第二章 微项目 补铁剂中铁元素的检验——应用配合物进行物质检验 课件2025-2026学年高二下学期化学选择性必修二鲁科版(2019)
2026-08-16
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摘要:
该高中化学课件围绕配合物在补铁剂中铁元素检验的应用,从补铁药片价态检验实验入手,通过发现问题(如酸性KMnO₄受辅料干扰)引导学生筛选更优试剂,探究配合物稳定性及酸碱性条件,构建“实际问题-理论探究-解决问题”的学习支架。
其亮点在于以真实情境驱动科学探究与实践,通过实验验证(如邻二氮菲与Fe²⁺的显色反应)和证据推理(分析配合物稳定性差异)培养科学思维,体现物质结构决定性质的化学观念。学生在探究中提升解决实际问题能力,教师可借助此资料落实核心素养教学。
内容正文:
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第2章 微粒间相互作用与物质性质
微项目 补铁剂中铁元素的检验
——应用配合物进行物质检验
鲁科版2019 选择性必修二 《物质结构与性质》
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【实验验证】
试剂:琥珀酸亚铁片(1片,研磨成粉末)、稀硫酸(1~4组)、蒸馏水(5~8组) 、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液
实验任务 实验方案 实验现象 实验结论
溶解固体样品
检验Fe2+
检验Fe3+
项目活动1、补铁药片中铁元素价态的检验
含有Fe2+
?
用水或酸溶解
得到悬浊液
有不溶于水或酸的物质
滴1滴KMnO4
紫红色褪去
滴1滴KSCN
试剂用量:样品取1滴管,检验试剂1~2滴
1-4组变红
5-8组不变红
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子任务1:检验Fe3+的条件选择
KSCN溶液检验Fe3+时,SCN-会与OH-竞争结合Fe3+。
在酸性较弱时, OH-浓度大,SCN-无法竞争到Fe3+;
在酸性较强时,OH-浓度小,SCN-可以竞争到Fe3+。
【结论】用SCN-检验Fe3+须在pH<3的条件下进行。
【交流研讨】为什么酸溶药品,SCN-能检出Fe3+,而水溶药品,SCN-检不出Fe3+呢?
Fe3++H2O [Fe(OH)]2++H+ Fe3++SCN- [Fe(SCN)]2+
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【归纳提升】
在遇到陌生现象希望寻找其发生的原因时,可以按照下列思路进行:列出体系中存在的微粒→逐一判断每一种微粒是否有可能是影响因素→筛选出潜在的影响因素→作出解释、提出猜想→进一步设计出控制变量的实验,检验猜想的合理性,确认影响因素。
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子任务2:讨论补铁药品中是否存在Fe2+
【资料卡片】
微晶纤维素与强氧化剂有配伍禁忌
低取代羟丙纤维素有吸水性,但性质稳定
聚维酮K30性质稳定
淀粉可水解生成麦芽糖,麦芽糖具有还原性
缺乏专一性!
【结论】不能利用使酸性KMnO4溶液褪色检验Fe2+ 。
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【方法导引】
形成配合物的颜色越深,越利于检验出金属离子;稳定性越强,受环境干扰越少越灵敏。
项目活动2、寻找更优的检验试剂
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【预测】根据配合物形成的条件,通过分析苯酚( )、硫氰酸钾( KSCN )、邻二氮菲(phen, )、
乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na, )
的结构,预测它们是否有可能与Fe3+或Fe2+形成配合物。
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项目活动2、寻找更优的检验试剂
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项目活动2、寻找更优的检验试剂
..
..
N=C=S
..
·
*
..
..
S—C=N
..
