《實(shí)驗(yàn)3-1幾種無(wú)機(jī)離子的檢驗(yàn)》教學(xué)設(shè)計(jì)(廣東省市級(jí)優(yōu)課)-化學(xué)教案

《鐵及其化合物的綜合利用》教案陸河縣陸河中學(xué)朱小華三維目標(biāo)知識(shí)與技能:了解鐵的物理和化學(xué)性質(zhì)。知道Fe2+和Fe3+的檢驗(yàn)方法并能優(yōu)選且應(yīng)用于生產(chǎn)生活中。認(rèn)識(shí)Fe2+和Fe3+相互轉(zhuǎn)化的途徑，并能運(yùn)用于生活實(shí)際中。過(guò)程與方法:在實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中體會(huì)化學(xué)學(xué)習(xí)的科學(xué)方法——理論推測(cè)、設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、分析與總結(jié)。在分組實(shí)驗(yàn)中養(yǎng)成合作意識(shí)，培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)的能力。在生產(chǎn)生活中應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解，起到復(fù)習(xí)鞏固與提升的效果。情感態(tài)度與價(jià)值觀:感受化學(xué)與生活的密切聯(lián)系，關(guān)注生活中的化學(xué)問(wèn)題。注重思維的發(fā)散和聯(lián)想，聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際，著重培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：Fe2+和Fe3+的性質(zhì)及其相互轉(zhuǎn)化。（2）難點(diǎn)：Fe2+和Fe3+的檢驗(yàn)及相互轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、優(yōu)化，學(xué)習(xí)和掌握實(shí)驗(yàn)探究的方法。三、教學(xué)設(shè)計(jì)和過(guò)程【回顧復(fù)習(xí)】：一、鐵的性質(zhì)1、物理性質(zhì)：銀白色,有金屬光澤,質(zhì)軟;具有良好的延展性;是電和熱的良導(dǎo)體。特性:具鐵磁性.2、化學(xué)性質(zhì)：〔1〕過(guò)渡元素次外層上有價(jià)電子，常有變價(jià)?！?〕鐵具有較強(qiáng)還原性。【新課活動(dòng)】鐵的重要化合物：一、鐵的氧化物：FeOFe2O3Fe3O4二、鐵的氫氧化物：Fe(OH)２Fe(OH)３三、“鐵三角”及Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)：1.“鐵三角”中的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其重要應(yīng)用：(1)除雜。(2)判斷離子共存。(3)鹽溶液的配制與保存。(4)物質(zhì)的制備?！咎骄坑懻摗炕旌先芤褐蠪e3+、Fe2+的除去方法(a)除去Mg2+(或Zn2+)中混有Fe3+的方法。(b)除去Cu2+中混有的Fe3+的方法。(c)除去Mg2+(或Zn2+)中混有Fe2+的方法。(d)除去Cu2+中混有的Fe2+的方法。2.Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)的常用方法【高考命題探究】【例1】(2017·合肥模擬)在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的鐵屑，反應(yīng)完全后將固體濾出，下列說(shuō)法中正確的是()A.若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽(yáng)離子是Fe2+，一定不含Cu2+B.若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽(yáng)離子是Fe2+，可能含Cu2+和Fe3+C.若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽(yáng)離子是Fe3+和Fe2+，一定不含Cu2+D.若濾出的固體中含有鐵和銅，則溶液中一定含有的陽(yáng)離子是Fe2+，一定不含Cu2+和Fe3+選項(xiàng)操作和現(xiàn)象結(jié)論或目的A向紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液呈紅色紅磚中含有Fe2O3BCO還原Fe2O3得到的黑色固體加入鹽酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不顯紅色黑色固體中沒(méi)有Fe3O4C取少量Fe(NO3)2試樣加水溶解，加稀硫酸酸化，滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色該Fe(NO3)2試樣已經(jīng)變質(zhì)D向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色原溶液中含有Fe2+【思考】上題濾出的固體中________(填“是”或“不是”)只含有鐵。【例2】.(2017·青島模擬)工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等)為原料制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3)，具體生產(chǎn)流程如下：試回答下列問(wèn)題：(1)濾液X中含有的金屬陽(yáng)離子是________(填離子符號(hào))。(2)步驟Ⅲ中可選用________(填字母)調(diào)節(jié)溶液的pH。A.稀硝酸 B.氨水C.氫氧化鈉溶液 D.高錳酸鉀溶液(3)步驟Ⅳ中，F(xiàn)eCO3完全沉淀后，溶液中含有少量Fe2+，為檢驗(yàn)Fe2+向溶液中滴加NaOH溶液，現(xiàn)象為_(kāi)_______________________________________________，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________________________。(4)步驟Ⅳ的反應(yīng)溫度一般需控制在35℃以下，其目的是______________。(5)在空氣中煅燒FeCO3生成產(chǎn)品氧化鐵的化學(xué)方程式____________________?！緦W(xué)以致用】1、[2016·高考全國(guó)卷甲，28]某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)。回答下列問(wèn)題：(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1mol/L的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是______________________________________________________。