資源簡介

鐵及其化合物——鐵鹽和亞鐵鹽
教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
①掌握 Fe2+與Fe3+的檢驗(yàn)方法。
②通過對Fe3+ 與 Fe2+的相互轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)探究，掌握鐵鹽和亞鐵鹽的性質(zhì)，提升對氧化還原反應(yīng)理論的認(rèn)知水平和離子方程式的書寫技巧。
2、過程與方法
①通過探究活動，進(jìn)一步掌握探究性學(xué)習(xí)的一般流程∶理論分析→提出假設(shè)→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→得出結(jié)論。
②通過學(xué)生分組討論，自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)并動手操作，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)、動手實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)的能力，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的能力。
3、情感態(tài)度與價值觀
①結(jié)合Fe3+與Fe2+的相互轉(zhuǎn)化的探究性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生深刻認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的靈魂。
②通過小組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體驗(yàn)合作探究的過程，逐步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力和方法。
③通過介紹鐵元素與人體健康關(guān)系，進(jìn)行生命教育在化學(xué)課堂中的滲透。
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
1、教學(xué)重點(diǎn)∶Fe2+與Fe +檢驗(yàn)，F(xiàn)e3+、Fe2+的相互轉(zhuǎn)化;
2、教學(xué)難點(diǎn)∶Fe +、Fe2+的相互轉(zhuǎn)化
教學(xué)過程
【情境引入】"變色的茶水"魔術(shù)，這個魔術(shù)中我們直觀的看見了茶水顏色的神奇變化，為什么會出現(xiàn)這個現(xiàn)象呢？
【知識回顧】
【師】初中的時候，老師常說，判斷一個反應(yīng)是否能發(fā)生？主要是看什么呢？
【生】看反應(yīng)后是否生成沉淀、氣體、水
【師】這個適合判斷復(fù)分解反應(yīng)。除了這個，還有其他的方法判斷嗎？利用我們新學(xué)的知識，想一想還有其他的判斷方法沒有？
【生】針對氧化還原反應(yīng)，看反應(yīng)物和生成物是否有化合價的改變，即是否有氧化劑和還原劑
【師】很好!其實(shí)除了剛才同學(xué)們說的那兩種外，還有很多方法可以判斷，比如顏色的變化，還有以后同學(xué)們將要學(xué)習(xí)選修四《化學(xué)反應(yīng)原理》中的吉布斯自由能以及大學(xué)學(xué)到的利用反應(yīng)速率表征來判斷。其中顏色的變化不僅可以知道該反應(yīng)發(fā)生了，也可以讓那些沒有沉淀、氣體產(chǎn)生的氧化還原反應(yīng),看得見價態(tài)變化
【設(shè)計意圖】通過"變色茶水"的魔術(shù)，吸引同學(xué)們課堂的注意力，進(jìn)而通過這個魔術(shù)引導(dǎo)學(xué)生通過顏色變化來認(rèn)識鐵鹽和亞鐵鹽的性質(zhì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的濃厚興趣。
【師】那么這節(jié)課我們將以“色”識鐵，繼續(xù)學(xué)習(xí)鐵鹽與亞鐵鹽之間的轉(zhuǎn)化。既然是以色識鐵，就得做實(shí)驗(yàn)，既然實(shí)驗(yàn)，那就得有實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹Ｄ俏覀兊膶?shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁茨兀?br/>【生】就是通過實(shí)驗(yàn)中顏色的變化，從而讓我們“看得見”元素的化合價，能感受到它真實(shí)的存在
【板書】以“色”識鐵----鐵鹽與亞鐵鹽
【師】鐵的化合物主要以+2價、+3價，請問怎樣設(shè)計實(shí)驗(yàn)讓同學(xué)們利用顏色的變化“看得見”它們的化合價呢？
【師生活動】
【師】展示FeCl2溶液和FeCl3 溶液兩種溶液
【學(xué)生活動】設(shè)計方案驗(yàn)證溶液的種類
【板書】一、Fe3+ 與Fe2+的檢驗(yàn)
