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鐵的氫氧化物 鐵鹽和亞鐵鹽
一、教學目標
1、通過實驗探究鐵的氫氧化物的化學性質，并能用化學方程式或離子方程式正確表示，體會實驗對認識和研究物質性質的重要作用，形成證據推理與模型認知的核心素養。
2、通過實驗探究鐵鹽和亞鐵鹽的檢驗方法，培養學生的證據意識，能基于對鐵鹽和亞鐵鹽的性質、物質組成、結構及其變化提出可能的假設，通過分析推理加以證實。
3、通過了解Fe2+和Fe3+的相互轉化在生活中的應用，學會從物質類別與元素價態的視角認識具有變價元素物質間的轉化關系，并建立認識模型。
二、教學重難點
1、重點：掌握Fe2+和Fe3+的檢驗方法以及鐵的氫氧化物的制備。
2、難點：歸納Fe2+和Fe3+相互轉化的條件。
三、教學重難點
環節一、新課引入
【教師】制備金屬的氫氧化物通常有哪幾種方案呢？
【學生】第一種方案是單質和水反應、第二種方案是氧化物和水反應、第三種方案是可溶性鹽和堿溶液的反應。
【提問】鐵元素有哪些氫氧化物，分別該如何制取呢？
【學生】氫氧化鐵、氫氧化亞鐵；可采用方案3，由相應的可溶性鹽和堿溶液反應制得。
環節二、鐵的氫氧化物的制備及性質
【演示實驗】具體操作：在兩支試管中分別加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。觀察并描述發生的現象。
【學生1】FeCl3溶液與NaOH溶液反應會生成紅褐色沉淀。
【教師】請同學們用離子方程式來表示該反應現象。
【學生】Fe3+＋3OH- =Fe(OH)3↓
【學生2】FeSO4溶液與NaOH溶液反應會先生成白色絮狀沉淀，之后迅速變為灰綠色，最后變成紅褐色沉淀。
【教師】為什么在FeSO4溶液中加入NaOH溶液時，生成白色絮狀沉淀迅速變為灰綠色，最后變成紅褐色沉淀呢？
【學生】白色的Fe(OH)2被溶解在溶液中的氧氣氧化成了紅褐色的Fe(OH)3。
【教師】請同學們用離子方程式來表示該反應現象。
【學生】Fe2+＋2OH- =Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓
【思考】由實驗可知，白色的Fe(OH)2會被溶解在溶液中的氧氣氧化。那么，在實驗室里，如何得到較純凈的Fe(OH)2呢
【學生】防止氧氣的干擾，包括溶液中的氧氣的干擾與空氣中的氧氣的干擾。
【教師】有以下措施可以保證得到純凈的氫氧化亞鐵：
將NaOH溶液煮沸，減少溶解在溶液中氧氣含量。
1、 2、在新制FeSO4溶液中加入Fe粉。2Fe3+ +Fe = 3Fe2+
3、將膠頭滴管伸入液面以下，減少接觸空氣中的氧氣。
制備純凈氫氧化亞鐵的方法為：在試管中加入煮沸后的NaOH溶液，用長滴管吸入新制的FeSO4溶液，伸入NaOH溶液液面以下，擠出FeSO4溶液。
【思考】上述實驗方法還能進一步改進嘛？
【教師】向盛有FeSO4溶液的試管里加入少量加入有機物：苯、植物油、煤油等（油封），再將吸有NaOH溶液的長滴管伸入FeSO4溶液液面以下，擠出NaOH溶液，使得隔絕空氣的效果更好。
2、 【教師】通過制備鐵的氫氧化物后，能否通過實驗現象總結其相關的性質呢？
【學生1】氫氧化鐵為紅褐色固體，氫氧化亞鐵為白色固體，均不溶于水。
【學生2】氫氧化物都可以和酸反應，且都不穩定，氫氧化鐵受熱易分解、氫氧化亞鐵易被氧化。
【練習】1、有關鐵的化合物的說法中，錯誤的是 (　 A 　)
A、Fe(OH)2是一種灰綠色沉淀，不穩定，在空氣中易被氧化變為紅褐色
B、由圖示操作可制取Fe(OH)2
C、Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反應制得
D、Fe(OH)3膠體呈紅褐色、透明，能發生丁達爾效應
環節三、Fe3+、Fe2+的檢驗
【教師】前面提到：丹霞地貌巖石和紅土中因含Fe2O3而呈紅色，現有一包紅色土壤，要檢驗這包紅色土壤中是否含有氧化鐵，首先應該如何處理土壤呢？
【學生】先用酸溶解氧化鐵，過濾后得到濾液，再檢驗濾液中是否有三價鐵離子。
【教師】可采用什么方法檢驗三價鐵離子呢？
【學生】第一種方法：觀察法——含Fe3+的溶液為棕黃色。第二種方法：沉淀法——Fe3+會與OH-反應生成紅褐色沉淀Fe(OH)3。
【教師】評價這倆方法為：如果溶液中離子濃度很小，很難觀察確認，觀察法和沉淀法更適用于常量的Fe3+的檢驗。
【提問】除了以上兩種方法，是否還有其他方法呢？
【實驗】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。
【學生】在Fe2+的試管中不變色；在Fe3+的試管中變紅。
【教師】Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 (紅色液體) ，這是檢驗Fe3+最靈敏的方法，可檢驗出微量的Fe3+
