資源簡介

(共42張PPT)
大單元教學課件
新人教版 化學
必修第一冊
第五單元
鐵 金屬材料
A
鐵及其化合物
第 3 課時 補鐵劑中鐵元素的含量測定
——鐵鹽和亞鐵鹽
學習目標和核心素養
1、掌握Fe3+的檢驗方法；認識Fe3+的氧化性和Fe2+的還原性；歸納Fe3+和Fe2+相互轉化的條件。
2、實驗探究鐵鹽和亞鐵鹽的化學性質，并能用化學方程式或離子方程式正確表示。
3、學會從物質類別和元素價態的視角認識具有變價元素物質間的轉化關系，建立模型；
通過學習Fe3+和Fe2+相互轉化在生活中的應用，感受化學與生活緊密聯系。
教學目標
學習目標和核心素養
核心素養
(1)、創設問題情景，培養學生提出問題、分析問題以及通過實驗解決問題的能力；
(2)、在化學學習中增強親身實踐的意識，保持不斷探索的興趣，學會認識物質、了解物質的一般方法。
(3)、通過教學的問題性，創設探究情景，增加學生主動求知的精神；
一位病人的化驗單上顯示其為缺鐵性貧血。醫生看完化驗單后給他開了硫酸亞鐵和維生素C片（提示：一種強還原劑）。
【思考】為什么醫生開了補鐵用的硫酸亞鐵還要開維生素C片？
請你思考！
補鐵劑的鐵元素是Fe2+或Fe3+ ？如何檢測鐵元素的含量？
亞鐵鹽可以用來治療缺鐵性貧血。某補鐵藥物如圖所示，其主要成分是琥鉑酸亞鐵。
如何檢測鐵元素的含量？
定性檢測鐵元素存在形式
定量測量鐵元素質量
計算鐵元素含量
定性檢測鐵元素存在形式
補鐵劑中的鐵元素是Fe2+還是Fe3+ ？如何檢驗？
學習方法引導
認識元素及其化合物性質的視角
預測物質性質
物質類別
元素價態
設計物質間的轉化途徑
請你預測！
將一片補鐵劑用水溶解配成溶液，你認為樣品中鐵元素有哪些存在形式（參照說明書）
請你預測！
將一片補鐵劑用水溶解配成溶液，你認為樣品中鐵元素有哪些存在形式（參照說明書）
為什么補鐵劑中一般都與維生素C同服？
猜想1：只含有Fe2+
猜想2：只含有Fe3+
猜想3：含有Fe2+和Fe3+
綜合考慮：應該含有Fe2+和Fe3+
針對猜想，請同學們設計實驗加以驗證
溶解水配成溶液，你認為樣品中鐵元素有哪些存在形式
O2
亞鐵離子被O2氧化，鐵元素可能以鐵離子形式存在
Fe2+
Fe3+
請你預測！
將一片補鐵劑用水溶解配成溶液，你認為樣品中鐵元素有哪些存在形式
01 Fe2+、Fe3+的檢驗
Fe2+、Fe3+的檢驗
觀察法，Fe2+溶液淺綠色，Fe3+ 溶液黃色
方案評價：如果溶液中離子濃度很小，很難觀察確認
Fe3+溶液：
棕黃色
Fe2+溶液：
淺綠色
Fe2+、Fe3+的檢驗
Fe(OH)3 Fe(OH)2
實驗 操作
實驗現象及方程式
有紅褐色沉淀
Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓
Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓
從物質類別的角度
Fe2+、Fe3+的檢驗
向FeCl3溶液和FeCl2溶液中滴入NaOH溶液。
若出現紅褐色沉淀，則為FeCl3溶液；
若生成白色絮狀沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，則為FeCl2溶液。（實驗時應注意防氧化）
使用該方案對某補鐵劑進行驗證，看見現象為生成白色絮狀沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。初步證明補鐵食品中的鐵元素為Fe2+。
【初步結論】
【思考】因為實驗中產生了紅褐色沉淀，某同學提出疑問，
補鐵食品中除了Fe2+，也可能含有或Fe3+ 。該如何驗證？
[實驗3-2]在兩支試管中分別加入少量的FeCl3溶液和FeCl2溶液，各滴入幾滴KSCN溶液。觀察并記錄現象。
Fe2+、Fe3+的檢驗
滴入KSCN溶液 原理
FeCl3溶液
FeCl2溶液 ——
滴入
KSCN溶液
滴入
KSCN溶液
溶液變為紅色
溶液無明顯變化
Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3
(紅色)
？
滴入KSCN
滴入KSCN
滴入氯水
FeCl2
FeCl3
Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 (紅色液體)
檢驗Fe3+最靈敏的方法
2Fe2++Cl2= 2Fe3+ +2Cl-
Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 (紅色液體)
檢驗Fe2+的方法
？
請你思考！
確認Fe2+存在 ，利用Fe2+還原性
請你思考！
