探究鐵及其化合物的氧化性和還原性教案

探究鐵及其化合物的氧化性或還原性一、導(dǎo)課今天我們來學(xué)習(xí)探究鐵及其化合物的氧化性或者還原性。二、教學(xué)過程1、打開課本53頁，先看一下鐵及其常見的含鐵化合物。純凈的鐵單質(zhì)是銀白色的金屬，具有金屬的通性。鐵的氧化物主要有黑色的氧化鐵、紅棕色的三氧化二鐵和具有磁性的四氧化三鐵。含鐵元素的鹽有硫酸亞鐵、氯化亞鐵等，其中二價鐵溶液是淺綠色的，三價鐵溶液是黃色的。鐵的氫氧化物有白色的氫氧化亞鐵和紅褐色的氫氧化鐵，其中氫氧化亞鐵不溶于水，很不穩(wěn)定，容易被氧化。硫酸亞鐵與NaOH溶液反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀，在空氣中迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。這是因為氫氧化亞鐵被空氣中的氧氣氧化成了紅褐色的氫氧化鐵，發(fā)生的反應(yīng)為：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3這個方程式要求記住，下節(jié)課要提問。鐵的化合物在自然界中主要以礦石的形式存在，如黃鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦等。2、下面我們就根據(jù)前面講的氧化還原知識來探究鐵及其化合物的氧化性或者還原性。首先我們先根據(jù)氧化還原知識來預(yù)測一下它們的氧化性或者還原性，提示一下從化合價的角度。學(xué)生集體回答：Fe只有還原性，F(xiàn)e2+既有氧化性，又有還原性，F(xiàn)e3+只有氧化性。那么，我們預(yù)測的對不對呢？要通過實驗來驗證?？凑n本54頁方法導(dǎo)引，我們要驗證Fe的還原性，需要加入氧化劑使其發(fā)生氧化還原反應(yīng)。相應(yīng)，要驗證Fe3+的氧化性，需要加入還原劑使其發(fā)生氧化還原反應(yīng)。工具欄當(dāng)中給出了一些試劑，大家先來看一下那些屬于氧化劑、那些屬于還原劑。學(xué)生集體回答。教師板書：氧化劑：FeCl3溶液、稀硫酸、稀硝酸、氯水還原劑：鐵粉、銅屑、鋅粒、FeCl2溶液那么還剩下一個KSCN，它是氧化劑還是還原劑呢？都不是。KSCN是用來檢驗Fe3+的，當(dāng)Fe3+遇到KSCN就會出現(xiàn)紅色，注意這個不是沉淀，依然是溶液。下面我們就來通過實驗來驗證我們的預(yù)測。a、驗證Fe的還原性Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑2FeCl3+Fe=3FeCl2Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋點燃點燃2FeCl32Fe+3Cl22FeCl3Fe+CuCl2=FeCl2+CuFe＋Cu2+=Fe2＋+Cub、驗證Fe3+的氧化性2FeCl3+Fe=3FeCl2Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl22Fe3＋+Cu=2Fe2＋+Cu2+2FeCl3+Zn=2FeCl2+ZnCl22Fe3＋+Zn=2Fe2＋+Zn2+Zn+FeCl2=ZnCl2+FeZn+Fe2＋=Zn2++Fec、驗證Fe2＋的氧化性和還原性Zn+FeCl2=ZnCl2+FeZn+Fe2＋=Zn2++Fe（氧化性）2FeCl2+Cl2=2FeCl32Fe2＋+Cl2=2Fe3＋+Cl—（還原性）這些化學(xué)方程式和相應(yīng)的離子方程式都要記住，下節(jié)課要提問。我們把鐵及其化合物的氧化性或還原性總結(jié)到一個鐵三角當(dāng)中：3、遷移和應(yīng)用看課本的56頁有一個遷移和應(yīng)用。下節(jié)課找同學(xué)來回答。