【提問】如何檢驗二價亞鐵離子呢？
【學生1】第一種方法為觀察法——含Fe2+的溶液為淺綠色。
【學生2】第二種方法為沉淀法——Fe2+會與OH-反應生成白色絮狀沉淀迅速變為灰綠色，最后變為紅褐色。
【教師】還有其他檢驗Fe2+的方法嘛？
【學生】第三種方法為氧化法——利用Fe2+的還原性，用強氧化性的物質將其氧化為Fe3+，再用KSCN溶液檢驗Fe3+的存在。
【教師】具體實驗操作為：先在含亞鐵離子的溶液中加入幾滴KSCN溶液，不變色證明無三價鐵離子存在，在加入強氧化劑比如滴入幾滴氯水，再加入幾滴KSCN溶液，此時溶液變為紅色。
【練習】2、下列離子的檢驗方法合理的是 (　 C 　)
A、向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明原溶液中不含Fe2+
B、向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說明原溶液中含有Fe2+
C、向某溶液中加入KSCN溶液呈紅色，說明原溶液中含有Fe3+
D、向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到沉淀顏色逐漸變為紅褐色，說明原溶液中含有Fe2+, 不含有Mg2+
環節四、Fe3+、Fe2+的相互轉化
【教師】下面進行實驗，探究Fe3+、Fe2+如何相互轉化的方法。
實驗操作：在盛有2mlFeCl3溶液的試管中加入過量鐵粉，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只試管中，再滴入幾滴氯水，又發生什么變化？
【學生】實驗現象：1、FeCl3溶液的試管中加入過量鐵粉后，溶液由棕黃色變為淺綠色，滴入KSCN溶液后無明顯變化；
2、把上層清液倒入另一只試管中，再滴入幾滴氯水，溶液變為紅色。
【教師】請同學們寫出反應所對應的離子方程式。
【學生】2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- 、Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3
【教師】Fe3+可以被Fe粉還原為Fe2+，Fe2+也可以被氯水氧化為Fe3+
【實驗總結】Fe3+可加入還原劑（比如：金屬單質如Fe和Zn等，還有S2-、I-、SO2等）
轉化為Fe2+，Fe2+可加入氧化劑（比如：Cl2、H2O2、HNO3、濃硫酸、KMnO4、O2等）轉化為Fe3+(共19張PPT)
第一節第2課時
授課老師：XXX
第三章
ELEMENTAL IRON
鐵的氫氧化物鐵鹽和亞鐵鹽
新課引入
制備金屬的氫氧化物通常有以下幾種方案
單質和水反應
氧化物和水反應
可溶性鹽和堿溶液反應
鐵元素有哪些氫氧化物，分別該如何制取呢？
氫氧化鐵、氫氧化亞鐵；可采用方案3，由相應的可溶性鹽和堿溶液反應制得。
一、鐵的氫氧化物的制備及性質
實驗操作：在兩支試管中分別加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。觀察并描述發生的現象。
一、鐵的氫氧化物的制備及性質
實驗現象及分析
反應 FeCl3溶液+NaOH溶液 FeSO4溶液+NaOH溶液
實驗現象
離子方程式
生成紅褐色沉淀
先生成白色絮狀沉淀，之后迅速變為灰綠色，最后變成紅褐色沉淀
Fe3+＋3OH- =Fe(OH)3↓
Fe2+＋2OH- =Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓
為什么在FeSO4溶液中加入NaOH溶液時，生成白色絮狀沉淀迅速變為灰綠色，最后變成紅褐色沉淀呢？
白色的Fe(OH)2被溶解在溶液中的氧氣氧化成了紅褐色的Fe(OH)3。
一、鐵的氫氧化物的制備及性質
由實驗可知，白色的Fe(OH)2會被溶解在溶液中的氧氣氧化。那么，在實驗室里，如何得到較純凈的Fe(OH)2呢
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O = 4Fe(OH)3
防止氧氣的干擾，包括溶液中的氧氣的干擾與空氣中的氧氣的干擾。
一、鐵的氫氧化物的制備及性質
措施一：
將NaOH溶液煮沸，減少溶解在溶液中氧氣含量。
措施二：
在新制FeSO4溶液中加入Fe粉。2Fe3+ +Fe = 3Fe2+
措施三：
將膠頭滴管伸入液面以下，減少接觸空氣中的氧氣。
一、鐵的氫氧化物的制備及性質
向盛有FeSO4溶液的試管里加入少量加入有機物：苯、植物油、煤油等（油封），再將吸有NaOH溶液的長滴管伸入FeSO4溶液液面以下，擠出NaOH溶液，使得隔絕空氣的效果更好。
