第一节 铁及其化合物 第3课时（教学课件）化学人教版2019必修第一册

该高中化学课件聚焦Fe²⁺、Fe³⁺的检验与转化及食品中铁元素检验，以生活富铁食品情境导入，通过“如何补铁”“维生素C作用”等问题驱动，衔接前后知识，构建从检验方法到转化规律再到实际应用的学习支架。 其亮点在于以实验探究为主线，如木耳铁元素检验、覆铜板制作图案等任务，培养科学探究与实践能力；通过价类分析、转化模型构建，发展科学思维；联系生活实际强化化学观念。采用问题驱动教学，学生提升探究与应用能力，教师易实施情境化教学。

第三章 铁 金属材料 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 Fe2+、Fe3+的检验 1 知识导航 Fe2+和Fe3+的转化 2 检验食品中的铁元素 3 知识导航 1.通过实验探究学会Fe2＋、Fe3＋的检验方法； 2.掌握Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化的途径，强化变化观念。 重点：铁离子的检验，铁盐与亚铁盐的转化。 难点：Fe、Fe2+、Fe3+转化关系模型的构建。 明·教学目标 教学模型：实验探究→问题驱动→概念建构→应用迁移 思考：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？补铁补的是几价铁？为什么补铁用的食材还要配上富含维生素C的食物呢？ 引·新课导入 生活中的富铁食品 问题驱动 情境导入 01 Fe2+、Fe3+的检验 探·知识奥秘 任务1：请同学们思考生活中的富铁食品中，如何测定铁元素的含量？ 讨论任务 一、Fe2+、Fe3+的检验 木耳中铁元素的含量测定 ①定性检测铁元素存在形式 ②定量测量铁元素质量 ③计算铁元素含量 取样 研磨 溶解 过滤 检验 木耳中的铁元素是Fe2+还是Fe3+ ？如何检验？ 探·知识奥秘 任务2：请同学们分组讨论，猜想木耳中的铁元素是Fe2+还是Fe3+ ？ 讨论任务 一、Fe2+、Fe3+的检验 ①只含有Fe2+ ②只含有Fe3+ ③含有Fe2+和Fe3+ 亚铁离子被O2氧化 O2 Fe2+ Fe3+ 综合考虑：应该含有Fe2+和Fe3+ 探·知识奥秘 任务3：请同学们针对猜想，设计实验加以验证Fe2+、Fe3+ 实验任务 一、Fe2+、Fe3+的检验 硫酸亚铁 氯化亚铁 硫酸铁 氯化铁 从外观上观察 Fe2+：浅绿色 Fe3+：棕黄色 探·知识奥秘 任务3：请同学们针对猜想，设计实验加以验证Fe2+、Fe3+ 实验任务 一、Fe2+、Fe3+的检验 【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。 利用铁盐和亚铁盐不同的化学性质检验Fe2+、Fe3+ 铁盐和亚铁盐具有什么样的化学性质？ 探·知识奥秘 任务4：请同学们从物质类别和价态的角度预测铁盐和亚铁盐具有的化学性质 讨论任务 一、Fe2+、Fe3+的检验 Fe3+ 物质类型角度 元素价态角度 强氧化性 盐类 Fe2+ 物质类型角度 元素价态角度 氧化性 盐类 还原性 FeCl3 碱 Fe(OH)3 FeCl2 碱 Fe(OH)2 探·知识奥秘 任务4：请同学们从物质类别和价态的角度预测铁盐和亚铁盐具有的化学性质 讨论任务 一、Fe2+、Fe3+的检验 从物质类别的角度 亚铁盐 铁 盐 FeCl2 FeCl3 碱 Fe(OH)2 碱 Fe(OH)3 探·知识奥秘 1.观察法 一、Fe2+、Fe3+的检验 ①Fe2+：浅绿色 ②Fe3+：棕黄色 2.从物质类别的角度 FeCl2溶液 FeCl3溶液 实验现象 实验原理 探究结论： 产生红褐色 Fe2+和Fe3+能用NaOH溶液反应生成氢氧化物沉淀颜色检验 生成的白色絮状沉淀 迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 Fe3++3OH－=Fe(OH)3↓ Fe2＋+2OH－==Fe(OH)2↓(白色) 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(红褐色) 探·知识奥秘 任务4：请同学们从物质类别和价态的角度预测铁盐和亚铁盐具有的化学性质 讨论任务 一、Fe2+、Fe3+的检验 从物质类别的角度 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】 探·知识奥秘 3.Fe3+的检验 一、Fe2+、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) ？ 