另外身邊的化學(xué)中鐵元素與人體健康下去自己看一下。4、作業(yè)布置今天的作業(yè)，抄到作業(yè)本上交上來。另外，資料跟活頁的課時作業(yè)3可以做了，趕快抓緊時間做。1．下列離子方程式中，正確的是（)A．鐵與稀氯化鐵溶液反應(yīng)：Fe＋Fe3＋==2Fe2＋B．鐵與稀鹽酸反應(yīng)：2Fe＋6H＋==2Fe3＋＋3H2↑C．FeCl2溶液與氯水反應(yīng)：Fe2＋＋Cl2==Fe3＋＋2Cl－D．Fe(OH)3與鹽酸反應(yīng)：Fe(OH)3＋3H＋==Fe3＋＋3H2O2．為了防止氯化亞鐵溶液久置被氧化變質(zhì)，常在其溶液中加入（）A．鐵粉B.銅粉C.氯化鐵D.鹽酸3．把鐵片放入下列溶液中，鐵片溶解且固體質(zhì)量減小，并伴有氣體生成，該溶液是（）A．稀硫酸 B．CuSO4溶液 C．Na2SO4溶液 D．FeCl3溶液4．下列說法不正確的是（）A．鐵元素是生物體中含量最高的生命必需的微量元素，人體缺鐵，就會出現(xiàn)貧血癥狀B．人體只吸收Fe2+，適量服用維生素C有利于鐵元素的吸收 C．CO會使血紅蛋白喪失載氧能力，使人體出現(xiàn)缺氧癥狀 D．實驗室檢驗Fe2+常用KSCN溶液教后反思：內(nèi)容貼近課本，邏輯性強(qiáng)，講授了知識的來龍去脈，也能把化學(xué)知識聯(lián)系到生活中去。但是課外知識補(bǔ)充較少，課堂容量太少。另外，語言方面太書面化，不夠形象幽默。提問較多，但大部分都是學(xué)生集體回答，很難了解每個學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，并且，很少對學(xué)生的回答做出比較鼓勵性的評價。作業(yè)布置中規(guī)中矩，緊密聯(lián)系課本，知識性很強(qiáng)，都屬于課本的基礎(chǔ)知識，作業(yè)布置全面，層次明顯，但是開放性作業(yè)太少，不能體現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)造能力。探究鐵及其化合物的氧化性或還原性導(dǎo)課課件顯示出蘋果的畫面，剛見面，送給大家一個平安果，祝愿大家平平安安。這個季節(jié)，剛好是吃蘋果的季節(jié)，大家吃蘋果的時候，都遇到過這樣一種情況，蘋果的切面放久了會變黃，這是為什么呢？提出問題一，學(xué)生回答，并且對學(xué)生回答進(jìn)行總結(jié)。蘋果富含維生素C和多種微量元素，其中含有鐵元素，鐵元素由正二價氧化成正三價，黃色正是正三價鐵的顏色。學(xué)習(xí)目標(biāo)以及課標(biāo)要求通過對鐵及其化合物氧化性或還原性的探究，掌握研究物質(zhì)氧化性和還原性的一般思路和方法。教學(xué)過程鐵的化合物提出問題二：同學(xué)們?nèi)粘Ｉ钪卸家姷竭^呢些含鐵的化合物，它是什么顏色的？學(xué)生回答：純鐵，銀白色，紅色的鐵銹，黑色的Fe3O4，磁鐵。教師總結(jié)，其中有學(xué)生說鐵粉是銀白色的，教師回應(yīng)學(xué)生：“你還真是火眼金星啊?！苯處熃o出課件，大家一起看0價Fe純鐵銀白色，鐵粉黑色+2價氧化物氫氧化物鹽FeO黑色Fe（OH）2白色，曇花一現(xiàn)FeCl2，F(xiàn)eSO4淺綠色，綠礬Fe3O4黑色+3價Fe2O3紅棕色Fe（OH）3紅褐色Fe2（SO4）3黃色對表格進(jìn)行分析：視角一：從分類的角度，對表中物質(zhì)進(jìn)行分類，提出問題三，同學(xué)回答，學(xué)生回答很好，教師對其進(jìn)行鼓勵。視角二：從氧化還原反應(yīng)的角度來分析，師生共同分析，鐵元素的價態(tài)有0價、+2價、+3價，不同價態(tài)之間相互轉(zhuǎn)化，體現(xiàn)出鐵元素的氧化性或者還原性?