化学人教版 (2019)铁及其化合物的性质表格教案设计

这是一份化学人教版 (2019)铁及其化合物的性质表格教案设计，共5页。教案主要包含了新课引入，教师提问，投影展示，教师讲解，教师总结，问题和讨论，问题和讨论2，图片展示等内容，欢迎下载使用。
课程基本信息
学科
化学
年级
高一
学期
秋季
课题
实验活动2——铁及其化合物的性质
教科书
书 名：化学必修一第一册 教材
出版社：人民教育出版社 .6月
教学目标
1. 通过价-类二维图认识铁及其化合物，了解物质的性质与用途，培养宏观辨识素养与模型认知素养
2. 能从铁元素的化合价视角出发，推测铁及其化合物的性质，并认识到同种元素不同价态的物质可以通过氧化还原反应实现相互转化，培养变化观念的学科素养
3. 学会利用试剂验证不同价态含铁元素物质的氧化性或还原性，会利用硫氰化钾溶液检验溶液中的铁离子，基于实验过程培养观察、思考能力，形成科学探究的学科素养
教学内容
教学重点：
1. 铁单质、铁盐、亚铁盐的性质及相互转化
2. 铁离子的检验方法
教学难点：
1. 铁单质、亚铁盐、铁盐之间的转化条件
教学过程
【新课引入】铁是世界上产量最高、用量最大的金属，铁及其化合物在工业生产及日常生活中扮演着不可或缺的角色。
【任务一】构建铁元素的价类二维图
【教师提问】同学们知道哪些含铁元素的物质？这些物质中铁元素的化合价分别是多少？
【投影展示】
【教师讲解】铁元素的常见化合价有0、+2、+3价，能形成单质、氧化物、碱、盐等物质。从化合价角度可知：铁单质中铁元素为0价，位于铁的最低价态，具有还原性；氧化铁、氢氧化铁、铁盐中铁元素为+3价，具有氧化性；氧化亚铁、氢氧化亚铁、亚铁盐中铁元素为+2价，既有氧化性又有还原性。
【教师提问】如何验证铁单质的还原性？
【任务二】认识铁单质的还原性
实验1：铁单质与CuSO4溶液的反应
实验用品：试管、铁丝、镊子、CuSO4溶液
实验步骤：在试管中加入约2mLCuSO4溶液，再将一段铁丝放入CuSO4溶液中。过一会儿
取出铁丝，观察实验现象。
实验现象：溶液蓝色变浅，铁丝表面析出红色固体。
方程式：Fe+Cu2+ = Fe2++Cu
原因解释：本实验中铁与铜离子发生氧化还原反应，生成亚铁离子和铜单质，在反应中铁元素化合价升高，说明铁有还原性。
【投影展示】食品包装袋中的还原铁粉
【教师讲解】食品工业中经常利用铁的还原性，在食品包装袋中加入还原铁粉做抗氧化剂。
【任务三】认识铁盐的氧化性
实验2-1：FeCl3溶液与铜片的反应
实验用品：试管、铜片、FeCl3溶液、镊子
实验步骤：取约3mLFeCl3稀溶液加入试管中，加入几小块铜片，振荡，过一会儿，观察现象。
实验现象：溶液由黄色变成蓝绿色，铜片表面不再光亮，被腐蚀。
方程式：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
原因解释：铁离子与铜反应生成亚铁离子与铜离子，反应中铁元素从+3价变为+2价，说明铁离子有氧化性。
实验2-2：FeCl3溶液与KI溶液反应
实验用品：试管、蒸馏水、FeCl3溶液、KI溶液
实验步骤：在一支盛有3mL水的试管中滴加几滴FeCl3稀溶液。再滴加3滴KI溶液，观察现象。然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液，观察现象。
实验现象：滴入KI溶液后溶液颜色稍有加深，加入淀粉溶液后溶液变蓝色。
方程式：2Fe3++2I-=2Fe2++I2
原因解释：铁离子与碘离子发生反应生成亚铁离子和碘单质，碘单质遇到淀粉溶液变蓝色。反应中铁元素从+3价变为+2价，说明铁离子有氧化性。
【投影展示】覆铜板制备的印刷电路板及图案
【教师讲解】电子工业中常用FeCl3溶液腐蚀覆铜板来制作印刷电路板，我们也可以利用氯化铁溶液与铜的反应来制作图案。
