8.2 探究铁及其化合物的转化—打印墨粉中的铁磁性物质 课件+学案 -2025-2026学年高一下学期化学苏教版必修第二册

《探究铁及其化合物的转化》任务单 ——探究打印墨粉中的铁磁性物质 【学习目标】 1.通过设计实验方案，验证打印墨粉中的铁磁性物质，掌握铁磁性物质的检验方法。 2.结合实验现象鉴别Fe²⁺与Fe³⁺，并设计方案检验打印墨粉硫酸浸取液中的铁离子，提升物质性质探究的设计水平。 3.围绕墨粉与铁化合物转化的探究活动，强化证据推理意识，发展实验探究与分析能力。 【活动一】初探打印墨粉中的铁磁性物质 1.现提供一瓶黑色打印墨粉，设计可行性方案验证打印墨粉中的铁磁性物质。 2.【实验1】向①号试管中加入少许打印墨粉，加入0.1 mol/L盐酸1-2 mL，观察现象。 【活动二】设计实验验证墨粉浸取液中的Fe2+和Fe3+ 1.现有少量打印墨粉浸取液，请用多种方法检验Fe2+和Fe3+。 2.打印墨粉浸取液中Fe3+的检验 (1)【实验2】取0.1 mol/L FeCl3溶液1-2 mL于②号试管中，向其中加入0.1 mol/L NaOH溶液1-2 mL，观察、记录和交流实验现象。 (2)【实验3】取0.1 mol/L FeCl3溶液1-2 mL于③号试管中，向其中加入硫氰化钾（KSCN）溶液1-2 mL，观察、记录和交流实验现象。 加入KSCN溶液 实验现象 离子方程式 实验结论 3.打印墨粉浸取液中Fe2+的检验 (1)【实验4】向3 mL 0.1 mol/L FeSO4溶液中加入0.1 mol/L NaOH溶液1-2 mL于④号试管中，观察现象。 加入NaOH溶液 实验现象 实验结论 4.设计实验方案将墨粉浸取液中Fe2+溶液转化为Fe3+溶液 提供试剂：墨粉浸取液、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、氯水、H2O2、铁粉、铜粉、维生素C溶液（根据实验目的合理选择试剂） 选用试剂 实验步骤 实验现象 请用简洁的语言描述墨粉浸取液中Fe2+的检验方法（含有Fe2+和Fe3+的混合溶液） 【活动三】用打印墨粉浸取液合成Fe3O4 1.设计实验方案利用打印墨粉浸取液合成Fe3O4 2.设计实验方案将墨粉浸取液中Fe3+溶液转化为Fe2+溶液 提供试剂：墨粉浸取液、KSCN溶液、铁粉、铜粉、维生素C溶液（根据实验目的合理选择试剂） 选用试剂 实验步骤 实验现象 3.打印墨粉中为什么要加入Fe3O4？ 【总结】请同学们总结本节课的内容 【课堂反馈】 1. 为防止新配制的FeCl2溶液变质，应向溶液中加入的物质是(　　) A. 碳粉 B. 铁粉 C. 铜粉 D. 硫黄 2. 证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋的实验操作如下：①加入足量新制氯水，②加入足量酸性高锰酸钾溶液，③加入少量硫氰化铵溶液，④加入氢氧化钠溶液。最佳的实验操作及顺序是 (　　) A. ①③　 B. ③② C. ③① D. ④① 3. 下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述，错误的是(　　) A. Fe2＋的水溶液为浅绿色 B. Fe3＋的水溶液为黄色 C. Fe3＋具有氧化性，Fe2＋具有还原性 D. 向Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出现红色沉淀 4. 下列离子方程式正确的是(　　) A. 将氨水滴入FeCl3溶液中：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ B. 向氯化亚铁溶液中通入Cl2：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－ C. 