；顒犹骄空n件給出，研究物質(zhì)氧化性或者還原性的一般思路：預(yù)測物質(zhì)的氧化性或還原性→選用試劑→進(jìn)行實驗→得出結(jié)論。提出問題四：根據(jù)化合價來預(yù)測鐵及其化合物的氧化性或還原性。（問題有點難，找三、四個學(xué)生來回答，并且對學(xué)生進(jìn)行肯定）FeFe2+Fe3+只有還原性既有氧化性，又有還原性只有氧性總結(jié)結(jié)論：高價氧化低價還，中間價態(tài)兩邊轉(zhuǎn)。驗證Fe單質(zhì)的還原性，需要加入氧化劑，同理，驗證Fe3+的氧化性，需要加入還原劑。同時通過驗證產(chǎn)物來判斷是否發(fā)生反應(yīng)。提出問題五：怎樣來檢驗Fe2+、Fe3+學(xué)生回答：根據(jù)顏色，F(xiàn)e2+溶液淺綠色，F(xiàn)e3+溶液黃色教師補(bǔ)充，板書：檢驗Fe2+、Fe3+看顏色Fe3+與SCN-顯紅色（反應(yīng)后是溶液，不是沉淀）教師實驗：拿出含F(xiàn)e3+的溶液和含SCN-的溶液，讓學(xué)生觀察顏色，然后把KSCN溶液加入到FeCl3溶液中，讓學(xué)生觀察變化，然后加水稀釋反應(yīng)后的溶液，學(xué)生從前往后輪流觀察反應(yīng)后的產(chǎn)物。c、選用試劑的原則：操作簡單、現(xiàn)象明顯、不危險。課件給出試劑：鐵粉、稀硫酸、稀硝酸、氯水、銅屑、鋅粒、KSCN溶液（硫氰酸鉀溶液）、FeCl2溶液、溶液提出問題五：請同學(xué)根據(jù)氧化劑和還原劑對上面的試劑進(jìn)行歸類。（找兩個學(xué)生回答，并且對學(xué)生能夠找出FeCl2溶液進(jìn)行了表揚。）氧化劑：FeCl3溶液、稀硫酸、稀硝酸、氯水還原劑：鐵粉、銅屑、鋅粒、FeCl2溶液（金屬無負(fù)價）教師實驗：FeCl2溶液與Cl2反應(yīng)FeCl2+KSCN+Cl2現(xiàn)象：無明顯現(xiàn)象，后溶液變紅。解釋原因：Fe2+遇到KSCN不變色，所以無明顯現(xiàn)象，加入氯水后，2FeCl2+Cl2=3FeCl3，F(xiàn)e3+與SCN-顯紅色。學(xué)生討論：用什么反應(yīng)驗證Fe單質(zhì)的還原性和Fe3+的氧化性，以及Fe2+的氧化性。3分鐘時間學(xué)生討論。學(xué)生上講臺演示自己所設(shè)計的實驗。（學(xué)生害怕去演示實驗，教師鼓勵學(xué)生，找了四個同學(xué)。）教師板書總結(jié)：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑2FeCl3+Fe=3FeCl22FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl22FeCl2+Cl2=2FeCl3FeCl2+Zn=Fe+ZnCl2Cl2、稀硝酸FeCl2、稀硝酸Fe3+稀硫酸Fe2+ZnFeFe2+ZnFe、Cu、ZnFe、Cu、ZnCl2Cl2、稀硝酸3、知識應(yīng)用a、教師提出問題：怎樣使蘋果不變黃？學(xué)生回答，加入鐵粉教師總結(jié)：檸檬當(dāng)中含有大量具有還原性的維生素C，用新鮮的檸檬切片，然后在蘋果變黃的表面擦一擦，來回幾次，蘋果上面的黃色就消失了。還原性的維生素C把Fe3+還原成了Fe2+。b、市面上有很多補(bǔ)鐵劑，成分里面都含有維生素C，目的就是防止Fe2+被氧化成Fe3+?，F(xiàn)在給你一些Vc片，怎樣來證明它具有還原性？學(xué)生討論。教師給出方案：將Vc片在研缽內(nèi)研成粉末，加水配成溶液，然后加入氧化劑，通過現(xiàn)象觀察，得出相應(yīng)的結(jié)論。作業(yè)設(shè)計：一、選擇題1．將鐵片放入下列各溶液中，反應(yīng)后溶液質(zhì)量增加，但無氣體產(chǎn)生的是()A．CuCl2溶液B．AgNO3溶液C．