内容正文:
乐业红·铁离子红
--从红七军的刀枪到手中的补铁药片
与的检验与相互转化
乐业县高级中学 · 黄瑞标
人教版必修第一册 第三章第一节 第2课时
1.7.2013
开场问候评委老师,点明课题《乐业红·铁离子红》,副标题聚焦Fe³⁺与Fe²⁺的检验与相互转化。
封面停留约半分钟,引出"乐业红·铁离子红"这个意象:铁的颜色变化,就是今天要探明的化学问题。
强调本节课以乐业红七红八军会师的历史为情境,从革命文物出发,落到生活中的补铁药片。
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是什么让铁“流血”?
九十多年前,红七军转战乐业、与红八军胜利会师。战士手持大刀、梭镖浴血奋战,守护这片红土地。
馆藏文物:红七军环首长柄大砍刀(乐业红七红八军会师纪念馆)
情境导入
1.7.2013
指着大刀图片开讲:九十多年前,红七军转战乐业,与红八军胜利会师,战士就是用这样的环首长柄大砍刀浴血奋战。
现场互动:同学们有没有去过会师纪念馆?看到过这把刀的同学,请举一下手。拉近学生与文物的心理距离。
放大锈蚀特写,让学生亲眼看到红褐色锈层。提问:九十多年过去了,这把刀发生了什么变化?学生会回答生锈了。
追问:铁锈是红褐色的,像血一样。铁锈里的铁是什么价态?引出+3价。
抛出困惑锚点,全班齐读:铁元素究竟有几副面孔?它们之间怎样转化?带着问题进入本课。
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这堂课,我们要带走什么?
知识目标
掌握与的检验方法,理解二者相互转化的条件
素养目标
通过实验探究培养证据推理能力,建立“价态—转化”认知模型
价值目标
感受化学在文物保护、生命健康、老区建设中的真实价值
学习目标
1.7.2013
快速带过学习目标,约一分钟,让学生知道这节课的终点在哪里。
知识目标落在检验与转化两个核心点上,素养目标强调证据推理,价值目标呼应红色情境。
预告课堂行动:两次分组实验、一次教师演示、当堂检测,让学生对课堂节奏有预期。
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今天,我们是“红城化学检测员”
任务一
检测硫酸亚铁片是否变质
任务二
为文物保护提供“除锈护刀”的化学方案
任务发布
1.7.2013
宣读求助信:乐业红七红八军会师纪念馆要修复锈蚀的大刀,健康站发现补铁片发黄,需要同学们帮忙。
点明两个任务:任务一检测补铁片是否变质,任务二给除锈护刀出化学方案。
说明:一套任务链贯穿全课——检验和转化两大核心知识,都由真实任务驱动。
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铁元素有几副“面孔”?
价态 代表物质 颜色(溶液/固体) 存在
0 价 金属铁 银白色固体 大刀、枪管等铁制品
+2 价 、 补铁剂等
+3 价 、 铁锈等
颜色相近时肉眼不可靠——需要特征试剂。下面用实验找到的“接头暗号”。
知识铺垫
浅绿色
棕黄色
1.7.2013
带着学生过表格:铁有三种价态,0价的金属铁、+2价的亚铁、+3价的铁。
强调对应关系:大刀是0价铁,补铁片是+2价,铁锈是+3价——正好对应今天的情境。
抛出关键问题:Fe²⁺和Fe³⁺怎么区分?颜色观察不可靠,引出特征试剂检验。
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的“接头暗号”是什么?