·
*
【结论】预测这四种试剂均可与Fe3+和Fe2+形成配合物。
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【实验验证】 (1)检验试剂是否与Fe3+形成配位键
分别向氯化铁溶液中滴加苯酚溶液、KSCN溶液、邻二氮菲溶液和EDTA-2Na溶液。
加入试剂 苯酚溶液 KSCN溶液 邻二氮菲溶液 EDTA溶液
现象
【结论】苯酚、KSCN、邻二氮菲均能与Fe3+形成配位键。
KSCN是检验Fe3+的最优试剂。
点滴板实验,
每种试剂取1-2滴即可
子任务3:配合物颜色
——筛选检验Fe3+和Fe2+的试剂
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【实验验证】
(2)检验试剂是否与Fe2+形成配位键
分别向硫酸亚铁溶液中滴加苯酚溶液、KSCN溶液、邻二氮菲溶液和EDTA-2Na溶液。
加入试剂 苯酚溶液 KSCN溶液 邻二氮菲溶液 EDTA溶液
现象
【结论】邻二氮菲能与Fe2+形成配位键。
邻二氮菲是检验Fe2+的最优试剂。
点滴板实验,
每种试剂取1-2滴即可
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(3)其他可用于检验Fe2+、Fe3+的试剂
加入试剂 产生现象
2滴FeSO4溶液 滴1滴K3[Fe(CN)6]溶液
滴1滴K4[Fe(CN)6]溶液
2滴FeCl3溶液 滴1滴K3[Fe(CN)6]溶液
滴1滴K4[Fe(CN)6]溶液
铁氰化钾K3[Fe(CN)6],俗名赤血盐
亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6],俗名黄血盐
产生暗蓝色沉淀
产生深蓝色沉淀
+3
+2
+3
+2
点滴板实验,
每种试剂取1-2滴即可
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【结论】
检验Fe2+的特效试剂有邻二氮菲和铁氰化钾;
检验Fe3+的特效试剂有硫氰酸钾和亚铁氰化钾。
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+
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【交流研讨1】影响配合物稳定性的因素有哪些?离子与配体形成螯合物较稳定。同学们观察下列配合物的结构,分析哪些配体可以形成螯合物。
子任务4:配合物的稳定性
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【拓展视野】螯合物的重要用途
邻二氮菲、乙二胺(H2NCH2CH2NH2)都是常见的二齿配体, EDTA-2Na为六齿配体,目前发现的螯合剂最多高达十四齿。
由于螯合物比金属离子和其他配体生成的类似配合物有更高的稳定性,因此它在矿物浮选过程、湿法冶金、金属元素的提取与分离、物质的催化合成、水的软化、电镀工艺、医药工业、染色过程等中都有广泛的应用。
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【交流研讨2】向2mL0.1mol·L-1的KSCN溶液,滴2滴0.1mol·L-1FeCl3溶液。再加入0.1mol·L-1的EDTA-2Na溶液。通过该实验,能得到什么结论?
【结论】EDTA与Fe3+可以形成配合物,且比SCN-与Fe3+形成的配合物稳定性更强。
【实验现象】
滴加FeCl3变红色,再加入等体积等浓度的EDTA-2Na,红色褪去
子任务4:配合物的稳定性
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【交流·研讨3】某溶液中含有EDTA-2Na,向其中加入KSCN,溶液未变红色。能否说明该溶液中不含Fe3+?
子任务4:配合物的稳定性
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【交流研讨】KSCN检验Fe3+的结果受溶液酸碱性的影响。请根据邻二氮菲的结构,理论推测:酸性太强是否会对邻二氮菲检验Fe2+产生影响?碱性太强是否会对邻二氮菲检验Fe2+产生影响?
预测:
酸性强时,H+和Fe2+竞争邻二氮菲,影响检验结果
碱性强时,OH-和邻二氮菲竞争Fe2+,影响检验结果
子任务5.酸碱性对配合物形成的影响
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【验证实验】
子任务5.探索邻二氮菲检验Fe2+的酸碱性条件
操作步骤 产生现象
试管1 加入1滴管0.1mol·L-1稀硫酸
,滴2滴FeSO4溶液,再滴加2滴邻二氮菲溶液
试管2 加入1滴管0.1mol·L-1NaOH溶液
,滴2滴FeSO4溶液,再滴加2滴邻二氮菲溶液
试管3 加入1滴管蒸馏水,滴2滴FeSO4溶液,再滴加2滴邻二氮菲溶液
没有明显颜色变化
产生灰绿色沉淀,溶液颜色没有明显变化
溶液变橙红色
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【实验结论】邻二氮菲检验Fe2+应控制pH在2~9之间。
子任务4.探索邻二氮菲检验Fe2+的酸碱性条件
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【回归主题】
利用选出的特效试剂,检验琥珀酸亚铁药片是否含Fe2+。
【拓展视野2】
如何测定琥珀酸亚铁片中铁元素的含量是否符合标准?
目视比色法
所选试剂 现象 结论
目视比色法在环境监测、疾病控制以及食品或药品质量控制等领域应用广泛。
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配合物的稳定性有差异,配合物之间可以相互转化
应用配合物进行离子检验
一、选择合适试剂
二、选择适宜条件
有明显颜色
灵敏
专一
配合物稳定
中心原子受酸碱性影响
配体受酸碱性影响
配位键强
配位原子数多
【小结】
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【当堂检测参考答案】
1、AB 2、D 3、B
4、(1)X (2)abc (3)B (4)配位键 离子键
课后作业:本章自我检测
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