实验活动2 铁及其化合物的性质 教学设计-2025-2026学年人教版高一上学期化学必修第一册

教学设计 课程名称 第三章 铁 金属材料 实验活动2 铁及其化合物的性质 授课类型 新授课 授课对象 授课时间 课时 1课时 教材 必修第一册（人教版） 教学目标及教学重点、难点 1.依据化合价理论，结合实验探究，巩固Fe2＋、 Fe3＋相互转化的途径，巩固Fe2＋、Fe3＋的检验方法。 2.运用Fe2＋、Fe3＋的性质解决生活问题。 3.体会化学科学在生活中的重要作用。教学重、难点：通过实验探究铁及其化合物的性质，掌握铁离子的检验方法。 重点：运用Fe2＋盐、Fe3＋盐性质设计实验、解决问题。 难点：运用Fe2＋盐、Fe3＋盐性质设计实验、解决问题。 核心素养 证据推理与模型认知：通过实验操作和实验现象分析实验原理，了解铁及其化合物的氧化性和还原性，并了解铁离子的检验方法。 科学探究与创新意识：通过实验操作，培养学生的实验探究、观察现象和结论分析的能力，使学生在科学探究中寻求真理，培养学生的探索未知、崇尚真理的意识。 教学方法和手段 PPT演示 教学过程 教 学 环 节 教师活动 设置意图 情 境 导 入 【投影】 【导入】思考：我们知道单质铁具有还原性，氯化铁具有氧化性，氯化亚铁既有氧化性又有还原性，如何通过实验检验铁及其化合物的性质呢？ 通过问题引入，激发学生的探究意识 讲 授 新 课 任务一 一、铁单质的还原性 【准备实验仪器和试剂】 仪器：试管、胶头滴管、药匙、镊子。 试剂：CuSO4溶液、FeCl3稀溶液、FeCl2溶液、FeSO4溶液、酸性KMnO4溶液、KSCN溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸馏水、锌片、铜片、铁粉、铁丝。 【教师】我们研究铁及其化合物的性质，首先是铁单质的还原性，我们可以通过哪个反应来研究铁的还原性？ 【学生】可以利用铁和硫酸铜的反应来检验铁的还原性 【教师】阅读书本实验操作：在一支试管中加入2mL CuSO4溶液，再将一段铁丝放入CuSO4溶液中。过一会儿，取出铁丝，观察现象并加以解释。 【学生实验】 【教师】我们能观察到什么现象？ 【学生】铁丝表面有红色物质析出。 【教师】此现象说明了什么？ 【学生】铁具有还原性，与CuSO4溶液发生置换反应。Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu 任务二 二、铁盐的氧化性 【教师】阅读书本实验操作内容：① 取3mL FeCl3稀溶液加入试管中，加入几小块铜片，振荡，过一会儿，观察现象。 ② 在一支盛有3mL水的试管中滴加几滴FeCl3稀溶液，再滴加3滴KI溶液，观察现象。然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液，观察现象。 【学生实验】 【教师】我们能观察到什么现象？ 【学生1】铜片溶解，溶液变为蓝色。 【学生2】加入KI溶液后，溶液变为棕黄色，滴加淀粉溶液后，溶液变为蓝色。 【教师】从此实验，我们得出什么实验结论？ 【学生】① Fe3+具有氧化性，将Cu氧化为Cu2+ 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+ ② Fe3+具有强氧化性，将I-氧化为I2 2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2 任务三 3、 亚铁盐的氧化性和还原性 【教师】阅读书本实验操作内容：①取3mL FeCl3溶液加入试管中，加入几小块锌片，振荡，过一会儿，观察现象。 ②在一支试管中加入少量酸性KMnO4溶液，然后向试管中加入少量FeSO4溶液，观察溶液的颜色变化。当溶液紫色褪去时，再滴加2滴KSCN溶液，观察现象。 【学生实验】 【教师】我们能观察到什么现象？ 【学生1】溶液由浅绿色逐渐变为无色，有黑色固体析出。 【学生2】酸性KMnO4溶液逐渐褪色，滴加KSCN溶液后，溶液变为红色。 【教师】从此实验，我们得出什么实验结论？ 【学生1】 Fe2+具有氧化性，将Zn氧化为Zn2+ Fe2+ + Zn = Fe + Zn2+ 【学生2】Fe2+具有还原性，使酸性KMnO4溶液褪色，并生成Fe3+ 5Fe2+ + MnO42- + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 任务四 四、铁离子的检验 【教师】阅读书本实验操作内容：（1）在一支试管中加入2mL蒸馏水，再滴加几滴FeCl3稀溶液，然后滴加几滴KSCN溶液，观察现象。 （2）在一支试管中加入少量FeCl3稀溶液，然后加入适量铁粉，轻轻振荡片刻，再滴加几滴KSCN溶液，观察现象。 【学生实验】 【教师】我们能观察到什么现象？ 