Chwf 鐵鹽和亞鐵鹽的檢驗(yàn)和轉(zhuǎn)化 教學(xué)設(shè)計(jì)

1、鐵鹽和亞鐵鹽的檢驗(yàn)及轉(zhuǎn)化陳文芳、教材分析在第一章從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)和第二章化學(xué)物質(zhì)及其變化的基礎(chǔ)上，本章開始介紹具體的元素化合物知識。本節(jié)內(nèi)容在人教版化學(xué)必修一第三章第二節(jié)。鐵及其氧化物初中時(shí)學(xué)生理論上已經(jīng)有了一些知識儲備，再者關(guān)于鐵的化合物在實(shí)際生產(chǎn)生活的應(yīng)用學(xué)生已經(jīng)有了感性的認(rèn)識，現(xiàn)在進(jìn)一步學(xué)習(xí)新知識學(xué)生容易接受，鐵的重要化合物是對金屬化學(xué)知識的延伸和發(fā)展。通過對Fe3+ 與Fe2+ 的檢驗(yàn)和轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，總結(jié)出物質(zhì)的基本檢驗(yàn)方法，可以為前面的實(shí)驗(yàn)和氧化還原反應(yīng)補(bǔ)充感性認(rèn)識的材料，同時(shí)可以幫助學(xué)生掌握學(xué)習(xí)化學(xué)的一些基本方法，還能使學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)在改善人類生活條件等方面

2、所起的作用。二、學(xué)情分析高中生，其心理特點(diǎn)是處于發(fā)展成熟期，思維特點(diǎn)是處于形象到抽象的過渡期，而這節(jié)課是高一學(xué)生學(xué)習(xí)完化學(xué)實(shí)驗(yàn)和化學(xué)性質(zhì)及變化后接觸到金屬元素化合物其中一個(gè)內(nèi)容，要求學(xué)生對這些物質(zhì)的性質(zhì)和應(yīng)用有所了解、掌握，為接下來的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。因此，作為聯(lián)系前面知識，設(shè)計(jì)這節(jié)課意在著重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和對知識的運(yùn)用能力及總結(jié)歸納知識能力，充分體現(xiàn)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)、思考的習(xí)慣，嘗試運(yùn)用所學(xué)知識和方法來觀察和理解生活中的問題。通過驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生思考、掌握相關(guān)知識，并通過讓學(xué)生人人動(dòng)手參與實(shí)驗(yàn)，正確分析各種現(xiàn)象，并培養(yǎng)學(xué)生的合作精神。三、教學(xué)三維目標(biāo)、知識與技能掌握Fe2+、Fe

3、3+檢驗(yàn)方法。掌握Fe2+與Fe3+相互轉(zhuǎn)化的條件，并解決實(shí)際問題。 2、過程與方法通過教師演示探究Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)方法，引導(dǎo)學(xué)生對獲得的事實(shí)進(jìn)行分析得出結(jié)論的科學(xué)方法。學(xué)生探究Fe2+、 Fe3+相互轉(zhuǎn)化的條件，并動(dòng)手參與，讓學(xué)生充分體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的過程。 3、情感態(tài)度與價(jià)值觀小組實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)了學(xué)生與他人合作交流的能力，使學(xué)生感受到化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系，初步樹立運(yùn)用化學(xué)知識服務(wù)社會(huì)的意識。四、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)重點(diǎn)：Fe3+ 、Fe2+的檢驗(yàn)，F(xiàn)e3+ 、Fe2+的相互轉(zhuǎn)化；、教學(xué)難點(diǎn)：Fe3+ 、Fe2+的相互轉(zhuǎn)化；五、教法學(xué)法教學(xué)是教與學(xué)的雙邊活動(dòng)，必須充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)