【生1】可以通過觀察兩者的顏色：淺綠色的是Fe2+，黃色溶液是Fe3+
【師】嗯，這是通過觀察法來判斷，還有補(bǔ)充的嗎？
【生2】可以利用上節(jié)課學(xué)的氫氧化亞鐵和氫氧化鐵的制備，觀察沉淀的顏色來判斷，在這兩種溶液中分別加NaOH溶液，一支產(chǎn)生白色沉淀繼而變灰綠色，最后變成紅褐色，利用顏色的變化確定是二價鐵離子。另一支直接產(chǎn)生紅褐色沉淀，我們也可以看到是三價鐵離子
【學(xué)生演示1】討論達(dá)成一致，于是教師演示：
藥品：極稀的FeCl2溶液和FeCl3 溶液、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaCl溶液
儀器：試管，膠頭滴管，試管架，廢液杯
操作過程：1、將極稀的兩試管溶液分別取少量于三支試管中，取其一組，再分別滴加NaOH溶液，觀察
【結(jié)果1】無明顯現(xiàn)象
【師】為什么按照同學(xué)們的設(shè)計，并沒有得到理想的結(jié)果呢？
【生】可能是溶液濃度太低了，
【師】是否有更好的方案？
【投屏展示資料卡片】KSCN（硫氰化鉀）遇到Fe3+，溶液會變紅，用這種方法可以靈敏監(jiān)測Fe3+的存在；在溶液中MnO4-為紫色、Mn2+為肉粉色（近無色）；Cl - 也能被酸性KMnO4溶液氧化
【教師演示2】在第二組試管中分別滴加KSCN溶液，觀察
【教師演示3】在第三組試管中分別滴加兩滴酸性KMnO4溶液，觀察
【設(shè)計意圖】三組實(shí)驗(yàn)旨在讓學(xué)生深刻認(rèn)識KSCN溶液再檢驗(yàn)Fe3+方面的靈敏度，即在少量的Fe3+環(huán)境下，都能檢測出來。
【結(jié)果2】第二組中：一支試管立即變紅，另一支無第三組中：一支紫紅色立即退去
【板書】①觀察法∶含F(xiàn)e3+溶液是棕黃色。含F(xiàn)e2+溶液是淺綠色
②加堿法∶含 Fe3+的溶液中加堿，會生成紅褐色的沉淀。含F(xiàn)e2+的溶液中加堿會生成白色沉淀，迅速變成綠色沉淀
③其他法∶ KSCN溶液
Fe3+ 顯血紅色。
①KMnO4溶液
紫色褪去
Fe2+
②KSCN溶液 無明顯現(xiàn)象 氧化劑（氯水） 溶液變紅
【師】同學(xué)們思考，溶液變化一定能說明該反應(yīng)發(fā)生了嗎？KMnO4溶液變色一定能說明是Fe2+將KMnO4還原了的嗎？會是氯離子嗎？
【師】投影FeCl2還原性思維導(dǎo)圖
【學(xué)生討論】如何設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證誰還原了KMnO4溶液
【學(xué)生演示4】取一定濃度的NaCl溶液少量于試管中，滴加兩滴酸性高錳酸鉀溶液，觀察現(xiàn)象
【結(jié)果】紅色未褪去
【結(jié)論】Fe2+具有還原性，可利用酸性KMnO4溶液顏色的變化，看見+2的鐵離子
【設(shè)計意圖】通過實(shí)驗(yàn)對比，讓學(xué)生養(yǎng)成一個良好的思維模式，學(xué)會如何設(shè)計實(shí)驗(yàn)排出干擾離子
【師】除了用酸性高錳酸鉀溶液直接檢測Fe2+外，還可以利用組合法，先向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，若不變紅，再滴加氯水，溶液變紅，此過程也是通過顏色的變化確定+2的鐵離子的存在，所以現(xiàn)在請同學(xué)們通過顏色的變化繪出鐵的化合物中各種價態(tài)的認(rèn)知模型
【投影】鐵的化合物中各種價態(tài)的認(rèn)知模型
【思考】以上我們通過顏色變化讓鐵的兩種化合物的價態(tài)看得見，那我們能否設(shè)計實(shí)驗(yàn)通過顏色變化讓Fe3+ 與Fe2+相互轉(zhuǎn)化的過程中化合價變化也能看見呢？
【設(shè)計意圖】通過設(shè)疑，引導(dǎo)學(xué)生分析、解決問題的思路，為探究性學(xué)習(xí)的順利開展進(jìn)行知識和方法鋪墊
【板書】二、鐵鹽與亞鐵鹽的轉(zhuǎn)化
【投影】試劑：FeCl2溶液、FeCl3 溶液、氯水、雙氧水、鐵粉、銅粉、鹽酸、NaOH溶液、維生素C、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液。
【學(xué)生活動】討論方案，并寫出離子方程式，預(yù)測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
方案1：Fe2+ → Fe3+ 可以選擇氧化劑：氯水、雙氧水、酸性KMnO4溶液
方案1：Fe3+ → Fe2+ 可以選擇還原劑：鐵粉、KI溶液、維生素C
【學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)】
加氧化劑組：
實(shí)驗(yàn)1：取一支試管，加入1mlFeCl2溶液，然后滴入兩滴KSCN溶液，溶液無明顯變化，再滴幾滴H2O2溶液，溶液變紅，通過顏色的變化，看見Fe2+ → Fe3+ 的變化
實(shí)驗(yàn)2：取一支試管，加入1mlFeCl2溶液，然后滴入兩滴KSCN溶液，溶液無明顯變化，再滴幾滴酸性KMnO4溶液，紫色褪去，通過顏色的變化，看見Fe2+ → Fe3+ 的變化