制備完鐵的氫氧化物后，能否通過實驗現象總結其相關性質呢？
方法：在試管中加入煮沸后的NaOH溶液，用長滴管吸入新制的FeSO4溶液，伸入NaOH溶液液面以下，擠出FeSO4溶液。
思考：上述實驗方法還能進一步改進嘛？
一、鐵的氫氧化物的制備及性質
性質總結
鐵的氫氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2
色、態
水溶性
與酸反應
穩定性
紅褐色固體
白色固體
均不溶于水
Fe(OH)3＋3H+=Fe3+＋3H2O
Fe(OH)2＋2H+=Fe2+＋2H2O
不穩定，受熱易分解
2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O
不穩定，易被氧化
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3
課堂檢測
【例1】有關鐵的化合物的說法中，錯誤的是 (　 　)
A
A
Fe(OH)2是一種灰綠色沉淀，不穩定，在空氣中易被氧化變為紅褐色
B
由圖示操作可制取Fe(OH)2
C
Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反應制得
D
Fe(OH)3膠體呈紅褐色、透明，能發生丁達爾效應
二、Fe3+、Fe2+的檢驗
現有一包紅色土壤，要檢驗這包紅色土壤中是否含有氧化鐵，首先應該如何處理土壤呢？
先用酸溶解氧化鐵，過濾后得到濾液，再檢驗濾液中是否有三價鐵離子。
丹霞地貌巖石和紅土中含Fe2O3而呈紅色
二、Fe3+、Fe2+的檢驗
方法1
觀察法——含Fe3+的溶液為棕黃色。
方法2
沉淀法——Fe3+會與OH-反應生成紅褐色沉淀Fe(OH)3
方法評價：如果溶液中離子濃度很小，很難觀察確認，觀察法和沉淀法更適用于常量的Fe3+的檢驗。
除了以上兩種方法，是否還有其他方法呢？
二、Fe3+、Fe2+的檢驗
實驗：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+
幾滴KSCN溶液
Fe3+
幾滴KSCN溶液
Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 (紅色液體)
檢驗Fe3+最靈敏的方法，可檢驗出微量的Fe3+
二、Fe3+、Fe2+的檢驗
如何檢驗Fe2+呢？
方法1、觀察法——含Fe2+的溶液為淺綠色。
方法2、沉淀法——Fe2+會與OH-反應生成白色絮狀沉淀迅速變為灰綠色，最后變為紅褐色。
還有其他檢驗Fe2+的方法嘛？
方法3、氧化法——利用Fe2+的還原性，用強氧化性的物質將其氧化為Fe3+，再用KSCN溶液檢驗Fe3+的存在。
二、Fe3+、Fe2+的檢驗
實驗操作
Fe2+
幾滴KSCN溶液
1、強氧化劑
2、幾滴KSCN溶液
變紅色
不變色
無Fe3+存在
探究課堂
【例2】下列離子的檢驗方法合理的是 (　 　)
C
A
向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明原溶液中不含Fe2+
B
向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說明原溶液中含有Fe2+
C
向某溶液中加入KSCN溶液呈紅色，說明原溶液中含有Fe3+
D
向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到沉淀顏色逐漸變為紅褐色，說明原溶液中含有Fe2+, 不含有Mg2+
三、Fe3+、Fe2+的相互轉化
實驗：在盛有2mlFeCl3溶液的試管中加入過量鐵粉，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只試管中，再滴入幾滴氯水，又發生什么變化？
三、Fe3+、Fe2+的相互轉化
實驗現象
離子方程式
實驗結論
1、FeCl3溶液的試管中加入過量鐵粉后，溶液由棕黃色變為淺綠色，滴入KSCN溶液后無明顯變化；
2、把上層清液倒入另一只試管中，再滴入幾滴氯水，溶液變為紅色。
2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-
Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3
Fe3+可以被Fe粉還原為Fe2+，Fe2+也可以被氯水氧化為Fe3+。
三、Fe3+、Fe2+的相互轉化
總結
Fe3+
Fe2+
還原劑
氧化劑
還原劑：金屬單質如Fe和Zn等，還有S2-、I-、SO2等。
氧化劑：Cl2、H2O2、HNO3、濃硫酸、KMnO4、O2等。
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