐色沉淀 KSCN 无明显现象 溶液变血红色 酸性KMnO₄ 紫色褪去 无明显现象 淀粉 - KI 无明显现象 溶液变蓝色 Cu 无明显现象 溶液变蓝绿色 4、 深度思考 1.配制FeCl₂溶液加铁屑：2Fe³⁺＋Fe = 3Fe²⁺ 2.除FeCl₂中Cu²⁺：Fe＋Cu²⁺ = Cu＋Fe²⁺ 3.证明铁锈含Fe³⁺：铁锈 + 稀盐酸 + KSCN溶液，溶液变红 4.滴氯水和KSCN溶液变红不能确定含Fe²⁺ 1.判断正误 (1)Fe²⁺的价态为中间价态，要证明其有氧化性应加入还原剂，如铜(　　) (2)Fe³⁺和KSCN溶液反应生成红色沉淀(　　) (3)将SO₂气体通入FeCl₃溶液中，溶液颜色由黄色变为淡绿色，说明Fe³⁺具有氧化性(　　) (4)要除去FeCl₃溶液中少量的FeCl₂杂质，可向溶液通入适量氯气(　　) 【答案】(1)× (2)× (3)√ (4)√ 2.为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计如下实验方案，其中符合实验要求且正确的是(B) 选项 实验操作 实验现象 离子反应 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 在氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 Fe2＋＋Zn=Fe＋ Zn2＋ Zn具有还原性 C 在氯化铁溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变成浅绿色溶液 Fe3＋＋Fe=2Fe2＋ 铁单质具有还原性 D 在氯化铁溶液中加入铜粉 棕黄色溶液变成蓝绿色溶液 2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋ Fe3＋具有还原性 3.证明某溶液中只含有Fe²⁺不含有Fe³⁺的实验方法是(C) A. 先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色 B. 只需滴加KSCN溶液 C. 先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 D. 滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色 4.(2022·大庆东风中学高一期末)《本草图经》在“绿矾”项载：“盖此矾色绿，味酸，烧之则赤……”下列关于“绿矾”的说法正确的是（C） A. 绿矾的主要成分为Fe₂(SO₄)₃·7H₂O B. 绿矾的溶液中能电离出H⁺，所以“味酸” C. “烧之则赤”时，绿矾被氧化 D. 可以用KSCN溶液检验绿矾是否已经全部变质 在本次教学中，通过展示自然界和生活中的含铁物质引入新课，激发了学生的学习兴趣。利用“价 - 类”二维图帮助学生构建知识体系，使学生对铁元素的不同价态和物质类别有了清晰的认识。在探究铁盐和亚铁盐性质的实验中，学生积极参与，提高了动手能力和观察分析能力。但在教学过程中也存在一些不足，比如部分实验现象不够明显，影响了学生对实验结果的判断；在深度思考环节，部分学生对问题的理解和分析存在困难，需要在今后的教学中加强引导和训练。同时，在教学时间把控上还需进一步优化，确保每个教学环节都能充分展开。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$