高中化学4.2.3几种重要的金属化合物学案新人教版必修1

- 1 - 高一化学4.2.3 几种重要的金属化合物 一、学习目标 1、知识与技能： ①通过对铁的氧化物的学习，了解金属氧化物的一般性质、重要用途。通过对氢氧化铁、氢氧化亚铁性质的学习，了解氢氧化物的制备方法和一般性质，理解氢氧化亚铁的不稳定性。 （掌握几种铁的氧化物和氢氧化物的性质及用途。） ②了解Fe3+的检验方法，理解Fe3+的氧化性、Fe3+与Fe2+的相互转化，巩固提高氧化还原反应的认识。（知道Fe2+和Fe3+的检验方法。掌握铁盐的氧化性和亚铁盐的还原性以及二者间的相互转化。） 2、过程与方法： ①通过以氧化铁与酸反应预测氧化亚铁、四氧化铁与酸反应，以氢氧化亚铁可被氧化成氢氧化铁预测Fe2+能被氧化成Fe3+，使学生学会运用已知物质的性质推测未知物质的性质，再通过实验探究验证假设的科学研究方法。 ②通过运用分类、比较的方法学习铁的氧化物、氢氧化物、盐间的性质，使学生学会分类、比较的科学研究方法。 3、情感态度与价值观： ①通过实验，提高学生对“化学是一门以实验为基础的科学”的认识。 二、学习重难点 几种铁的氧化物、氢氧化物和盐的性质，Fe2+和Fe3+的检验方法，Fe3+与Fe2+的相互转化。（运用氧化还原反应的理论分析Fe3+与Fe2+的转变并进行实验设计和验证） 三、学习过程 铁在地壳中的含量位于第四，我国是地球上铁矿富集国之一，自改革开放以来，钢铁企业迅速发展，当今成为举世瞩目的钢铁大国。铁及其重要化合物用途非常广泛。下面我们就来系统的探究铁的重要化合物的性质。 问题1：①在你的头脑中有哪些铁的化合物？尽可能多地列举。（头脑风暴法，副板书） ②自己选择一定的分类标准进行分类，分成哪几类？（若按物质类型分类，可分为氧化物如FeO、Fe2O3、Fe3O4氢氧化物如氢氧化铁、氢氧化亚铁盐如氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁等并板书；若按化合价不同来分类分为+2价铁的化合物和+3价铁的化合物并将物质归类）今天以物物质类型的分类类型来学习。

三、铁的重要化合物 1、铁的氧化物 阅读课本P59，完成下列表格。 FeO Fe2O3 Fe3O4 铁元素价态 俗名 物理性质 颜色状态 水溶性 化学性质 与酸（如盐酸）反应 ／

其它 主要用途 - 2 -

问题1：Fe3O4中铁的化合价是多少？预测它与盐酸反应是生成什么物质？

学生回答表格内容，并总结铁的氧化物的共性与个性。 教师板书：①氧化铁红棕色，其它为黑色。均不溶于水。 ②均与酸反应，与还原剂CO等反应，均不与碱反应。

2、铁的氢氧化物 氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 铁元素价态 制备 （实验3-9） 现象 化学反应

物理性质 颜色状态 水溶性 化学性质 与酸反应（如H2SO4）

加热分解 其它 问题：创设实验情境：现有氢氧化钠、氯化铁、硫酸亚铁三种溶液，请你利用这些试剂先制备氢氧化铁，再制备氢氧化亚铁。观察记录现象，并推导二者性质。 鼓励学生提问：为什么产生的白色沉淀会迅速变灰绿色，最终变为红褐色？ 教师引导：由氢氧化铁和氢氧化亚铁所属类别，请推测它们还有什么性质？ 学生回答表格内容，并总结铁的氢氧化物的共性与个性。 教师板书：①均为固体，不溶于水，但颜色不同。 ②均与酸反应，受热分解。但氢氧化亚铁表现出强还原性。 思考1：该实验中要使得到的白色Fe(OH)2存在较长时间可采取哪些措施？（实验室制备Fe(OH)2 时怎样避免氧气的氧化?）