【学生1】溶液变为红色。 【学生2】加入适量铁粉后溶液变为浅绿色，滴加KSCN溶液后，溶液不变红。 【教师】从此实验，我们得出什么实验结论？ 【学生1】FeCl3会和KSCN反应，生成红色物质 Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 【学生2】FeCl3与Fe反应，生成了FeCl2，溶液中不再存在Fe3+ 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ 【提问】以铁屑为原料，如何制备硫酸亚铁晶体？ 【学生】将铁屑放入Na2CO3溶液中微热，除去表面的油污，把铁屑洗净，放入盛有稀硫酸的烧杯中加热。铁屑要过量，防止Fe2+被氧化。将所得混合物过滤除去多余铁粉，滤液蒸发浓缩冷却结晶再过滤，即得到硫酸亚铁晶体。 通过实验验证铁单质的还原性、铁盐的氧化性、亚铁盐的氧化性和还原性以及铁离子的检验 课 堂 小 结 对所学知识进行总结，让学生从实验的角度，了解铁及其化合物的性质 课 堂 练 习 1、《天工开物》中记载“铁器淬于胆矾水中，即成铜色也”，该过程中涉及的反应类型为(　D　) A、分解反应 B、化合反应 C、复分解反应 D、置换反应 2、下列物质反应后一定有+3价铁生成的是（   B ） ①过量的Fe在Cl2中燃烧；②Fe和过量盐酸反应；③向FeCl2溶液中通入少量Cl2；④将Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中 A、 ①                                  B、①③                                   C、①②③                             D、 ①②③④ 3、将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L－1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是(　B　) A、铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，Cl－基本保持不变 B、往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色 C、Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为5∶1 D、氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶5 4、以下说法正确的是（ C  ） A、磁性氧化铁溶于稀硝酸:3Fe2++4H++NO3- = 3Fe3++NO↑+2H2O B、因为Fe3+有氧化性，所以FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜 C、 Fe粉中加入稀HNO3 ， 充分反应后，滴入KSCN溶液,溶液呈红色，说明稀HNO3将Fe氧化为Fe3+ D、用酸性KMnO4溶液可以检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2 5、证明某溶液只含有Fe2＋而不含有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、加Na2O2固体后观察沉淀颜色的变化 通过课堂练习，对知识点加深理解并巩固 板书设计 第三章 铁 金属材料 实验活动2 铁及其化合物的性质 （1）铁单质的还原性 Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu （2）铁盐的氧化性 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+ 2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2 （3）亚铁盐的氧化性和还原性 Fe2+ + Zn = Fe + Zn2+ 5Fe2+ + MnO42- + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 （4）铁离子的检验 Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ 教学设计反思 本课时的主要内容为铁及其化合物的性质的实验探究。首先，通过铁与硫酸铜的反应，证明了铁单质具有还原性。其次，通过氯化铁和铜、碘化钾反应，验证了铁盐的氧化性。然后，通过氯化亚铁和锌片、酸性KMnO4反应，证明了亚铁盐的氧化性和还原性。最后，通过使用KSCN溶液检验铁离子的存在。 学科网（北京）股份有限公司 $