4、作用，使之相互促進(jìn)、相互發(fā)展，為此我采取的教學(xué)方法是：學(xué)案導(dǎo)學(xué)法、對比實(shí)驗(yàn)法、問題引導(dǎo)法、多媒體輔助教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)的方法：合作探究法、思考總結(jié)法、自主探究法，具體方法的應(yīng)用將在教學(xué)過程中體現(xiàn)。六、教學(xué)過程 引：本節(jié)課我們學(xué)習(xí)鐵鹽和亞鐵鹽的檢驗(yàn)和轉(zhuǎn)化，在正式開始上課之前我們先看一個(gè)視頻?！疽曨l播放】。播放完視頻后【師】誰將會(huì)繁榮昌盛與這個(gè)嶄新而嚴(yán)峻的鐵器時(shí)代呢？那些優(yōu)先掌握煉鐵技術(shù)的人！而我們在初中也學(xué)過煉鐵原理，誰能告訴我初中學(xué)過的煉鐵反應(yīng)有哪些？【生】初中我們學(xué)過木炭還原氧化鐵，CO還原氧化鐵?！編煛亢芎?，我們現(xiàn)在一起再來回顧一下古人是如何煉鐵的，先找到含鐵的礦砂，磨碎后將其和木炭混合，之后

5、放入煉鐵爐中煅燒，反應(yīng)的溫度很高，當(dāng)反應(yīng)停止后，將爐底打開，可以看到流出來的鐵單質(zhì)都成液態(tài)，冷卻后就得到了鐵塊，但這個(gè)鐵塊其實(shí)是含有較多的雜質(zhì)的，需要經(jīng)過后續(xù)的加工才能成為一塊性能優(yōu)良的鐵，其中一項(xiàng)鍛造工藝就是不斷鍛打，就像各位同學(xué)視頻里看到的敲打?！編煛繜掕F技術(shù)問題解決了，需要大面積的煉鐵的話，我們就需要大量的含鐵礦石和木炭，木炭比較容易獲得，那含鐵的礦石呢？分布在自然界的各個(gè)角落，需要我們自己去尋找和發(fā)現(xiàn)?！編煛吭谌ふ液F的礦石前，我們先來回顧一下鐵元素在地殼中的分布情況可以看出，鐵的含量是很靠前的，它在地殼中的含量很大，分布也會(huì)較廣泛。那么鐵在自然界中常以何種形式存在呢？【生】有化合物

6、形式的三氧化二鐵，四氧化三鐵，還有氧化亞鐵【師】以上同學(xué)們說的都是化合物形式的鐵，也叫化合態(tài)。那鐵在自然界中有沒有以單質(zhì)的形式，也就是游離態(tài)存在的呢？【生】哦，有！隕石?！編煛繉ΓE石里還有單質(zhì)的鐵，極少量的鐵以游離態(tài)的形式存在于自然界，其中就是隕石，我們來看看鐵在自然界存在的主要形式?！緢D片展示】這些都是含鐵量比較高的礦石，其實(shí)在土壤中也常含有一定量的鐵，如：富鐵土 老師這里就有一掊土，你們看看，這里面是否含有鐵元素呢？這一掊土可否用來練出鐵單質(zhì)，進(jìn)而練出玄鐵劍呢？【生】從顏色上看來，可能含有三價(jià)鐵。但不能確定【師】對，很好，看上去像有，但眼睛是不能用來嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z測物質(zhì)的，檢測物質(zhì)的最好方法一

7、般是借助儀器或使用試劑，那么要檢驗(yàn)這土壤中是否含有鐵我們需要先做點(diǎn)什么？【生】需要將它配成溶液，然后再加試劑檢測【師】對，很好，那么老師就先取一點(diǎn)土壤樣品與燒杯中，然后加蒸餾水溶解，為了促進(jìn)土壤中的鐵溶解，我們最好再加點(diǎn)？【生】鹽酸，氧化鐵不溶于水，【師】很好，我想燒杯中再滴加點(diǎn)鹽酸，然后用玻璃棒攪拌一下，加速Fe3+的溶解，然后放在這里靜置，給Fe3+的溶解以時(shí)間，在等待這段時(shí)間，我們來回顧一下如何檢驗(yàn)Fe3+，初中我們學(xué)過哪種試劑可以檢驗(yàn)Fe3+呢？【生】NaOH，可以和Fe3+反應(yīng)產(chǎn)生紅褐色沉淀?！編煛堪鍟?、Fe3+的檢驗(yàn)1. Fe3+3OH-=Fe(OH)3 紅褐色沉淀【師】還有沒有

8、別的檢驗(yàn)Fe3+的方法？【生】？【師】不知道沒關(guān)系，我們要學(xué)會(huì)利用身邊的資源來獲取答案，下面請同學(xué)們翻到課本第61頁，閱讀一下這一頁，看看課本有沒有告訴我們其他檢驗(yàn)Fe3+的方法，找到之后將它用紅筆劃上?！旧靠磿瑒澗€KSCN硫氰化鉀【師】這位同學(xué)，請你來說說你所找到的其他Fe3+檢驗(yàn)方法【生】敘述【師】板書2.Fe3+紅色溶液以上兩種方法是我們從課本上獲取的，想不想驗(yàn)證一下？下面請同學(xué)們利用桌上的試劑，來驗(yàn)證一下這兩種檢驗(yàn)Fe3+的方法?！旧窟M(jìn)行實(shí)驗(yàn)【師】好，現(xiàn)在請同學(xué)們靜下來，看到我。你們所做的實(shí)驗(yàn)和預(yù)期現(xiàn)象一樣嗎？【生】一樣！【師】很好，這說明NaOH和KSCN確實(shí)可以檢驗(yàn)Fe3+，

9、接下來我們就用這兩種試劑來檢驗(yàn)一下土壤浸出液中是否含有Fe3+，以確定這抔土是否含有鐵，是否可以用來煉鐵，煉我的玄鐵寶劍！【師】下面我們需要將這土壤浸出液過濾一下，然后老師用兩支潔凈的試管各取少量浸出液，其中一支滴加少量NaOH，另一支滴加少量KSCN，再看看現(xiàn)象。咦？加氫氧化鈉的試管無明顯現(xiàn)象，而加KSCN的試管有淡淡的紅色，這是為什么？【生】？【師】加KSCN變紅色了說明這個(gè)土壤浸出液中含有Fe3+，但是顏色很淺說明其濃度可能很低，低到滴加NaOH后現(xiàn)象不明顯，我們再來看看這個(gè)濾液的顏色，幾乎是無色透明的，而我們知道是Fe3+黃色的，這也說明了其中Fe3+的濃度很低。你能從這個(gè)現(xiàn)象得出什么

10、結(jié)論？【生】在檢驗(yàn)Fe3+時(shí)，KSCN比NaOH靈敏【師】很好，其實(shí)KSCN是檢驗(yàn)Fe3+的特效試劑，它的靈敏度特別高，那么溶液中Fe3+的濃度只有百萬分之一，它都能檢測的出來?！編煛亢茫瑹掕F的技術(shù)和尋找鐵礦的技術(shù)問題都解決的，我們可以開始廣泛而大量的煉鐵了，鐵的應(yīng)用很廣，可以極大的改善我們的生活，鐵直接開啟了一個(gè)時(shí)代鐵器時(shí)代！小到衣服上的金屬拉鏈及鈕扣，大到我們建筑所需的鋼筋，以及出行的代步工具，還有生病時(shí)所需要的醫(yī)療器械，甚至是保衛(wèi)我們安全的國防事業(yè)，可以說是在衣、住、行、醫(yī)、國防方面都有著重要的應(yīng)用。怎么總感覺少了點(diǎn)什么？【生】食【師】鐵可以吃嗎？我們身體里面有沒有鐵呢？【生】可以吧？有

11、！【師】我們先來看兩幅圖，熟悉不？哪里的？【生】都是生物課本上的。【師】生物課本告訴我們，鐵是血紅蛋白的重要組成，我們再把這個(gè)圖放大再看，鐵以什么形式存在于血紅蛋白中呢？【生】Fe2+【師】對，其實(shí)鐵是人體必需的微量元素中含量最多的一種（約45克），不僅是人體血液中交換與運(yùn)輸氧氣所必需的，而且又是某些酶所不可缺少的元素，他在生物催化、呼吸作用等方面起著重要的作用。如果我們身體因?yàn)槟承┰蛉辫F了，我們需要補(bǔ)充鐵元素，含什么鐵的物質(zhì)？【生】亞鐵【師】是的，我們可以找醫(yī)生開點(diǎn)亞鐵的化合物補(bǔ)鐵，如：當(dāng)然，補(bǔ)鐵不見得只有吃藥，我們還可以食補(bǔ)，如：這些食物都還有一定量的鐵，可以給我們身體補(bǔ)充鐵元素。但含鐵