(2)甲組同學(xué)取2mLFeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說(shuō)明Cl2可將Fe2＋氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________________________。(3)乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，該組同學(xué)在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是_______________________。(4)丙組同學(xué)取10mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。分別取2mL此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①第一支試管中加入1mLCCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色；②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍(lán)色沉淀；③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是__________(填離子符號(hào))；實(shí)驗(yàn)①和③說(shuō)明：在I－過(guò)量的情況下，溶液中仍含有__________(填離子符號(hào))，由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為_(kāi)________________。2．[2017·高考全國(guó)卷1，27]Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì)）來(lái)制備，工藝流程如下：回答下列問(wèn)題：（1）“酸浸”實(shí)驗(yàn)中，鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示。由圖可知，當(dāng)鐵的浸出率為70%時(shí)，所采用的實(shí)驗(yàn)條件為_(kāi)__________________。（2）“酸浸”后，鈦主要以形式存在，寫(xiě)出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式__________________。（3）TiO2·xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40min所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示：分析40℃時(shí)TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因__________________。（4）Li2Ti5O15中Ti的化合價(jià)為+4，其中過(guò)氧鍵的數(shù)目為_(kāi)_________________。（5）若“濾液②”中，加入雙氧水和磷酸（設(shè)溶液體積增加1倍），使恰好沉淀完全即溶液中，此時(shí)是否有沉淀生成？（列式計(jì)算）。的Ksp分別為。（6）寫(xiě)出“高溫煅燒②”中由制備的化學(xué)方程式。3、FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)流程制備無(wú)水FeCl3，再用副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。Ⅰ.經(jīng)查閱資料得知：無(wú)水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華。他們?cè)O(shè)計(jì)了制備無(wú)水FeCl3的實(shí)驗(yàn)方案，裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下：①檢驗(yàn)裝置的氣密性；②通入干燥的Cl2，趕盡裝置中的空氣；③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成；④……⑤體系冷卻后，停止通入Cl2，并用干燥的N2趕盡Cl2，將收集器密封請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________________。(2)第③步加熱后，生成的煙狀FeCl3大部分進(jìn)入收集器，少量沉積在反應(yīng)管A右端。要使沉積的FeCl3進(jìn)入收集器，第④步操作是______________________________。(3)操作步驟中，為防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步驟序號(hào))____________。(4)裝置B中冷水浴的作用為_(kāi)___________________________；裝置C的名稱為_(kāi)_______；裝置D中FeCl2全部反應(yīng)后，因失去吸收Cl2的作用而失效，寫(xiě)出檢驗(yàn)FeCl2是否失效的試劑：________。(5)在虛線框中畫(huà)出尾氣吸收裝置E并注明試劑。Ⅱ.該組同學(xué)用裝置D中的副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收H2S，得到單質(zhì)硫；過(guò)濾后，再以石墨為電極，在一定條件下電解濾液。(6)FeCl3與H2S反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________________?！菊n時(shí)小結(jié)】eq\a\vs4\al()1．熟記2個(gè)特殊現(xiàn)象：(1)Fe(OH)2在空氣中放置的一系列顏色變化：白色→灰綠色→紅褐色；(2)Fe3＋遇SCN－，溶液變紅色。2．記住4種顏色：Fe2＋—淺綠色，F(xiàn)e3＋—(棕)黃色，F(xiàn)e2O3—紅棕色，F(xiàn)e(OH)3—紅褐色。3．Fe3＋、Fe2＋的離子共存問(wèn)題(1)Fe2＋、Fe3＋均易水解，與HCOeq\o\al(－,3)、AlOeq\o\al(－,2)、COeq\o\al(2－,3)等因水解相互促進(jìn)，在溶液中均不能大量共存。(2)Fe3＋與S2－、I－、HS－、SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)，F(xiàn)e2＋與NOeq\o\al(－,3)(H＋)、ClO－、MnOeq\o\al(－,4)(H＋)在溶液中均因發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能大量共存。(