探·知识奥秘 任务5：请同学们从物质价态的角度预测铁盐和亚铁盐具有的化学性质 实验任务 一、Fe2+、Fe3+的检验 从化合价的角度 既具有还原性，又具有氧化性 氧化性 +2 +3 FeCl2 FeCl3 探·知识奥秘 一、Fe2+、Fe3+的检验 4.Fe3+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 向FeCl3溶液中加入淀粉KI溶液 溶液由棕黄色变为浅绿色 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ +Cu2+ Fe3+具有氧化性 溶液变为变蓝色 2Fe3+ + 2I- == 3Fe2+ + I2 Fe3+具有氧化性 探·知识奥秘 任务5：请同学们从物质价态的角度预测铁盐和亚铁盐具有的化学性质 实验任务 一、Fe2+、Fe3+的检验 从化合价的角度 既具有还原性，又具有氧化性 氧化性 +2 +3 FeCl2 FeCl3 探·知识奥秘 5.Fe2+既具有还原性，又具有氧化性 一、Fe2+、Fe3+的检验 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 向KMnO4(H+)溶液中滴加少量FeCl2溶液，滴加KSCN溶液 溶液由浅绿色变为无色 Fe2+ + Zn==Fe + Zn2+ Fe2+具有氧化性 紫红色褪色，滴加KSCN溶液变为血红色 5Fe2++MnO4-+8H+= 5Fe3+ +Mn2++4H2O Fe2+具有还原性 探·知识奥秘 6.Fe2+的检验 一、Fe2+、Fe3+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。 析·典型范例 【例1】现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，其原因可能是(　　) A．苹果汁中的Fe2＋变成Fe3＋ B．苹果汁中含有Cu2＋ C．苹果汁中含有OH－ D．苹果汁中含有Fe3＋ A 析·典型范例 【例2】证明某溶液中只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验方法是(　　) A．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色 B．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 C．滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿色，最后呈红褐色 D．只需滴加KSCN溶液 B 02 Fe2+、Fe3+的转化 探·知识奥秘 任务1：请同学们从物质价态的角度分析并实验铁盐和亚铁盐的相互转化 实验任务 二、Fe2+、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】 探·知识奥秘 任务1：请同学们从物质价态的角度分析并实验铁盐和亚铁盐的相互转化 实验任务 二、Fe2+、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】 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 滴入 KSCN溶液 取上层清液 滴入氯水 探·知识奥秘 1. Fe2+和Fe3+的转化实验 二、Fe2+、Fe3+的转化 实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论 在FeCl3溶液中加入铁粉滴入几滴KSCN溶液 在FeCl3溶液中加入铁粉滴入几滴KSCN溶液，取上层清液滴入氯水 铁粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为浅绿色，加KSCN溶液无血红色 2Fe3+ + Fe==3Fe2+ Fe3+具有氧化性铁具有还原性 Fe3+具有氧化性 铁粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为浅绿色，加KSCN溶液出现血红色 2Fe3+ + Fe==3Fe2+ 2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl- Fe2+具有还原性 探·知识奥秘 任务2：请同学们分组讨论可以选用什么试剂实现Fe2+和Fe3+的相互转化？ 讨论任务 二、Fe2+、Fe3+的转化 思考与讨论 （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。 