思考2：Fe(OH)2在空气中加热的产物一定是FeO吗? 引言：Fe（OH）2易被氧化生成Fe（OH）3，在反应中谁是氧化剂？谁是还原剂？那么Fe2+、 Fe3+之间有什么不同？Fe3+与Fe2+可以相互转化吗？（用氧化还原原理引导） 接下来我们一起设计实验方案实现 Fe3+与Fe2+怎样转变？（提示用氧化还原理论分析）

问题：设计实验方案实现 Fe3+与Fe2+怎样转变？ 学生分组讨论，学生提出实验方案，教师进行板书。 Fe2+ Fe3+ 通入氧气。（提示用双氧水）、高锰酸钾等、加过氧化钠 Fe3+ Fe2+ 加入铁粉、或铜粉。同通氢气 等。 教师完成板书： 氧化剂：O2、H2O2、KMnO4、HNO3、Cl2等 Fe2+ Fe3+ - 3 -

（具有还原性）还原剂：Fe、Zn、Cu等 （具有氧化性） （又有氧化性） H2S Na2SO3 KI 我们提出这些方案是否可行？首先我们要明确如何鉴别Fe3+与Fe2+。。

思考4、给你两瓶没有标签的试剂FeCl3溶液和FeCl2溶液，运用学过的知识，如何用化学的方法来检验那瓶溶液是FeCl3溶液呢？ 回答：分别取少量试剂于两支试管中，滴加氢氧化钠溶液，溶液中有红褐色沉淀生成的为FeCl3

溶液。

思考5、如何用实验的方法检验FeCl2溶液中是否含有FeCl3？设置问题引入新课 今天学习另一种检验Fe3+的方法。 [板书]（1）Fe3+的检验 3、铁盐和亚铁盐 [科学探究]（1）Fe3+的检验 [分组实验]在两只试管中分别加入5mI FeCl3和5mI FeCl2，然后各滴入几滴KSCN（硫氰化钾）溶液，记录现象 （1）Fe3+的检验 （记录现象结论） 滴入KSCN 溶液 结论

FeCl3溶液 溶液变成血红色 FeCl3与KSCN反应生成红色物质 FeCl2 溶液 溶液无明显变化 FeCl2与KSCN不发生反应 [讲述]含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色，所以我们可以利用这一反应检验Fe3+存在

（2）设计实验方案实现 Fe3+与Fe2+怎样转变（Fe3+的氧化性和Fe2+还原性） 预期转化 所选试剂 预期现象 实验现象 结论及反应 Fe2+ → Fe3+ 铁粉 溶液由浅绿色变为黄色 铜片 Fe3+ → Fe2+ 双氧水 溶液由黄色变为浅绿色 氯水 溶液由黄色变为浅绿色 酸性KMnO4溶液 紫红色的酸性高锰酸钾溶液变为无色

分组实验：（做①、④） ①取约3ml FeCl3 溶液加入一小药匙铁粉后滴加几滴KSCN溶液。 ②取约3ml FeCl2 溶液中加入几滴双氧水，滴加KSCN 溶液。 ③取约3ml FeCl2 溶液中加入几滴氯水，滴加KSCN 溶液。 ④取约3ml FeCl2溶液中加入几滴酸性KMnO4，观察现象，滴加KSCN 溶液，观察现象。（说明：酸性高锰酸钾溶液作氧化剂时的还原产物为无色的Mn2+(aq)）

观察现象，得出结论。 书写化学方程式 - 4 -

①在盛有FeCl3溶液的试管中，加入铁粉，振荡试管。 FeCl3+Fe化学方程式 氧化剂： 还原剂：

离子方程式： ②在盛有FeCl3溶液的试管中滴入几滴氯水 FeCl2+Cl2--- 氧化剂： 还原剂：

离子方程式： 思考2：实验室制备FeCl2时为什么要加入铁粉? 结论： Fe3+离子具有氧化性，Fe2+离子具有还原性，两者在一定条件下可互相转化。 Fe2+ Fe3+ 讨论：亚铁盐和铁盐还有哪些化学性质？在生活中有什么用途呢？ 铁盐和铝盐一样具有净水作用。 布置家庭小实验：铝盐和铁盐的净水作用：把混有少量泥沙的浑浊水分别装在3支试管中，向其中2支试管中分别加入少量明矾、硫酸铁溶液，振荡。观察现象，进行比较。

