【新教材】3.1.2 铁及其化合物之间的转化关系教学设计(2)-鲁科版高中化学必修第一册

3.1.2 铁及其化合物之间的转化关系

本节教学内容是鲁教版高中化学必修第一册第三章第一节《铁的多样性》的第二课时。该部分的教学内容涉及到铁元素的相关知识和概念，铁的各种重要化合物的相关性质和反应现象，不同铁的化合物的用途。通过研究铁的化合物的性质和用途，可以使我们从物质类别和元素价态的视角认识物质间的转化关系，深化对物质及其变化多样性的认识。本节安排了“铁及其化合物的“价----类”二维图”、“补铁剂中铁元素价态检验”这两部分内容。通过学习这部分知识，学生将学习并掌握铁的氧化物及相关反应；学习并掌握铁盐和亚铁盐及相关反应；学习并掌握铁的氢氧化物及相关反应。通过本节内容的学习，学生将感受铁元素的多种化合物的不同特性和用途。并学习到检验溶液中三价铁原子的方法。

宏观辨识与微观探析：从宏观上学习铁的多种化合物的特点和用途，从微观上辨析不同化合物之间的区别与相似点，体会微观粒子的变化对宏观物质的性质的影响。

证据推理与模型认知：通过物质分类的基本模型，理解铁元素的氧化物、氢氧化物和各类铁盐、亚铁盐的区别，通过结合理论与实际感知化学学习的魅力，为后续的化学知识的学习奠定坚实的方法基础。

科学探究与创新意识：熟悉并掌握多种铁的化合物的概念，熟练掌握通过实验分析不同化合物的性质和用途的能力，体会化学研究过程中的科学方法。

科学精神与社会责任：通过对铁单质以及铁的化合物的规律的学习和探究，掌握更高效的学习方法，建立高效学习的科学精神。

重点：学习并掌握铁的氧化物及相关反应；学习并掌握铁盐和亚铁盐及相关反应；学习并掌握铁的氢氧化物及相关反应

多媒体、某补铁口服液、稀硫酸溶液、氢氧化钠溶液、酸性高锰酸钾溶液、氯水、硫氰化钾溶液、试管、胶头滴管

一、知识回顾

1.铁元素可以形成三种氧化物，分别是氧化亚铁（FeO）、氧化铁（Fe2O3）和四氧化三铁（Fe3O4）。

2.铁有两种氢氧化物，氢氧化铁（Fe(OH)3）和氢氧化亚铁（Fe(OH)2）它们可以分别由相对的可溶性盐与碱

溶液反应而制得。

3.在试管中加入少量的FeCl3溶液，然后滴入NaOH溶液。观察到产生了红褐色沉淀。

4.含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色，我们可以利用这一反应检验Fe3+的存在。

二、导语

大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提取数以亿吨计的金属，用于农业生产和其他领域，其中，提取量最大的是铁。那么，人们是如何将铁的氧化物变成单质铁呢？

三、讲授新课

活动一：列举含铁的物质并书写其化学式：

单质：铁（Fe）

铁氧化物：氧化铁（Fe2O3）、氧化亚铁（FeO）、四氧化三铁（Fe3O4）

铁的氯化物：氯化铁（FeCl3）、氯化亚铁（FeCl3）

铁的氢氧化物：氢氧化亚铁【Fe（OH）2】、氢氧化铁【Fe（OH）3】

活动二：与同伴说一说上述含铁元素物质中铁元素化合价分别是多少？在图中适当位置标注含有铁元素物质，完成铁及其化合物的“价----类”二维图。能否用箭头标明物质之间的转化关系并说明依据。能否图中转化关系的化学方程式或离子方程式写下来。

教师引导并总结：

铁物质中铁元素化合价为0价；

氧化铁中铁元素化合价为+3价，氧化亚铁中铁元素化合价为+2价；

氯化铁中铁元素化合价为+3价，氯化亚铁中铁元素化合价为+2价；

氢氧化铁中铁元素化合价为+3价，氢氧化亚铁中铁元素化合价为+2价。

1.Fe+2H+=H2↑+Fe2+（氧化还原反应）

2.3Fe+2O2=Fe3O4（氧化还原反应）

3.3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2（氧化还原反应）

4.FeO+2H+=Fe2++H2O （复分解反应）

5.Fe（OH)2+2H+=Fe2++H2O （复分解反应）

6.Fe2++2OH-=Fe（OH)2↓（复分解反应）

7.4Fe（OH)2+O2+H2O=4Fe（OH)3（氧化还原反应）

8.Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O （复分解反应）

9.2Fe2++Cl2=3Fe3++2Cl-（氧化还原反应）

10.2Fe3++Fe=3Fe2+（氧化还原反应）

11.Fe3++3OH-=Fe（OH)3↓（复分解反应）

12.Fe（OH)3+3H+=Fe3++3H2O （复分解反应）

活动三：铁及其化合物的转化的思路与方法是什么？铁及其化合物之间存在几种转化关系？

板书：铁及其化合物之间存在两种转化关系

1.含有相同价态铁元素的物质之间的转化，可借助复分解反应等实现；

2.含有不同价态铁元素的物质之间的转化，可借助氧化还原反应实现。

铁元素在人体中起着重要的作用。如果人体缺铁，就会出现贫血症状。轻度缺铁性贫血可以用饮食疗法治疗，严重缺铁时则需要服用补铁剂。补铁口服液是常见的补铁剂，其中除了含铁化合物外，还常添加抗氧化物质（如维生素C）、甜味剂、香精等。你能否设计实验说明补铁剂中铁元素价态。

活动四：补铁剂中铁元素价态的检验

实验目的：检验某补铁口服液中铁元素的价态

实验用品：某补铁口服液、稀硫酸溶液、氢氧化钠溶液、酸性高锰酸钾溶液、

氯水、硫氰化钾溶液、试管、胶头滴管

实验方案设计与实施

活动五：思考与交流

1.在你所设计的实验方案中，涉及哪些含铁物质之间的转化？为什么要利用这些转化？

2.可以用氢氧化钠溶液检验补铁剂中铁元素的价态吗？为什么？

3.补铁剂中含有的其他成分是否会影响实验结果的可靠性？

板书：

练习：现有下列物质：①新制氯水、②铁、③铜、④稀硫酸。

(1)将Fe2＋转化为Fe3＋，可选用的物质有________；相关的离子方程式：

________________________________________________________________。

(2)将Fe3＋转化为Fe2＋，可选用的物质有________；相关的离子方程式：

________________________________________________________________

(任写一个即可)。

(1)①2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

(2)②③2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋(或2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋)(合理即可)

解析(1)将Fe2＋转化为Fe3＋，须加入强氧化剂，如氯水、溴水、HNO3等。

(2)将Fe3＋转化为Fe2＋，须加入还原剂，如铁、铜、I－、S2－等。

四、作业布置

1.铁及其化合物之间的转化关系

2.Fe3＋的检验——KSCN溶液

Fe2＋的检验——先加KSCN溶液再滴加新制氯水(或HNO3或H2O2)