實(shí)驗(yàn)3：取一支試管，加入1mlFeCl2溶液，然后滴入兩滴KSCN溶液，溶液無明顯變化，再滴幾滴酸性氯水，溶液變紅，通過顏色的變化，看見Fe2+ → Fe3+ 的變化
加還原劑組：
實(shí)驗(yàn)1：取一支試管，加入1mlFeCl3溶液，然后滴入兩滴KSCN溶液，溶液變紅，說明有Fe3+ 的存在，再加一匙鐵粉，振蕩試管，溶液紅色消失，再次通過顏色的變化，看見Fe3+ → Fe2+ ，
實(shí)驗(yàn)2：取一支試管，加入1mlFeCl3溶液，然后滴入兩滴KSCN溶液，溶液變紅，說明有Fe3+ 的存在，再滴加KI溶液，振蕩試管，繼續(xù)加少量CCl4溶液，振蕩，試管底部有紫紅色液體，通過顏色的變化，看見Fe3+ → Fe2+ ，
實(shí)驗(yàn)3：取一支試管，加入1mlFeCl3溶液，然后滴入兩滴KSCN溶液，溶液變紅，說明有Fe3+ 的存在，再加粒VC片，振蕩試管，溶液紅色消失，再次通過顏色的變化，看見Fe3+ → Fe2+ ，
再加幾滴H2O2溶液，溶液又會變?yōu)榧t色。隨著紅色的出現(xiàn)、消失、再出現(xiàn)，我們看得見Fe3+ → Fe2+ 、Fe2+ → Fe3+
【設(shè)計意圖】在理論引導(dǎo)的基礎(chǔ)上，明確學(xué)習(xí)任務(wù)，進(jìn)行小組實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，享受自主探究和合作學(xué)習(xí)帶來樂趣
【實(shí)驗(yàn)評價】從經(jīng)濟(jì)、環(huán)保角度考慮，哪一種是實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化的最優(yōu)的氧化劑或還原劑呢？對氧化劑進(jìn)行多角度分析
對還原劑進(jìn)行多角度分析
【設(shè)計意圖】引導(dǎo)學(xué)生分析，解決問的思路，為以后的探究性學(xué)習(xí)做鋪墊
【板書】
加（O2、氯水、高錳酸鉀溶液、雙氧水等 ）
Fe3+ Fe2+
加（鐵粉、KI溶液、VC、銅粉 等）
【學(xué)生活動】任務(wù)挑戰(zhàn)
設(shè)計方案如何驗(yàn)證FeCl2溶液是否變質(zhì)或完全變質(zhì)？
取一支試管，加入1mlFeCl2溶液，然后滴入兩滴KSCN溶液，溶液無明顯變化，說明沒有變質(zhì)；如果變紅，再滴幾滴H2O2溶液，溶液紅色加深，說明FeCl2溶液部分變質(zhì)
【學(xué)以致用】
【師】人生處處有驚喜，生活處處有化學(xué)，人體本身就是一個復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)容器，無時無刻不進(jìn)行著化學(xué)反應(yīng)，以維持正常的生命活動。在人體的生命活動中，鐵是必須的微量元素，展示血紅蛋白結(jié)構(gòu)圖片，血紅蛋白只有與亞鐵離子結(jié)合，才具有攜帶氧的能力。人如果缺鐵則會貧血。缺鐵性貧血的癥狀有抵抗力差，面色蒼白，記憶力差等。市場上有很多補(bǔ)鐵劑，其實(shí)都是補(bǔ)充亞鐵的。比如我們來看一款補(bǔ)鐵劑，同學(xué)們根據(jù)產(chǎn)品的說明書，請思考。
【生】剛才的變色茶水實(shí)驗(yàn)說明了補(bǔ)鐵的時候，不能喝茶，
【師】除了藥補(bǔ)，還可以食補(bǔ)，比如，海帶，豬肝，木耳，山藥等等。我們再來看一段新聞，利用我們所學(xué)的知識，你能當(dāng)醫(yī)生開處方嗎？
中毒原因：亞硝酸鹽將血紅蛋白的二價鐵氧化為三價，造成血紅蛋白成為高鐵血紅蛋白，喪失輸氧能力，造成機(jī)體缺氧！
【生】處方就是：吸氧、洗胃、靜脈注射維生素C
【設(shè)計意圖】讓學(xué)生利用鐵元素與人體健康關(guān)系，進(jìn)行生命教育在化學(xué)課堂中的滲透
【師】鐵元素是一種變價金屬元素，它所發(fā)生的反應(yīng)一般都會伴隨各種顏色變化，現(xiàn)在我們一起來總結(jié)一下有關(guān)鐵鹽與亞鐵鹽參與反應(yīng)的一些列顏色變化，同學(xué)們根據(jù)老師提供的這些反應(yīng)，你們說說反應(yīng)中的顏色如何變化？價態(tài)如何變化？
【總結(jié)】同學(xué)們在以后的學(xué)習(xí)中還會遇到很多物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中伴隨顏色的變化，請同學(xué)們慢慢積累常見物質(zhì)在反應(yīng)中的顏色變化，方便以后在做題能準(zhǔn)確判斷物質(zhì)類別。
【布置作業(yè)】
1、復(fù)習(xí)本節(jié)課內(nèi)容
2、總結(jié)Fe2+ 、Fe3+、鐵單質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，并寫出相應(yīng)的方程式
3、課后習(xí)題 ：1、3、4、6
【教學(xué)反思】

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