【任务四】认识亚铁盐的氧化性和还原性
实验3-1：FeCl2溶液与锌片的反应
实验用品：试管、FeCl2溶液、锌片、镊子
实验步骤：取约3mLFeCl2溶液加入试管中，加入几小块锌片，振荡，过一会儿，观察现象。
实验现象：溶液浅绿色褪去，锌片表面变黑。
方程式：Zn+Fe2+=Zn2++Fe
原因解释：锌是活泼金属，有还原性，与FeCl2溶液发生氧化还原反应置换出了铁单质。该实验说明亚铁离子具有氧化性。
实验3-2：FeSO4溶液与酸性KMnO4溶液的反应
实验用品：试管、FeSO4溶液、酸性KMnO4溶液、KSCN溶液
实验步骤：在一支试管中加入少量酸性KMnO4溶液，然后向试管中加入少量FeSO4溶液，观察溶液的颜色变化。当溶液的紫色褪去时，再滴加2滴KSCN溶液，观察现象。
实验现象：滴入FeSO4溶液后，酸性KMnO4溶液的紫色褪去；滴入KSCN溶液后，溶液变成血红色。
方程式：5Fe2+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O；Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(血红色)
原因解释：酸性KMnO4具有强氧化性，将亚铁离子氧化为铁离子，铁离子遇到KSCN溶液显血红色。该实验中铁元素从+2价变为+3价，说明亚铁离子有还原性。
【投影展示】废水处理的图片
【教师提问】工业处理含有强氧化性物质的废水时，可向废水中加入亚铁盐，该过程利用了亚铁盐的什么性质？
【任务五】铁离子的检验
实验4-1：FeCl3溶液与KSCN溶液的反应
实验用品：试管、蒸馏水、FeCl3溶液、KSCN溶液
实验步骤：在一支试管中加入2mL蒸馏水，再滴加几滴FeCl3稀溶液，然后滴加几滴KSCN
溶液，观察现象。
实验现象：溶液变成血红色。
方程式：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
实验结论：Fe3+遇到KSCN溶液反应生成血红色、可溶于水的物质——硫氰化铁。
【教师提问】Fe2+遇到KSCN溶液是否有相似的现象？
实验4-2：FeCl2溶液与KSCN溶液的反应
实验用品：试管、铁粉、FeCl3溶液、KSCN溶液
实验步骤：在一支试管中加入少量FeCl3稀溶液，然后加入适量铁粉，轻轻振荡片刻，再滴加几滴KSCN溶液，观察现象。
实验现象：加入铁粉后溶液黄色褪去，滴加KSCN溶液后无明显变化。
实验结论：本实验中，Fe3+与铁粉反应生产Fe2+，Fe2+遇到KSCN溶液无明显现象。
【教师总结】结合上述两个实验可知，含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成血红色，我们可以利用这一反应检验溶液中Fe3+的存在。
【教师总结】本节课我们重点学习了铁及其化合物的性质，知道了不同价态的含铁物质之间可以发生相互转化。若要实现元素化合价升高，可以加入什么物质？若要实现元素化合价降低，可以加入什么物质？
【投影展示】
【问题和讨论】以铁屑为原料，如何制备硫酸亚铁晶体？
任务分解：
1.铁屑表面可能存在油污，如何去除油污？
2.铁屑的主要成分是什么？
3.如何将铁屑转化为硫酸亚铁溶液？生成的硫酸亚铁溶液中可能存在什么杂质？如何除去杂质？
4.从溶液中获得晶体可以采用什么实验方法？
5.请画出以铁屑为原料制备硫酸亚铁晶体（FeSO4·7H2O）的流程图。
【问题和讨论2】
【图片展示】复方硫酸亚铁颗粒
【教师讲解】铁是人体必须微量元素中含量最多的一种。如果体内铁不足以供给生命活动需要，就会发生贫血。服用补铁剂可防治缺铁性贫血。观察以下补铁剂的成分，思考为什么要在补铁剂中加入维生素C？