第3章 研究与实践2 检验食品中的铁元素-【金版新学案】2025-2026学年高中化学必修第一册同步课堂高效讲义教师用书Word（人教版 双选）

本高中化学讲义围绕“检验食品中的铁元素”展开，先阐述铁在人体中的生理功能（功能性铁与储存铁，合成血红蛋白等）及来源（动物内脏、深绿叶蔬菜等），再系统介绍三价铁离子的检验方法（苯酚法、硫氰化物法、碱法、亚铁氰化钾法），最后通过菠菜实验操作与练习题构建“生理功能-来源-检验原理-实验操作-问题解决”的学习支架。 资料特色在于紧密联系生活实际（菠菜、黑木耳、补铁药物等实例），通过实验探究（菠菜研磨过滤、试剂检验及去色改进）培养科学探究与实践能力，习题设计（含铁量测定、药片成分检验）渗透科学思维（证据推理、误差分析），同时强调铁元素对人体健康的意义，体现科学态度与责任。课中辅助实验教学，课后通过习题巩固，助力知识应用与查漏补缺。

研究与实践2　检验食品中的铁元素 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。 一、铁元素在人体中的作用 成年人体内含有4～5 g铁，根据在体内的功能状态可分成功能性铁和储存铁两部分。功能性铁存在于血红蛋白、肌红蛋白和一些酶中，约占体内总铁量的70％。其余30％为储存铁，主要储存在肝、脾和骨髓中。 铁是合成血红蛋白的主要原料之一。血红蛋白的主要功能是把新鲜氧气运送到各组织。铁缺乏时不能合成足够的血红蛋白，造成缺铁性贫血。铁还是体内参与氧化还原反应的一些酶和电子传递体的组成部分，如过氧化氢酶和细胞色素都含有铁。 二、人体铁元素的来源 动物内脏(特别是肝脏)、血液、鱼、肉类都是富含血红素铁的食品。深绿叶蔬菜所含铁虽不是血红素铁，但摄入量多，所以仍是我国人民膳食铁的重要来源。 三、常用的三价铁离子的检验方法 1.苯酚检验法 铁离子与苯酚反应，可生成显紫色的络离子(络合物)。 2.硫氰化物鉴别法 取溶液各少量，滴入可溶性硫氰化物(如KSCN、NaSCN等)溶液，变红色的是铁离子溶液，因为生成了显红色的络合物 。 学生用书⬇第81页 3.碱鉴别法 加入氢氧化钠、氨水或氢氧化钾等碱性溶液后，有红褐色沉淀生成，并检测开始沉淀和沉淀完全时的pH，发现从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH(常温下)为2.7～3.7的是铁离子。 4.亚铁氰化钾溶液法(黄血盐溶液) 铁离子在酸性溶液中与亚铁氰化钾溶液生成蓝色沉淀，称为普鲁士蓝。 研钵、烧杯、剪刀、漏斗、玻璃棒、试管、滴管、滤纸。 菠菜、蒸馏水、稀硝酸、KSCN溶液。 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，观察到溶液变红色。 结论：菠菜中含有铁元素。 1.在实验中由于菠菜汁有颜色，所以对于实验现象的观察有一定的影响，想一想可以怎么改进这个实验。 提示：可以先将菠菜燃烧成灰，再溶解、过滤进行实验。 2.实验中加入稀硝酸的目的是什么？ 提示：将菠菜汁里的铁元素转化为＋3价，从而进行检验。 1.(2024·安徽宣城高一期末)“检验菠菜中的铁元素”要经历下列步骤，有关实验装置或实验原理中，不合理的是(　　) A.研磨 B.溶解 C.过滤 D.检验 答案：A 解析：将菠菜剪碎后，需要在研钵中研磨，不能在蒸发皿中研磨，故选A。 2.(2025·安徽濉溪高一检测)某兴趣小组同学为探究黑木耳中含铁量，进行如下实验。 已知：ⅰ.黑木耳富含蛋白质、糖类、卵磷脂、铁及一些还原性物质(如维生素C)等。每100 g黑木耳含铁量高达185 mg。 ⅱ.紫红色的KMnO4溶液在酸性条件下具有强氧化性，其还原产物是无色的Mn2＋。 Ⅰ.为确定黑木耳中含有铁元素，甲同学设计实验方案如下。 (1)步骤②得到滤液A的操作是　　　　　　　。 (2)步骤④检验Fe3＋所用试剂是　　　　溶液。 (3)下列有关上述实验得出的结论是　　　　(填字母)。 a.黑木耳中一定含Fe2＋和Fe3＋ b.滤液A中一定含Fe2＋和Fe3＋ c.白色沉淀中一定含Fe(OH)2 Ⅱ.为测定黑木耳中铁元素的含量，乙同学设计实验方案如下。 10 mL滤液(A)10 mL滤液(C) (4)可选做试剂B的物质是　　　　(填字母)。 a.Na　　　b.Zn　　　c.Fe　　　d.Cu (5)步骤⑦中观察到的实验现象是　　　　　　　　　　　　　，反应的离子方程式是　　　　　　 　　　　　　　。 学生用书⬇第82页 (6)若乙同学实验操作规范，但测得含铁量远大于实际的含量，其可能的原因是　　　　　　 　　　　　　　。 答案：Ⅰ.(1)过滤　(2)KSCN　(3)bc　Ⅱ.