確認Fe2+存在 ，利用Fe2+還原性
取少量樣品溶液于試管，滴加少量酸性高錳酸鉀溶液，如果紫紅色褪色，則溶液中含有Fe2+ ；如果無明顯變化，則溶液中不含Fe2+
5Fe2++MnO4-+8H+= 5Fe3++Mn2++4H2O
請你想想！
【思考】為什么醫生開了補鐵用的琥鉑酸亞鐵還要開維生素C片？
亞鐵具有還原性，容易被氧化成三價鐵，三價鐵不易被吸收，所以可同時服用維生素C，提高鐵元素的吸收率。此外，植物中的鐵一般以三價鐵的形式存在，食用維生素C還可以提高食物中鐵元素的吸收率。
02 Fe2+和Fe3+的轉化
請你思考！
你還知道哪些試劑能將亞鐵鹽變成鐵鹽？寫出反應的離子方程式
Fe2+ Fe3+
氧化劑
（還原劑具有還原性）
氧化劑：O2、 Cl2、H2O2、HNO3、KMnO4 等
請你思考！
你還知道哪些試劑能將亞鐵鹽變成鐵鹽？寫出反應的離子方程式
2Fe2++Cl2= 2Fe3+ +2Cl-
5Fe2++MnO4-+8H+= 5Fe3+ +Mn2++4H2O
請你思考！
如果將鐵鹽轉變成亞鐵鹽選擇什么試劑？寫出反應的離子方程式
如何用Fe3+制備Fe2+？
加鐵粉 (利用Fe3+的氧化性、Fe的還原性)
現象預測：溶液棕黃變淺綠
Fe3+
Fe2+
還原劑
請你設計試驗方案
Fe2+和Fe3+的轉化
[實驗3-3]
在盛有2 mL FeCl3溶液的試管中加入少量鐵粉，振蕩試管。充分反應后，滴入幾滴KSCN溶液，觀察并記錄現象。把上層清液倒入另一支試管中，再滴入幾滴氯水，又發生了什么變化？
課本P73
Fe2+和Fe3+的轉化
FeCl3溶液
加入過量
鐵粉
溶液由棕黃色變為淺綠色
無明顯現象
溶液呈紅色
2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋
2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl-
meiyangyang8602
Fe2+、Fe3+的轉化
滴入
KSCN溶液
取上層清液
滴入氯水
meiyangyang8602
Fe2+、Fe3+的轉化
電子工業上常用覆銅板制作印刷電路板，原理是：利用FeCl3溶液做腐蝕液，把覆銅板上不需要的銅腐蝕掉。預先設計好的電路在銅板上用蠟或不透水的物料覆蓋，以保護銅線路不被腐蝕。
meiyangyang8602
Fe2+、Fe3+的轉化
思考與討論(1)在上述實驗中，發生 了什么化學反應， 生成的主要產 物是什么？請運用氧化還原反應的規律進行分析并嘗試寫出反應的化學方程式。
(2)為使使用后的“腐蝕液” 能得到充分利用，如何處理使用后的“腐蝕液”
課本P74
鐵及其化合物的價類二維圖
Fe2+、Fe3+的轉化
思考與討論
（1）Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三種物質中，哪種物質可做氧化劑，哪種可做還原劑，哪種既可做氧化劑又可做還原劑？舉例寫出相應反應的化學方程式，并加以說明。
（2）請你用圖示的方法歸納Fe、Fe2+和Fe3+三者之間的相互轉化關系，并與同學討論。
Fe、Fe3+與Fe2+的相互轉化
Fe
Fe2+
Fe3+
還原劑 如Fe、Zn、Cu、I- 、 S2-、H2S2-等
強氧化劑 如Cl2、H2O2、O2、HNO3、KMnO4等
弱氧化劑 如H+、Cu2+、S、I2 等
強還原劑 如Zn、Al、CO、H2等
強氧化劑 如Cl2、Br2、HNO3、濃硫酸等
強還原劑 如Zn、Al、CO、H2等
03 補鐵劑中鐵元素含量的測定
補鐵劑中鐵元素的含量測定
溶液中Fe2+、Fe3+的質量不易直接測量，可以將離子轉化為沉淀，通過測量沉淀的質量來計算鐵元素的質量。
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
補鐵劑中鐵元素的含量測定
方案1：沉淀法，將鐵元素轉化為Fe(OH)3，過濾、洗滌、干燥后稱量，計算鐵元素含量
Fe3+溶液
Fe2+溶液
OH-
OH-
Fe(OH)3
Fe(OH)2
O2
Fe2O3
方案2：將鐵元素轉化為Fe(OH)3過濾、洗滌、干燥后灼燒，稱量Fe2O3質量后計算鐵元素含量
補鐵劑中鐵元素的含量測定
方案3：用氧化劑將補鐵劑中亞鐵鹽全部氧化為鐵鹽，加堿沉淀后過濾、洗滌、干燥灼燒后稱量氧化鐵質量，再進行計算。
Fe3+溶液
Fe2+溶液
OH-
Fe(OH)3
氧化劑
Fe2O3
補鐵劑中鐵元素的質量分數
m(Fe2O3)×
56×2
56×2+16×3
m(補鐵劑樣品)
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