資源簡介

實驗活動2 鐵極其化合物的性質
【教材分析】
本節教學內容是人教版高中化學必修第一冊第三章《鐵金屬材料》實驗活動2《鐵極其化合物的性質》。該部分的教學內容涉及到金屬材料中鐵及其化合物的重要化學性質以及檢驗鐵離子是否存在的方法，之前的課時分別從物質類別和元素價態兩個視角認識物質間的轉化關系，是通過理論分析出鐵及其化合物的化學性質等。本節將通過實驗探究的方法，用化學實驗清晰的展示鐵及其化合物在實驗過程中的現象，透過實驗現象去了解、認識和總結鐵及其化合物的重要化學性質。通過學習這部分知識，學生將認識鐵及其化合物的重要化學性質；學會鐵離子的檢驗方法；認識可通過氧化還原反應實現含有不同價態同種元素的物質間的相互轉化。通過本節內容的學習，學生將認識到實踐是檢驗真理的唯一標準。
【教學目標與核心素養】
宏觀辨識與微觀探析：從宏觀上觀察鐵、鐵鹽、亞鐵鹽的實驗現象，從微觀上找到鐵及其化合物化學性質的區別與共同點，體會微觀粒子的變化對宏觀物質的性質的影響。
證據推理與模型認知：通過具體的化學實驗，直觀的觀察到不同物質反應的現象，通過結合理論與實際感知化學學習的魅力，為后續的化學知識的學習奠定堅實的方法基礎。
科學探究與創新意識：熟悉掌握鐵及其化合物的相關實驗現象，學會鐵離子的檢驗方法，熟練掌握合金性能的調節方法，體會化學研究過程中的科學方法。
科學精神與社會責任：通過對不同合金性能調節方法的理解，認識可通過氧化還原反應實現含有不同價態同種元素的物質間的相互轉化，建立高效學習的科學精神。
【教學重難點】
熟知鐵及其化合物的重要化學性質；學會鐵離子的檢驗方法；認識可通過氧化還原反應實現含有不同價態同種元素的物質間的相互轉化。
【課前準備】
學生復習鐵極其化合物的講解，預習本堂課的內容，提前了解化學實驗中常使用的實驗器材有哪些，并加以思考；教師準備好多媒體課件，以及課堂中需要使用的圖片、實驗器材。
【教學過程】
引入：人類在四千五百多年前就開始使用鐵器。鐵是目前產量最大、使用最廣泛的金屬。鐵及其化合物具有怎樣的性質？應當如何研究呢？
投影：鐵制的場館外殼
引入：實踐是檢驗真理的唯一標準。通過化學實驗探究，我們可以了解和學習到鐵及其化合物的相關性質。常見的鐵的化合物有：鐵、鐵鹽、亞鐵鹽、鐵離子……
講解：提前準備好實驗器材：試管、膠頭滴管。
提前準備好實驗試劑和金屬材料：CuSO4溶液、FeCl3稀溶液、FeCl2溶液、FeSO4溶液、KMnO4酸性溶液、KSCN溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸餾水、鋅片、銅片、鐵粉、鐵絲。
板書：第三章、鐵金屬材料
第三節 鐵及其化學物
一、實驗器材及實驗試劑的準備
試管、膠頭滴管、CuSO4溶液、FeCl3稀溶液、FeCl2溶液、FeSO4溶液、KMnO4酸性溶液、KSCN溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸餾水、鋅片、銅片、鐵粉、鐵絲。
講解：鐵單質的還原性
在一支試管中加入2mLCuSO4溶液，再將一段鐵絲放入CuSO4溶液中。過一會兒取出鐵絲，觀察現象并加以解釋。
講解：實驗現象及相關化學反應式
鐵絲表面有紅色固體析出。這說明試管中的CuSO4溶液和鐵單質發生了氧化還原反應。
CuSO4+Fe——FeSO4+Cu
投影：在一支試管中加入2mLCuSO4溶液，再將一段鐵絲放入CuSO4溶液中。
板書：二、鐵及其化合物的性質
（1）鐵單質的還原性
講解：鐵鹽的氧化性
①取3mLFeCl3稀溶液加入試管中，加入幾小塊銅片，振蕩，過一會兒，觀察現象。
講解：實驗現象及相關化學反應式
銅片被腐蝕，溶液變為淺綠色。這說明試管中的FeCl3溶液和銅單質發生了氧化還原反應。
Cu+2FeCl3——2FeCl2+CuCl2
投影：取3mLFeCl3稀溶液加入試管中，加入幾小塊銅片。
板書：二、鐵及其化合物的性質
（2）鐵鹽的氧化性
講解：鐵鹽的氧化性
②在一支盛有3mL水的試管中滴加幾滴FeCl3稀溶液，再滴加3滴KI溶液，觀察現象。然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液，觀察現象。
講解：實驗現象及相關化學反應式
淡黃色溶液變成淺綠色，底部有藍紫色固體析出。向溶液中滴加淀粉溶液后，溶液變藍，有絡合物產生。
2FeCl3+2KI——2KCl+2FeCl2+I2
投影：在一支盛有3mL水的試管中滴加幾滴FeCl3稀溶液，再滴加3滴KI溶液，然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液。
板書：二、鐵及其化合物的性質
（2）鐵鹽的氧化性
講解：亞鐵鹽的氧化性和還原性
③取3mLFeCl2稀溶液加入試管中，加入幾小塊鋅片，振蕩，過一會兒，觀察現象。
講解：實驗現象及相關化學反應式
有黑色單質鐵生成，溶液變為無色。發生了置換反應。