滴入KSCN溶液 现象 原理
FeCl3溶液
【实验3-2】在试管中加入少量的FeCl3溶液,滴入几滴硫氰化钾(KSCN)溶液,观察并记录现象。
滴入
KSCN溶液
溶液变为红色
Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3
(红色)
核心探究一 · 分组实验一
1.7.2013
组织分组实验一:两支试管分别装FeCl₃和FeSO₄溶液,各滴加几滴KSCN溶液。
引导学生观察:FeCl₃试管瞬间变血红色,FeSO₄试管无明显变化。
板书离子方程式,强调KSCN只对Fe³⁺显色,是检验Fe³⁺的特征试剂、灵敏度高。
用“接头暗号”比喻加深记忆:只有Fe³⁺能对上暗号。
安全提示:KSCN溶液有毒,滴加后及时洗手,不入口不接触伤口。
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滴入KSCN溶液 现象 原理
FeSO4溶液 ——
【实验3-2】在试管中加入少量的FeSO4溶液,滴入几滴硫氰化钾(KSCN)溶液,观察并记录现象。
滴入
KSCN溶液
溶液无明显变化
KSCN就像革命队伍的“接头暗号”:只有能对上,瞬间鲜血般通红;对不上,纹丝不动,可以利用这一反应检验的存在。
核心探究一 · 分组实验一
1.7.2013
组织分组实验一:两支试管分别装FeCl₃和FeSO₄溶液,各滴加几滴KSCN溶液。
引导学生观察:FeCl₃试管瞬间变血红色,FeSO₄试管无明显变化。
板书离子方程式,强调KSCN只对Fe³⁺显色,是检验Fe³⁺的特征试剂、灵敏度高。
用“接头暗号”比喻加深记忆:只有Fe³⁺能对上暗号。
安全提示:KSCN溶液有毒,滴加后及时洗手,不入口不接触伤口。
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提示:硫酸亚铁片中的Fe2+易被空气中的氧气氧化为Fe3+
检测流程:取少量待测液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色,证明含有Fe3+;若无明显现象,则不含Fe3+。
硫酸亚铁补铁片(示意)
① 取少量研碎的硫酸亚铁片粉末,于试管中加约10mL水振荡溶解;
② 向试管中滴加2~3滴KSCN溶液,观察现象。
完成任务一 · 检测硫酸亚铁片是否变质
1.7.2013
回到任务一:用刚学会的KSCN检验法检测补铁片有没有变质。
演示或分组操作:FeSO₄溶液加KSCN不变红,说明是Fe²⁺;再滴加H₂O₂变红,说明Fe²⁺很容易被氧化成Fe³⁺。
得出结论:补铁片要密封避光保存,防氧化变质。
追问维生素C:VC是还原剂,能把少量Fe³⁺还原回Fe²⁺,保护Fe²⁺不被氧化、利于人体吸收。
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离子方程式:
常见氧化剂:
红色启示:变成,需要“氧化剂”推一把;普通百姓变成革命战士,也需要信仰这股“氧化剂”。
核心探究二 · 分组实验二 怎样变成?
、、、、
滴入
KSCN溶液
滴入
H2O2溶液
【实验3-2】在试管中加入少量的FeSO4溶液,滴入几滴硫氰化钾(KSCN)溶液,观察并记录现象,继续加入H2O2溶液。
1.7.2013
分组实验二:FeSO₄溶液加KSCN不变色,证明没有Fe³⁺;滴加H₂O₂后变血红色,Fe²⁺被氧化成Fe³⁺。
板书离子方程式:2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺→2Fe³⁺+2H₂O,配平讲解。
归纳常见氧化剂:Cl₂、H₂O₂、O₂、KMnO₄、HNO₃。
升华思政点:Fe²⁺变Fe³⁺需要氧化剂推一把,人从普通到坚定也需要信仰的引领。
安全提示:H₂O₂滴加要少量多次,观察颜色变化即可。
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怎样转化成?
离子方程式:
常见还原剂:
PCB蚀刻:
核心探究三 · 教师演示
KI
维生素C
加入
铁粉
滴入
KSCN溶液
滴入
H2O2溶液
1.7.2013
教师演示:FeCl₃溶液加KSCN呈血红色,加入还原铁粉振荡,红色褪去,Fe³⁺被还原为Fe²⁺。
板书离子方程式:2Fe³⁺+Fe→3Fe²⁺,强调归中反应:+3价与0价归中到+2价。
归纳常见还原剂:Fe、Cu、KI、H₂S、维生素C。
联系实际:印刷电路板蚀刻用FeCl₃溶液(Cu+2Fe³⁺→Cu²⁺+2Fe²⁺);维生素C把Fe³⁺还原成Fe²⁺帮助吸收。
点题:这个还原原理,就是任务二除锈护刀的化学基础。
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给红七军大刀配一份“除锈护刀”方案
红色启示:当年红军战士没有条件防锈,刀枪在南方潮湿气候中锈蚀——那是时代的无奈。
今天,文物保护有化学撑腰,让革命文物“永葆青春”。
思考:请同学们用所学知识设计一个可行的除锈方案。
机械除锈
方案一
物理打磨去除浮锈,作为预处理
化学除锈
方案二
稀盐酸溶解锈层
防锈保护
方案三
涂油、密封、控制湿度——隔绝O2和H2O让锈不再生
完成任务二 · 学以致用 除锈护刀
1.7.2013
学生分组讨论除锈方案并汇报,教师归纳三步骤。