总结：“铁三角” 铁及其重要化合物之间的转化关系

练习1： ①如何鉴别 FeCl3溶液和FeCl2溶液？ （1）观察法：Fe3+ 黄色 Fe2+ 浅绿色 （2）加硫氰酸钾：Fe3+显血红色 Fe2+不显色 （3）加入碱液法：加入氢氧化钠等碱性溶液时有红褐色沉淀的是三价铁离子，先有白色沉淀迅速变成灰绿色最后变成红褐色的为二价铁离子 ②如何用实验的方法检验FeCl2溶液中是否含有FeCl3？ 加硫氰酸钾：Fe3+显血红色 Fe2+不显色 ③证明某溶液只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验方法？ 加硫氰酸钾，溶液不变红，滴入氯水后溶液变红色 ④如何用实验的方法检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2？ 滴几滴酸性高锰酸钾溶液能否褪色

⑤如何除去FeCl2溶液中少量的FeCl3？ 加入铁粉 ⑥如何除去FeCl3溶液中少量的FeCl2？ 通入氯气或滴入氯水

Fe Fe2+ Fe3+ ① ②

③ ④ ⑤ ⑥

较强氧化剂 较强还原剂 - 5 -

练习2．在含有1molFeSO4的溶液中投入一小块金属钠，反应完全后，滤出沉淀并洗涤之，然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是 （ ） A．Fe B．FeO C．Fe（OH）3 D．Fe2O3

练习3．2004年2月３日，美国“机遇”号火星车向地球传回了火星土壤的显微照片，显示的是“机遇”号火星车的着陆区域——“梅里迪亚尼平面”，从照片上可以看出该地为红色和桔色（两种颜色近乎红棕色），所以可能存在赤铁矿（主要成分是Fe2O3）。试回答下列问题。 （1）人们从“机遇”号火星车所发回的实物照片的红色和桔色，来推断火星上可能存在着赤铁矿，这是利用了物质的颜色这一_________性质对物质的存在进行推测的。如果要进一步确定这种推测是否正确，必须通过实验验证。 （2）假设有一块火星矿物样品，请同学们用学过的知识设计化学实验来证明该火星矿物中是否有三价铁元素。 实验原理： 。 实验用品：锤头、研钵（研杵）、烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台、滤纸、试管、滴管、稀盐酸、KSCN溶液 实验步骤及方法：

实验结果分析及结论： 。 18．（1）物理 （2）实验原理：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O ，Fe3+遇到KCNS溶液变为红色。 实验步骤及方法： ①样品处理：将样品用锤头敲碎，放置在研钵中研细备用。②溶解：将研磨好的样品粉末倒入烧杯，加10mL稀盐酸，用玻璃棒搅拌片刻。③过滤：取②中混合物液体过滤。 ④检验：取2mL滤液加入到试管中，然后向试管中滴加2滴KCNS溶液。观察溶液的颜色变化。 实验结果分析及结论：若溶液变为红色，则原火星矿物样品中含有三价铁元素；如果溶液不变色，则原火星矿物样品中不含三价铁元素。

作业 1．（07年江苏学业水平测试）某溶液中滴入KSCN溶液后变红，说明该溶液中存在（ ） A．NO3－ B．Fe3+ C．SO42－ D．Mg2+

2．（07年徐州学业）要除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，可行的是 （ ） A．滴入KSCN溶液 B．加入铁粉 C．通入氯气 D．加入铜粉

3．硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁，为除去杂质，提纯硫酸亚铁，应该加入下列哪种