向FeCl3溶液中加入铁粉：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋ D. 氧化铁与盐酸反应：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O 5. 将下列四种化合物溶于稀盐酸，滴加硫氰化钾溶液，没有颜色变化，再加氯水即呈现血红色的是(　　) A. FeO B. Fe2O3 C. FeCl3 D. Fe2(SO4)3 6. 下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是(　　) 选项 实验操作 现象 解释或结论 A 向某溶液中加入氯水振荡后再滴加KSCN溶液 溶液呈红色 原溶液中含有Fe3＋ B 向某溶液中滴加用足量硝酸酸化的BaCl2溶液 有白色沉淀出现 原溶液中含有SO C 向某固体中加入足量盐酸，将气体通入澄清石灰水中 石灰水变浑浊 此固体物质是碳酸盐 D 将某种铁的氧化物溶于足量的稀硫酸中，取其溶液滴加酸性KMnO4溶液，振荡。 溶液褪色 原氧化物中有＋2价Fe 2 我参与，我受益，大家受益！ 我活动，我快乐，大家快乐！ 1 精雕细琢 追高逐远 学科网（北京）股份有限公司 $ ——探究打印墨粉中的铁磁性物质 探究铁及其化合物的转化 走进生活 走进生活 思考：如何确定打印墨粉中的铁磁性物质是什么？ 活动一 初探打印墨粉中的铁磁性物质 提出问题 提出假设 设计实验方案 实施实验 得出结论 思考：如何确定打印墨粉中的铁磁性物质是什么？ 活动一 初探打印墨粉中的铁磁性物质 假设二：打印墨粉中的磁性物质为Fe3O4 【实验1】向①号试管中加入少许打印墨粉，再加入1-2 mL盐酸，观察现象 实验现象 实验结论 假设一：打印墨粉中的磁性物质为Fe 现提供一瓶黑色打印墨粉，设计可行性方案验证打印墨粉中的铁磁性物质。 无明显现象 打印墨粉中的磁性物质不是Fe 资料卡片 基本信息 磁性氧化铁、磁铁矿、黑铁氧体 化学式：Fe3O4（FeO·Fe2O3） 磁性：强铁磁性，可被磁铁吸引，是天然磁石主要成分 溶解性：不溶于水、碱，难溶于乙醇，可溶于酸 磁性氧化铁 活动一 初探打印墨粉中的铁磁性物质 Fe3O4与H+反应的离子方程式为： Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O 活动一 初探打印墨粉中的铁磁性物质 假设二：打印墨粉中的磁性物质为Fe3O4 活动二 设计实验验证墨粉浸取液中的Fe2+和Fe3+ 现有少量打印墨粉浸取液，请用多种方法检验Fe3+和Fe2+ 【实验2】取0.1 mol/L FeCl3溶液1-2 mL于②号试管中，向其中加入0.1 mol/L NaOH溶液1-2 mL，观察、记录和交流实验现象 加入NaOH溶液 实验现象 实验结论 活动二 设计实验验证墨粉浸取液中的Fe2+和Fe3+ 产生红褐色沉淀 溶液中含有Fe3+ （2）Fe3+在微量的情况下该怎么检验？ 思考： （1）若FeCl3溶液浓度极稀，还能看到明显现象吗？ 活动二 设计实验验证墨粉浸取液中的Fe2+和Fe3+ 【实验3】取1-2 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液于③号试管中，向其中加入1-2滴硫氰化钾(KSCN)溶液，观察、记录和交流实验现象。 实验现象 离子方程式 实验结论 Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 溶液变为血红色 ③号试管 活动二 设计实验验证墨粉浸取液中的Fe2+和Fe3+ 溶液为Fe3+ 在含有Fe3+的溶液中加入硫氰化钾(KSCN)溶液，溶液变成血红色，而在含有Fe2+的溶液中加入硫氰化钾溶液，溶液不变色。