机械除锈:物理打磨去浮锈;化学除锈:稀盐酸溶解Fe₂O₃,再用铁粉把Fe³⁺还原成可溶Fe²⁺冲洗。
防锈保护:涂油、密封、控湿,隔绝O₂和H₂O——从源头防止再锈蚀。
升华:当年的锈蚀是时代的无奈,今天的化学保护让革命文物永葆青春,体现化学的当代价值。
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你会用了吗?——三道题检验今天所学
1 检验 最灵敏的试剂是( )
A. NaOH 溶液 B. KSCN 溶液 C. 铁粉 D. 氯水
2 下列物质中,能把 氧化为 的是( )
A. 铜片 B. 铁粉 C. 氯水 D. 锌粒
3 除去 溶液中的少量 ,最好加入( )
A. 铁粉 B. 氯水 C. NaOH 溶液 D. 铜粉
提示:30 秒一题,先独立完成,再与同桌互评理由
当堂检测
1.7.2013
参考答案:1.B(KSCN遇Fe³⁺变血红色,最灵敏);2.C(氯水氧化性比Fe³⁺强,能把Fe²⁺氧化;铜片、铁粉、锌粒不能氧化Fe²⁺);3.A(铁粉把FeCl₃还原为FeCl₂,不引入新杂质)。
讲评要点:第2题呼应课堂氧化实验(H₂O₂也能氧化Fe²⁺);第3题体现"除杂不引杂"——铁粉是最好的选择。
若时间紧:口头对答案30秒收尾,把第3题留作课后思考。
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口诀:亚铁遇KSCN色不变,铁离子一遇就红遍;亚铁变铁靠氧化,铁变亚铁用还原。
课堂总结·画出你的铁三角
Fe
Fe2+
Fe3+
还原剂 如Fe、Zn、Cu、I- 、 S2-、H2S等
强氧化剂 如Cl2、H2O2、O2、HNO3、KMnO4等
弱氧化剂 如H+、Cu2+、S、I2 等
强还原剂 如Zn、Al、CO、H2等
强氧化剂 如Cl2、Br2、HNO3等
强还原剂 如Zn、Al、CO、H2等
只有氧化性
既有氧化性
又有还原性
只有还原性
1.7.2013
用价态转化图收束全课:Fe、Fe²⁺、Fe³⁺三个节点,箭头表示相互转化。
强调氧化剂推动低价到高价,还原剂推动高价到低价,双向箭头都讲清。
带学生齐读口诀,把检验方法和转化条件压缩成两句话记住。
呼应红色情境:0价大刀、+2价补铁片、+3价铁锈,三副面孔对应三个节点。
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铁的三种“红色面孔”
身份 化学形式 红色意义
革命之铁 ()· 大刀铁锈 锈蚀是岁月的痕迹,精神永不生锈
生命之铁 血红蛋白中的· 补铁剂 运输氧气的“红色快递员”
时代之铁 高铁钢轨 · 钢筋 新时代“铁军”建设老区
和的区别,只是一个电子的得失;但人生的蜕变,往往需要更大的勇气。
乐业的红,红在山水间;青春的红,红在信仰里。
愿你们像遇到KSCN一样——一旦遇见信仰,就绽放最热烈的红。
红城总结
1.7.2013
收束三种红色面孔:革命之铁(大刀Fe₂O₃)、生命之铁(血红蛋白Fe²⁺)、时代之铁(钢轨钢筋补铁剂)。
读核心金句:Fe²⁺和Fe³⁺的区别只是一个电子的得失,但人生的蜕变需要更大的勇气。
升华情感:愿学生像Fe³⁺遇到KSCN一样,一旦遇见信仰就绽放最热烈的红,呼应红城主题。
这一页是全课的情感高潮,语速放慢,留出回味时间。
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课后任务:二选一,做一位“红城化学家”
作业一 · 历史化学家
查阅乐业红七红八军会师纪念馆资料,写一篇 300 字短文《红七军兵工厂里的防锈智慧》,至少写出两个化学方程式。
作业二 · 生活化学家
到药店买一盒硫酸亚铁片(或琥珀酸亚铁片),设计家庭实验判断是否变质,拍照记录并写出实验报告。
百色起义纪念碑(1984 年建成)
下节课前,我们将分享大家的“红城化学家”成果。
感谢聆听 敬请指导
课后任务
1.7.2013
布置作业:作业一写历史短文(查纪念馆资料,含两个方程式);作业二买补铁片做家庭实验,拍照写报告。
提示学生:作业二只需用KSCN或观察颜色变化,安全第一,不要直接品尝药片。
结尾语速放慢:感谢聆听,敬请指导,鞠躬致谢。
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铁三角 · 化学价态转化闯关游戏
Fe · Fe²⁺ · Fe³⁺ 三副面孔 · 六条变身之路
★☆☆☆
得分 0
连击 ×1
闯关
对战
铁三角 · 转化关系图
情境 · 大刀
第 1 关 / 6
Fe→Fe²⁺
从试剂库选出弱氧化剂,完成变身
点击试剂卡,选择完成“变身”的试剂
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铁三角 · 知识地图
六条转化边 · 氧化剂升价 / 还原剂降价
常见氧化剂(升价)
Cl₂ · O₂ · H₂O₂ · KMnO₄(酸性)· 稀HNO₃
常见还原剂(降价)
Fe · Zn · Cu · 维生素C · CO · C
拓展实验:KSCN 溶液遇 Fe³⁺ 变血红色,是检验 Fe³⁺ 的专属“接头暗号”(铁盐与亚铁盐 · 课堂实验)
记忆口诀:升失氧,降得还(升价失电子被氧化,作还原剂);Fe²⁺ 居中,既能被氧化又能被还原
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