FeCl2+Zn——ZnCl2+Fe
投影：取3mLFeCl2稀溶液加入試管中，加入幾小塊鋅片。
板書：二、鐵及其化合物的性質
（3）亞鐵鹽的氧化性和還原性
講解：亞鐵鹽的氧化性和還原性
④在一支試管中加入少量KMnO4酸性溶液，然后向試管中加入少量FeSO4溶液，觀察溶液的顏色變化。當溶液紫色褪去時，再滴加2滴KSCN溶液，觀察現象。
講解：實驗現象及相關化學反應式
滴加2滴KSCN溶液后，溶液變紅。KMnO4酸性溶液和FeSO4溶液生成了鐵鹽。
10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4——5Fe2（SO4）3+2MnSO4+8H2O+K2SO4
投影：在一支試管中加入少量KMnO4酸性溶液，然后向試管中加入少量FeSO4溶液，再滴加2滴KSCN溶液。
板書：二、鐵及其化合物的性質
（3）亞鐵鹽的氧化性和還原性
講解：鐵離子的檢驗
⑤在一支試管中加入2mL蒸餾水，再滴加幾滴FeCl3稀溶液，然后滴加幾滴KSCN溶液，觀察現象。
講解：實驗現象及相關化學反應式
溶液變血紅色。鐵鹽會和KSCN反應。
FeCl3+KSCN——[Fe（SCN）]Cl2（血紅色）+KCl
投影：在一支試管中加入2mL蒸餾水，再滴加幾滴FeCl3稀溶液，然后滴加幾滴KSCN溶液。
講解：鐵離子的檢驗
（2）在一支試管中加入少量FeCl3稀溶液，然后加入適量鐵粉，輕輕振蕩片刻，再滴加幾滴KSCN溶液，觀察現象。
講解：實驗現象及相關化學反應式
加入適量鐵粉后溶液變綠。滴加幾滴KSCN溶液后無明顯現象。
2FeCl3+Fe——3FeCl2
FeCl2+2KSCN——Fe（SCN）2（無色）+2KCl
投影：在一支試管中加入2mL蒸餾水，再滴加幾滴FeCl3稀溶液，然后滴加幾滴KSCN溶液。
板書：三、鐵離子的檢驗
KSCN溶液和鐵離子會反應生成血紅色物質，KSCN溶液和亞鐵離子反應生成無色物質，可以用KSCN溶液檢驗溶液中是否存在鐵離子。
設疑：以鐵屑為原料，如何制備硫酸亞鐵晶體？
投影：播放視頻
講解：常用的還原劑
KI是常用的還原劑，能被氧化生成I2。淀粉溶液遇I2變藍。
另外，H2S、NH3、H2、C、Si、SnCl2（氯化亞錫）、H2C2O4（草酸）也都可以做還原劑。
練習：1．填寫下列橫線
FeCl3是______色，FeCl2是______色，KSCN是______色。
鐵單質具有_________（還原性/氧化性），鐵鹽具有_________（還原性/氧化性），亞鐵鹽具有____________（還原性/氧化性）。
投影：鐵及其化合物的基本性質。
講解：FeCl3是黃棕色，FeCl2是淺綠色，KSCN是無色。
鐵單質具有還原性，鐵鹽具有氧化性，亞鐵鹽具有還原性和氧化性。
練習：2．把鐵片放入下列溶液中，鐵片溶解，溶液質量增加，但沒有氣體放出的是（ ）
A．稀硫酸
B．CuSO4溶液
C．Fe2（SO4）3溶液
D．AgNO3溶液
投影：鐵的化學性質，鐵具有還原性。
講解：選項A中，鐵和稀硫酸反應有氫氣生成，故A錯誤；選項B中，鐵和硫酸銅發生置換反應，析出銅的質量大于鐵的質量，導致溶液質量減小，故B錯誤；選項C中，鐵和硫酸鐵反應生成硫酸亞鐵，沒有氣體生成且溶液質量增加，所以符合題意，故C正確；選項D中，鐵和硝酸銀發生置換反應，析出銀的質量大于鐵的質量，導致溶液質量減小，故D錯誤。因此選C。
練習：3．下列化合物不可能由化合反應制得的是（ ）
A．FeCl2
B．NaHCO3
C．Cu（OH）2
D．Fe（OH）3
投影：化合物的制得過程。
講解：選項A中，物質可以通過鐵和氯化鐵的反應制得，故A錯誤；選項B中，物質可以通過碳酸鈉和水和二氧化碳化合反應制得，故B錯誤；選項C中，物質不可以通過化合反應制得，因為氧化銅和水是不會反應的。只有通過復分解反應才可以制得氫氧化銅，故C正確；選項D中，物質可以通過氫氧化亞鐵和氧氣和水化合反應制得，故D錯誤。因此選C。
練習：4．下列各組物質反應后，滴入KSCN溶液一定顯紅色的是（ ）
A．生了銹的鐵塊放入稀H2SO4中
B．FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入過量的鐵粉
C．FeO放入稀HNO3溶液中
D．Fe放入HNO3溶液中
投影：合金的概念辨析。
講解：選項A中，生了銹的鐵塊放入稀H2SO4中，反應生成三價鐵離子，再與Fe反應生成亞鐵離子，滴入KSCN溶液，溶液不會顯示紅色，故A錯誤；選項B中，鐵粉過量，鐵離子被鐵還原成亞鐵離子，滴入KSCN溶液，溶液不會顯示紅色，故B錯誤；選項C中，FeO和稀HNO3反應會產生三價鐵離子，滴入KSCN溶液，溶液會顯示紅色；選項D中，Fe如果和過量的稀HNO3反應，會產生二價鐵離子，滴入KSCN溶液，溶液不會顯示紅色。因此選C。
投影：課堂小結

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