这种方法灵敏度高，常用于检验溶液中是否存在Fe3+。 资料卡片 FeCl3溶液 血红色溶液 KSCN溶液 活动二 设计实验验证墨粉浸取液中的Fe2+和Fe3+ 活动二 设计实验验证墨粉浸取液中的Fe2+和Fe3+ 【实验4】向3 mL 0.1 mol/L FeSO4溶液中加入0.1 mol/L NaOH溶液1-2 mL于④号试管中，观察现象。 实验现象 离子方程式 产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色 ④号试管 Fe2+ Fe3+ 氧化剂 根据上述所学内容思考其他方法检验Fe2+？ 活动二 设计实验验证墨粉浸取液中的Fe2+和Fe3+ 提供试剂：墨粉浸取液、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、氯水、H2O2、铁粉、铜粉、维生素C溶液（根据实验目的合理选择试剂） 选用试剂 实验步骤 实验现象 活动二 设计实验验证墨粉浸取液中的Fe2+和Fe3+ 设计实验方案检验墨粉浸取液中的Fe2+ 活动二 设计实验验证墨粉浸取液中的Fe2+和Fe3+ 【实验5】取1-2 mL 0.1 mol/L FeSO4溶液于⑤号试管中，向其中加入 1 mL KMnO4溶液，观察、记录和交流实验现象。 实验现象 实验结论 ⑤号试管 Fe2+ Fe3+ 氧化剂 (如双氧水、氧气、氯水、KMnO4等） （1）请用简洁的语言描述墨粉浸取液中Fe2+的检验方法（含有Fe2+和Fe3+的混合溶液） （2）检验Fe2+的其他方法 思考： 铁氰化钾---K3[Fe(CN)6] 蓝色沉淀 Fe2+的检验： 活动二 设计实验验证墨粉浸取液中的Fe2+和Fe3+ 取少量墨粉浸取液于试管中，加入KMnO4溶液，若溶液褪色，则证明溶液中含有Fe2+ 活动三 用打印墨粉浸取液合成Fe3O4 【资料卡片】 制备原理： 核心步骤： ①取n(Fe2+) : n(Fe3+)约为1:2的两种溶液混合 ②滴加NaOH溶液至pH约为12 ③稍加热浊液（注意不要让体系沸腾） Fe2++2Fe3++8OH- Fe3​O4​+4H2​O 设计实验方案利用打印墨粉浸取液合成Fe3O4 活动三 用打印墨粉浸取液合成Fe3O4 利用打印墨粉浸取液合成的Fe3O4比实际含量少，请分析原因 制备原理： Fe2++2Fe3++8OH- Fe3​O4​+4H2​O 提供试剂：墨粉浸取液、KSCN溶液、铁粉、铜粉、维生素C溶液（根据实验目的合理选择试剂） 选用试剂 实验步骤 实验现象 活动三 用打印墨粉浸取液合成Fe3O4 设计实验方案将墨粉浸取液中Fe3+溶液转化为Fe2+溶液 要使墨粉浸取液FeCl3全部转化成FeCl2溶液，选择哪种还原剂好？ （从价格、是否引入杂质角度） 思考： 【实验6】向实验3中的③号试管中加入1/3药匙铁粉振荡，观察现象并写出离子方程式。 活动三 用打印墨粉浸取液合成Fe3O4 用途：印刷电路板 【实验7】用棉签蘸取含有Fe3＋的溶液，在电路板上绘制喜欢的图案 活动三 用打印墨粉浸取液合成Fe3O4 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 思考：补铁剂为什么要和维生素C同服？ 活动三 用打印墨粉浸取液合成Fe3O4 思考：打印墨粉中为什么要添加Fe3O4？ 【资料卡片】Fe₃O₄（四氧化三铁，又称磁性氧化铁、铁黑）是激光/静电打印墨粉的核心功能组分，核心作用是提供磁性、实现单组分显影、稳定带电、提升黑度与稳定性。 活动三 用打印墨粉浸取液合成Fe3O4 活动三 用打印墨粉浸取液合成Fe3O4 【课堂反馈】 让课堂绽放魅力 让教育更加美好 谢谢 Lavf57.82.101 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $