3.1.2 铁的重要化合物 导学案（导思议展评）-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

该高中化学导学案聚焦铁的重要化合物，涵盖铁的氧化物、氢氧化物性质，Fe³⁺检验及转化关系。通过展示红色铁锈、磁性氧化铁等图片及问题引导，衔接铁元素价态知识，以自主学习表格、实验任务为支架构建学习脉络。 资料亮点在于实验探究氢氧化亚铁制备（煮沸除氧、液封隔绝空气等）培养科学探究能力，构建“铁三角”转化关系体现科学思维，联系生活应用（FeSO₄溶液保存、墨粉磁性）深化化学观念，课堂检测针对性强，助力学生掌握重点突破难点。

高中化学导学案 有志者，事竟成 第三章 铁 金属材料 第一节 铁及其化合物 第2课时 铁的重要化合物 【课程标准】 1. 结合真实情境中的应用实例，了解铁的氧化物、氢氧化物的主要性质。 2. 通过实验探究，掌握氢氧化亚铁的制备方法，并能从氧化还原反应的角度分析其性质。 3. 能运用化学方程式或离子方程式正确表示铁的重要化合物之间的主要反应。 【学习目标】 1. 通过对比分析，掌握铁的三种氧化物（FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄）的俗称、颜色、价态及主要化学性质。 2. 通过实验探究，掌握氢氧化铁和氢氧化亚铁的制备方法、物理性质及化学性质，特别是氢氧化亚铁的不稳定性。 3. 掌握Fe³⁺的检验方法。 4. 能从氧化还原和复分解反应的角度，构建铁及其化合物之间的转化关系。 【重难点】 重点：铁的氧化物和氢氧化物的主要性质；Fe³⁺的检验。 难点：氢氧化亚铁的制备及现象分析；铁及其化合物之间的转化关系。 【导】（3分钟）—— 情境导入 情境展示： 1. 展示图片：红色的铁锈、黑色的磁性氧化铁、红褐色的氢氧化铁沉淀、白色的氢氧化亚铁沉淀（迅速变色）。 2. 提问：铁元素在化合物中可以呈现多种价态，这使其化合物也呈现出丰富多彩的颜色和多样的性质。为什么铁锈是红色的？为什么有的铁氧化物能被磁铁吸引？白色的沉淀为什么会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色？ 问题引导： 1. 铁的氧化物有哪几种？它们在颜色、价态上有什么区别？ 2. 如何制备铁的氢氧化物？为什么氢氧化亚铁的制备如此特殊？ 3. 今天，我们将继续探索铁的世界，学习铁的重要化合物。 【思】（10分钟）—— 自主学习与概念构建 任务一：认识铁的氧化物 阅读教材，完成下列表格： 化学式 FeO Fe₂O₃ Fe₃O₄ 俗称 氧化亚铁 铁红 磁性氧化铁 颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 铁的价态 +2 +3 +2, +3 与酸反应(H⁺) FeO + 2H⁺ == Fe²⁺ + H₂O Fe₂O₃ + 6H⁺ == 2Fe³⁺ + 3H₂O Fe₃O₄ + 8H⁺ == Fe²⁺ + 2Fe³⁺ + 4H₂O 用途 - 红色油漆和涂料、炼铁原料 磁性材料 任务二：探究铁的氢氧化物 阅读教材，思考并填空： 1. 氢氧化铁 [Fe(OH)₃] 制备：向FeCl₃溶液中滴加NaOH溶液。 现象：产生红褐色沉淀。 离子方程式：Fe³⁺ + 3OH⁻ == Fe(OH)₃↓ 性质：不溶于水的弱碱，受热易分解：2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O 2. 氢氧化亚铁 [Fe(OH)₂] 制备：向FeSO₄溶液中滴加NaOH溶液。 现象：产生白色絮状沉淀，沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。 化学方程式： 制备：FeSO₄ + 2NaOH == Fe(OH)₂↓ + Na₂SO₄ 变色：4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O == 4Fe(OH)₃ 结论：Fe(OH)₂具有强还原性，极易被空气中的氧气氧化。 任务三：Fe³⁺的检验 阅读教材，总结Fe³⁺的检验方法： 试剂：KSCN溶液（硫氰化钾溶液） 现象：溶液变为血红色。 离子方程式：Fe³⁺ + 3SCN⁻ ⇌ Fe(SCN)₃ 【议】（10分钟）—— 小组讨论与深化理解 小组讨论： 1. 实验探究：如何成功制备白色的Fe(OH)₂？ 思考：为什么直接用FeSO₄溶液和NaOH溶液反应很难观察到白色沉淀？ （因为溶液中溶解的氧气和滴加过程中带入的氧气会迅速将Fe(OH)₂氧化。） 方案设计：为了较长时间观察到白色Fe(OH)₂沉淀，可以采取哪些措施？ 煮沸：将配制溶液的蒸馏水煮沸，赶走溶解的氧气。 液封：在FeSO₄溶液液面上滴加一层苯或植物油，隔绝空气。 长滴管：将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入FeSO₄溶液液面以下，再挤出NaOH溶液。 2. 深度辨析：铁的“价态”转化 Fe²⁺和Fe³⁺之间可以相互转化吗？如何实现？ Fe²⁺ → Fe³⁺：需要加入氧化剂（如Cl₂、H₂O₂、HNO₃等）。 Fe³⁺ → Fe²⁺：需要加入还原剂（如Fe、Cu、KI等）。 写出FeCl₃溶液腐蚀铜电路板的离子方程式。 （2Fe³⁺ + Cu == 2Fe²⁺ + Cu²⁺） 3. 生活应用 为什么实验室保存FeSO₄溶液时，常加入少量铁粉？ （防止Fe²⁺被空气中的氧气氧化成Fe³⁺，加入的铁粉可以将生成的Fe³⁺还原为Fe²⁺。） 打印机墨粉中常含有Fe₃O₄，利用了它的什么性质？ （利用了Fe₃O₄的磁性。） 【展、评】（15分钟）—— 成果展示与体系构建 一、 核心知识体系 1. 铁的氧化物 FeO：黑色粉末，+2价，碱性氧化物。 Fe₂O₃：红棕色粉末，+3价，碱性氧化物，俗称铁红。 Fe₃O₄：黑色晶体，+2和+3价，有磁性，俗称磁性氧化铁。 2. 铁的氢氧化物 Fe(OH)₃：红褐色沉淀，不溶于水，受热分解。 Fe(OH)₂：白色沉淀，不溶于水，极易被氧化。 制备关键：隔绝空气。 氧化过程：白色 → 灰绿色 → 红褐色。 3. Fe³⁺的检验 滴加KSCN溶液，溶液变血红色。 二、 “铁三角”转化关系构建 核心：Fe (0价)、Fe²⁺ (+2价)、Fe³⁺ (+3价) 之间的相互转化。 转化关系： Fe → Fe²⁺：与弱氧化剂反应（如S, I₂, H⁺, Cu²⁺）。 Fe → Fe³⁺：与强氧化剂反应（如Cl₂, Br₂, HNO₃）。 Fe²⁺ → Fe³⁺：加入氧化剂（如Cl₂, H₂O₂）。 Fe³⁺ → Fe²⁺：加入还原剂（如Fe, Cu, I⁻）。 Fe²⁺ → Fe：被更活泼金属置换（如Zn）。 Fe³⁺ → Fe：高温下被强还原剂还原（如CO, H₂, Al）。 三、 易错点提醒 1. Fe₃O₄不是碱性氧化物，因为它与酸反应生成两种盐。 2. Fe(OH)₂在空气中变色的最终产物是Fe(OH)₃，而不是Fe₂O₃。 3. 检验Fe²⁺时，不能直接滴加KSCN溶液，应先加KSCN无现象，再滴加氯水或H₂O₂，若变红则证明有Fe²⁺。 【检】（7分钟）—— 课堂检测 1. 下列关于铁的氧化物的说法正确的是（ C ） A. FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄都是碱性氧化物 B. Fe₃O₄可以写成FeO·Fe₂O₃，所以它是混合物 C. 赤铁矿的主要成分是Fe₂O₃，常用作红色油漆和涂料 D. 铁的三种氧化物都能与水反应生成对应的碱 2. 为了检验某FeCl₂溶液是否变质，可向溶液中加入（ A ） A. KSCN溶液 B. 铁片 C. 石蕊溶液 D. 酚酞溶液 3. 下列离子方程式书写正确的是（ B ） A. 铁与稀盐酸反应：2Fe + 6H⁺ == 2Fe³⁺ + 3H₂↑ B. FeCl₃溶液腐蚀铜电路板：2Fe³⁺ + Cu == 2Fe²⁺ + Cu²⁺ C. Fe(OH)₃与HI溶液反应：Fe(OH)₃ + 3H⁺ == Fe³⁺ + 3H₂O D. FeO与稀硝酸反应：FeO + 2H⁺ == Fe²⁺ + H₂O 4. 将铁粉加入到FeCl₃和CuCl₂的混合溶液中，充分反应后，下列说法正确的是（ B ） A. 若铁粉有剩余，则溶液中一定有Fe²⁺、Cu²⁺ B. 若铁粉有剩余，则溶液中一定有Fe²⁺，一定没有Cu²⁺和Fe³⁺ C. 若铁粉无剩余，则溶液中一定有Fe²⁺、Cu²⁺ D. 若铁粉无剩余，则溶液中一定有Fe²⁺，一定没有Fe³⁺ 5. 某溶液中含有Fe²⁺和Fe³⁺，请设计实验方案分别检验这两种离子。 检验Fe³⁺：取少量溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则证明含有Fe³⁺。 检验Fe²⁺：另取少量溶液于试管中，滴加几滴酸性KMnO₄溶液，若紫红色褪去，则证明含有Fe²⁺。（或：先加KSCN溶液无现象，再滴加氯水，若溶液变红，则证明含有Fe²⁺。） 第 1 页 共 3 页 学科网（北京）股份有限公司 $