12、的食物不只有這四種，老師手里就有個(gè)蘋果，它是否還有鐵呢？能不能為我們身體補(bǔ)充鐵元素呢？【生】不知道，但我們可以將它榨成汁液然后監(jiān)測一下看有沒有【師】很好，那我們現(xiàn)在就將這個(gè)蘋果榨成汁，不過老師今天沒有帶榨汁機(jī)，所以就手動(dòng)榨汁用小叉子叉一小塊蘋果，然后用叉子戳上一些小孔，用潔凈的鋁箔包好，用力捏出汁液與燒杯中，接下來我用試管取一部分果汁，咦？亞鐵離子用什么檢驗(yàn)?zāi)?？【生】？【師】好像沒學(xué)過檢驗(yàn)亞鐵離子的試劑，而剛才我們學(xué)過了Fe3+的檢驗(yàn)試劑KSCN，他對亞鐵離子的檢驗(yàn)是否也有作用呢？將KSCN加入果汁中，無明顯現(xiàn)象【師】怎么樣？看到了什么現(xiàn)象？KSCN能用于檢驗(yàn)亞鐵離子么？【生】沒有明顯的變化，

13、KSCN不能用于檢驗(yàn)亞鐵離子，當(dāng)然也可能蘋果汁中根本就不存在亞鐵離子【師】很好，你的思維很嚴(yán)謹(jǐn)！那可以用什么試劑檢驗(yàn)亞鐵離子呢？我們再仔細(xì)分析一下看，亞鐵離子是+2價(jià)的，屬于鐵元素的中間價(jià)態(tài)，如果想辦法將它變?yōu)镕e3+，不就可以檢驗(yàn)了嗎。下面老師向果汁溶液中滴加幾滴雙氧水，你看到了什么現(xiàn)象？能得出什么結(jié)論？【生】開始無明顯現(xiàn)象，說明果蔬汁液中不含F(xiàn)e3+，而后溶液變紅則說明有Fe3+生成，即：原果蔬汁液中含F(xiàn)e2+。 【師】很好，其實(shí)這就是亞鐵離子的間接檢驗(yàn)方法板書二、Fe2+的檢驗(yàn)【師】其實(shí)，亞鐵離子也有像KSCN對于Fe3+那樣的特效檢驗(yàn)試劑，只不過高一階段不學(xué)，需要到高二上學(xué)期化學(xué)選修4

14、 化學(xué)反應(yīng)原理那里才會(huì)學(xué)到，所以老師這里就直接給出，給各位同學(xué)做個(gè)參考。板書 【師】鐵氰化鉀是檢驗(yàn)Fe2+的特效試劑，哪怕溶液中有Fe3+的干擾，它也能檢驗(yàn)出溶液中是否含有亞鐵離子。剛才老師在檢驗(yàn)蘋果汁中是否含F(xiàn)e2+，有是利用了一個(gè)轉(zhuǎn)化原理，即：將亞鐵離子在雙氧水的作用下轉(zhuǎn)化成了Fe3+在進(jìn)行檢驗(yàn)，那么請問在什么樣的試劑下，亞鐵離子可以轉(zhuǎn)化為Fe3+呢？請同學(xué)們利用老師給出的試劑，進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，并將你的設(shè)計(jì)填在學(xué)案上，說明一下，學(xué)案上的試驗(yàn)步驟指的是試劑的添加順序，現(xiàn)在開始請同學(xué)們通過分組討論，從中選擇合適的藥品，設(shè)計(jì)并完成 Fe2+ Fe3+ 的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)方案。提供試劑： NaOH溶液、氯化

15、鉀溶液、氯氣、高錳酸鉀溶液、蒸餾水、鐵粉、維生素C（常用做抗氧化劑）、FeCl3溶液、FeSO4溶液、KSCN溶液。選取藥品及其理由實(shí)驗(yàn)步驟試劑添加順序?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象結(jié)論或解釋【生】進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，并填表【師】請你來說說你的設(shè)計(jì)方案【生】FeSO4溶液【含有Fe2+】高錳酸鉀溶液或氯氣【因?yàn)?Fe2+ Fe3+是氧化反應(yīng)，具有氧化性的物質(zhì)能將Fe2+氧化為Fe3+】KSCN溶液【檢驗(yàn)Fe2+是否被氧化成了Fe3+】【師】你還有其他試驗(yàn)步驟嗎？【生】可以將步驟的順序?qū)φ{(diào)一下FeSO4溶液KSCN溶液高錳酸鉀溶液或氯氣【師】很好，那我們一起來對比一下這兩套試驗(yàn)方案，他們有什么區(qū)別么？【生】前一套方案無法排