Fe2(SO4)3溶液D．稀H2SO42．為了防止氯化亞鐵溶液久置被氧化變質(zhì)，常在其溶液中加入()A．鐵粉B．銅粉C．氯化鐵D．鹽酸3．(20XX年湖南師大附中模擬)下列有關(guān)鐵及其化合物的說法中正確的是()A．赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B．鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和H2C．除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)可以向溶液中加鐵粉，然后過濾D．Fe3＋與KSCN反應(yīng)產(chǎn)生紅色沉淀4．只用一種試劑就可將AgNO3、KSCN、10%H2SO4、NaOH四種無色溶液區(qū)分開來，這種試劑是()A．BaCl2溶液B．FeCl2溶液C．FeCl3溶液D．Fe(NO3)2溶液5．向某溶液中加入含F(xiàn)e2＋的溶液后，無明顯變化，當(dāng)再滴加幾滴新制的氯水后，混合液變成紅色，則下列結(jié)論中錯誤的是()A．該溶液中一定含有SCN－B．氧化性：Fe3＋>Cl2C．Fe2＋與SCN－不能形成紅色物質(zhì)D．Fe2＋被氯水氧化成Fe3＋6．將Na2O2投入到FeCl2溶液中，可以觀察到的現(xiàn)象是(多選)()A．生成白色沉淀B．生成紅褐色沉淀C．有氣泡生成D．溶液變?yōu)樽攸S色二、非選擇題7．(20XX年廈門高一檢測)除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可加入________，反應(yīng)的離子方程式為____________________；除去FeCl3溶液中的少量FeCl2，可加入________，反應(yīng)的離子方程式為______________________；除去FeCl2溶液中的少量CuCl2，可加入________，反應(yīng)的離子方程式為____________________。8．化學(xué)是很美的，化學(xué)物質(zhì)呈現(xiàn)五顏六色，化學(xué)變化色彩紛呈，以下變化就涉及許多的顏色變化：工業(yè)鹽酸顯黃色，當(dāng)加入過量鐵粉充分反應(yīng)后就變?yōu)闇\綠色①，然后加入NaOH溶液，會產(chǎn)生白色沉淀②，加入鹽酸又變淺綠色③，通入Cl2后變?yōu)辄S色④，當(dāng)加入銅后，黃色消失，溶液帶有藍(lán)色⑤，插入一根鋅棒，首先看到亮紅色物質(zhì)生成⑥，后又被黑色物質(zhì)覆蓋⑦，最后溶液變?yōu)闊o色。(1)寫出反應(yīng)①～⑦的化學(xué)方程式。(2)上述反應(yīng)中，屬于氧化還原反應(yīng)的有____________，其中，鐵元素被氧化的有________，鐵元素被還原的有________。9．“速力菲”(主要成分：琥珀酸亞鐵，呈暗黃色)是市場上一種常見的補(bǔ)鐵藥物。該藥品不溶于水但能溶于人體中的胃酸(主要成分為鹽酸)。某同學(xué)為了檢測“速力菲”藥片中Fe2＋的存在，設(shè)計并進(jìn)行了如下實驗：試劑1是________，試劑2是________，加入新制氯水所發(fā)生的離子反應(yīng)方程式是______________________。(2)該同學(xué)猜想紅色溶液退色的原因是溶液中的Fe3＋被還原為Fe2＋，你認(rèn)為該同學(xué)的猜想合理嗎？________，理由是________________________；請設(shè)計一個簡單的實驗加以驗證__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)該藥品須密封保存，若表面出現(xiàn)顏色變化，說明部分Fe2＋已變成Fe3＋