(4)d　(5)酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去　5Fe2＋＋Mn＋8H＋5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O　(6)黑木耳中还含有其他还原性物质(或黑木耳中还含有维生素C) 解析：Ⅰ.(1)不溶性固体和液体的分离可采用过滤的方法，因此步骤②得到滤液A的操作是过滤。(2)一般用KSCN溶液检验铁离子，实验现象是溶液显红色，则步骤④检验Fe3＋所用试剂是KSCN溶液。(3)根据步骤③中产生蓝色沉淀可知滤液A中含有亚铁离子，则白色沉淀中含有Fe(OH)2；根据步骤④可知滤液A中含有铁离子，由于在灼烧过程中亚铁离子可能被氧化为铁离子，所以黑木耳中不一定含有铁离子，所以a错误，b、c正确。Ⅱ.(4)滤液A中含有铁离子，需要利用还原剂将其转化为亚铁离子，且不能再引入铁元素，也不能干扰亚铁离子与高锰酸钾的反应。金属钠在溶液中反应生成NaOH，NaOH与铁离子反应生成沉淀，得不到亚铁离子，a错误；金属锌与铁离子、亚铁离子均反应，b错误；金属铁和铁离子反应生成亚铁离子，但引入了铁元素，c错误；金属铜与铁离子反应生成亚铁离子和铜离子，且不会影响亚铁离子与高锰酸钾的反应，d正确。(5)酸性高锰酸钾溶液与亚铁离子反应生成铁离子、锰离子和水，则步骤⑦中观察到的实验现象是酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去，反应的离子方程式是5Fe2＋＋Mn＋8H＋5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。(6)黑木耳中可能含有其他还原性物质，如维生素C，导致消耗高锰酸钾溶液的体积增加，所以测得含铁量远大于实际的含量。 3.铁是人体必需的微量元素，治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。“速力菲”(主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2＋的存在，设计并进行了如下实验： 试回答下列问题： (1)试剂1是　　　　，试剂2是　　　　，加入新制氯水后溶液中发生反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　。 (2)加入试剂2后溶液颜色由淡黄色转变为淡红色是因为　　　　　　　，写出＋2价Fe在空气中转化为＋3价Fe的化学方程式：　　　　　　　。 (3)该同学猜想红色溶液变为无色溶液的原因是溶液中的＋3价铁被还原为＋2价铁，你认为该同学的猜想合理吗？　　　　。若你认为合理，请说明理由，若你认为不合理请提出你的猜想并设计一个简单的实验加以验证：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)稀盐酸　KSCN溶液　2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－　Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3 (2)少量的Fe2＋被氧化为Fe3＋，Fe3＋结合SCN－　4FeCl2＋O2＋4HCl4FeCl3＋2H2O　(3)不合理　猜想：Fe(SCN)3中的SCN－被过量的氯水氧化；设计的实验为在褪色后的溶液中加入FeCl3溶液，不变红色(或在褪色后的溶液中加入KSCN溶液，变红色) 解析：(1)该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸，试剂1用于溶解样品，可以选用稀盐酸；试剂2为KSCN溶液；氯气氧化亚铁离子生成铁离子，离子方程式为2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－；铁离子与硫氰根离子结合生成硫氰化铁，离子方程式为Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3。(2)Fe3＋遇KSCN溶液变红色，溶液由淡黄色变为浅红色，说明少量Fe2＋被氧化成Fe3＋；亚铁离子被空气中的氧气氧化为铁离子，化学方程式为4FeCl2＋4HCl＋O24FeCl3＋2H2O。(3)因为氯水氧化性强，不会还原Fe3＋，该同学的猜想不合理；可能是SCN－被过量的氯水氧化，可取少量褪色后的溶液，加入FeCl3溶液，不变红色(或取少量褪色后的溶液，加入KSCN溶液，变红色)。 学科网（北京）股份有限公司 $