16、除溶液中原有Fe3+的干擾，而后面的操作步驟能確定溶液中沒有Fe3+,之后加試劑后變紅，則說明Fe2+是否被氧化成了Fe3+?！編煛亢芎?，前一套方案在檢驗(yàn)存在這不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡胤健?Fe2+在較強(qiáng)氧化劑的作用下可以被氧化成Fe3+， 那在什么情況下能實(shí)現(xiàn)Fe3+ Fe2+的轉(zhuǎn)化呢？請同學(xué)們還是利用這些試劑，完成該轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案請同學(xué)們通過分組討論，從中選擇合適的藥品，設(shè)計(jì)并完成Fe3+ Fe2+ 的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)方案。提供試劑： NaOH溶液、氯化鉀溶液、氯氣、高錳酸鉀溶液、蒸餾水、鐵粉、維生素C（常用做抗氧化劑）、FeCl3溶液、FeSO4溶液、KSCN溶液。選取藥品及其理由實(shí)驗(yàn)步驟試劑添加順序?qū)嶒?yàn)

17、現(xiàn)象結(jié)論或解釋【生】進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，并填表【師】請你來說說你的設(shè)計(jì)方案【生】FeCl3溶液【含有Fe3+】鐵粉或維生素C【因?yàn)?Fe3+ Fe2+是還原反應(yīng)，具有還原性的物質(zhì)能將Fe3+還原為Fe2+】KSCN溶液【檢驗(yàn)Fe3+是否完全被還原為Fe2+】【師】你還有其他試驗(yàn)步驟嗎？【生】可以將步驟的順序?qū)φ{(diào)一下FeCl3溶液KSCN溶液鐵粉或維生素C【師】很好，那我們一起來對比一下這兩套試驗(yàn)方案，他們有什么區(qū)別么？【生】我覺得兩種方案都可以，第二套方案加KSCN后看到紅色，說明有Fe3+，當(dāng)溶液變?yōu)闊o色時(shí)說明Fe3+被全部還原了，而第一套方案我們之前就加了FeCl3溶液，當(dāng)在加入KSCN時(shí)沒有顏

18、色變化，說明其原來的Fe3+被全部還原了【師】很好，以上是我們設(shè)計(jì)的Fe3+和Fe2+的相互轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，下面請同學(xué)們按照設(shè)計(jì)好的方案來進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)，看看是否和我預(yù)設(shè)的一樣?！旧縿?dòng)手實(shí)驗(yàn)【師】現(xiàn)在請同學(xué)們靜下來，面向老師，你們所做的實(shí)驗(yàn)和預(yù)期現(xiàn)象一致么？【生】一致【師】好，那說明Fe2+在較強(qiáng)氧化劑的作用下能轉(zhuǎn)化為Fe3+，而Fe3+在較強(qiáng)還原劑的作用下能轉(zhuǎn)化為Fe2+。板書三、Fe3+、Fe2+的轉(zhuǎn)化【師】接下來我們利用今天所學(xué)的知識來幫一下小明同學(xué)：小明第二天要做亞鐵鹽的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，于是當(dāng)天到實(shí)驗(yàn)室將氯化亞鐵溶液配好，但第二天向氯化亞鐵溶液中滴入硫氰化鉀溶液時(shí)，發(fā)現(xiàn)溶液變紅了。請問可能得原因？總結(jié)在儲存亞鐵鹽溶液時(shí)應(yīng)該注意的事項(xiàng)?！旧靠赡苁荈e2+被空氣中的氧氣所氧化成了Fe3+，所以亞鐵溶液最好現(xiàn)配現(xiàn)用，并且在保持亞鐵鹽時(shí)應(yīng)該要注意密封，隔絕與氧氣的接觸，?！編煛亢芎?，但