探·知识奥秘 任务2：请同学们分组讨论可以选用什么试剂实现Fe2+和Fe3+的相互转化？ 讨论任务 （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。 二、Fe2+、Fe3+的转化 物质 化学式 Fe 的化合价 价态性质 角色定位 铁单质 Fe 0（最低价） 仅能失电子 仅作还原剂 硫酸亚铁 FeSO₄ +2（中间价） 既能失电子也能得电子 既可作氧化剂也可作还原剂 硫酸铁 Fe₂(SO₄)₃ +3（最高价） 仅能得电子 仅作氧化剂 探·知识奥秘 任务2：请同学们分组讨论可以选用什么试剂实现Fe2+和Fe3+的相互转化？ 讨论任务 （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。 二、Fe2+、Fe3+的转化 ①Fe：仅作还原剂（Fe 从 0 价→+2 或 + 3 价，失电子） Fe+Cu2+=Fe2++Cu 3Fe＋2O2 Fe3O4 点燃 ②Fe₂(SO₄)₃：仅作氧化剂（Fe 从 + 3 价→+2 或 0 价，得电子） 2Fe3+ + Fe==3Fe2+ 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ +Cu2+ ③FeSO₄：既可作氧化剂，又可作还原剂（Fe 从 + 2 价→0 价或 + 3 价） 2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl- Fe2+ + Zn==Fe + Zn2+ （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。 探·知识奥秘 2. Fe2+和Fe3+的转化图示 二、Fe2+、Fe3+的转化 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 探·知识奥秘 任务3：请同学们探究并实验利用覆铜板制作图案 实验任务 二、Fe2+、Fe3+的转化 【背景】 电子工业中常用覆铜板（以绝缘板为基材，一面或两面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料）为基础材料制作印刷电路板（如图3-11），印刷电路板广泛用于电视机、计算机、手机等电子产品中。 探究 利用覆铜板制作图案 用覆铜板制作印刷电路板的原理是，利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，将覆铜板上不需要的铜腐蚀。即把预先设计好的电路在覆铜板上用蜡或不透水的物料覆盖，以保护不被腐蚀；然后，把覆铜板放到FeCl3溶液中。 探·知识奥秘 任务3：请同学们探究并实验利用覆铜板制作图案 实验任务 二、Fe2+、Fe3+的转化 根据工业上制作印刷电路板的原理，我们可以利用覆铜板制作所需要的图案（如图3-12）。 探究 利用覆铜板制作图案 【实验】 取一小块覆铜板，用油性笔在覆铜板上画上设计好的图案，然后浸入盛有FeCl3溶液的小烧杯中。过一段时间后，取出覆铜板并用水清洗干净。观察实验现象，并展示制作的图案。 任务3：请同学们探究并实验利用覆铜板制作图案 探·知识奥秘 实验任务 二、Fe2+、Fe3+的转化 探·知识奥秘 任务4：请同学们根据实验思考讨论发生了什么化学反应 讨论任务 二、Fe2+、Fe3+的转化 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”？ 3.利用覆铜板制作图案 探·知识奥秘 二、Fe2+、Fe3+的转化 (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。 (3)如何回收得到 Cu 和 FeCl 3 （1）写出B和D的化学式：B ；D 析·典型范例 【例1】各物质间的转化关系如下图所示，请完成下列空白。 FeCl2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 FeCl3 KNO3 AgCl KCl FeCl2 KOH Fe H2 （2）写出E转变成F的化学方程式： （3）向G溶液中加入A，写出反应的离子方程式： KCl 03 检验食品中的铁元素 探·知识奥秘 任务1：请同学们思考并实验测定生活中富铁食品中铁元素的含量？ 实践任务 三、检验食品中的铁元素 检验食品中的铁元素 【研究目的】 铁是人体必需的微量元素。食用富含铁元素的食品，可以补充人体所需的铁元素。通过 化学实验的方法检验食品中的铁元素，体验实验研究的一般过程和化学知识在实际中的应用。 【研究任务】 菠菜、芹菜、黑木耳、蛋黄和动物内脏等食品中富含铁元素。请以“菠菜中铁元素的检 验”为例（你也可以选择其他食品）进行研究。 （1）查阅资料。 通过互联网，以“菠菜中铁元素的检验”为关键词搜索相关资料，收集检验菠菜中铁 元素的方法。整理并分析资料，为确定实验方案做准备。 （2）确定实验方案。 根据学校的实验条件，确定制备和检验试验样品的实验步骤，准备实验所需的仪器和 用品等。 （3）进行实验。 根据实验方案进行实验，检验食品中是否含有铁元素。 探·知识奥秘 任务1：请同学们思考并实验测定生活中富铁食品中铁元素的含量？ 实验任务 三、检验食品中的铁元素 菠菜中铁元素含量的测量 下面是可供参考的实验方案。 ①取新鲜的菠菜10 g，将菠菜剪碎后放在研钵中研磨，然后倒入烧杯中，加入30 mL 蒸馏水，搅拌。将上述浊液过滤，得到的滤液作为试验样品。 ②取少许试验样品加入试管中，然后加入少量稀硝酸（稀硝酸具有氧化性），再滴加几滴KSCN溶液，振荡，观察现象。 探·知识奥秘 任务1：请同学们思考并实验测定生活中富铁食品中铁元素的含量？ 实验任务 三、检验食品中的铁元素 菠菜中铁元素含量的测量 探·知识奥秘 1. 菠菜中铁元素定性检验 三、检验食品中的铁元素 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+ 探·知识奥秘 2.菠菜中铁元素定量测定 三、检验食品中的铁元素 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↓ 探·知识奥秘 3.菠菜中铁元素的含量计算 三、检验食品中的铁元素 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 探·知识奥秘 三、检验食品中的铁元素 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 探·知识奥秘 三、检验食品中的铁元素 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) 探·知识奥秘 任务6：请同学们总结铁及其化合物的价类二维图 讨论任务 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 析·典型范例 【例1】铁是人体必需的微量元素，可通过化学实验的方法检验食品中的铁元素。通过挤压成熟南果梨获得液体并将其过滤，得到无色透明果汁，甲、乙、丙三名同学利用南果梨汁做了检验南果梨中铁元素的探究实验，已知南果梨中维生素(具有还原性)、可溶性糖等含量均高于其他普通水果。下列说法正确的是 A．甲同学向南果梨汁中加入适量溶液，无明显现象，可以证明南果梨不含铁元素 B．乙同学向高锰酸钾溶液中滴加少量南果梨汁，高锰酸钾溶液褪色，可以证明南果梨汁中含有二价铁 C．丙同学向南果梨汁中滴加几滴稀硝酸(具有氧化性)，再滴加几滴溶液，梨汁变红，可以证明在该过程中实现了二价铁到三价铁的转化。 D．若南果梨中存在铁元素，其可能以二价铁的形式存在 D 理·核心要点 铁盐和亚铁盐 Fe2+、Fe3+的检验 Fe2+和Fe3+的转化 检验食品中的铁元素 观察法 Fe3+的检验 Fe2+和Fe3+的转化实验 Fe2+和Fe3+的转化图示 利用覆铜板制作图案 菠菜中铁元素定性检验 菠菜中铁元素定量测定 菠菜中铁元素的含量计算 Fe3+的氧化性 Fe2+还原性，氧化性 Fe2+的检验 练·技能实战 1．部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示，下列说法错误的是 A．a可与e反应生成b B．c在空气中转化为d的现象：白色沉淀直接变为红褐色 C．若要实现e转化为b可向其中加入铜片 D．若要实现b转化为e可向其中加入H2O2 B 练·技能实战 2.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 练·技能实战 3.某研究性学习小组进行某补血剂中铁元素(价)含量测定的实验，其流程如下： 下列说法不正确的是 A．向过滤后的滤液中滴加溶液，溶液可能呈红色 B．可以用替代上述流程中的氯水 C．红褐色悬浊液经过滤、洗涤、干燥，得到氧化铁固体 D．每片补血剂中铁元素的质量为 C 感谢 您的聆听 THANKS 人教版2019必修第一册 https://www.zxxk.com/user/13354804 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 v0.3.42 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) $