§3-2-2铁、铜及其化合物的应用（一）.doc

江苏省扬中高级中学2011级高一化学教案专题3 从矿物到基础材料第二单元 铁、铜的获取及应用定案时间 2011-12-16课题：3-2-2. 铁、铜及其化合物的应用 教 学 目 标： 知识目标1、复习巩固已学的铁、铜的物理及化学性质，学习铁、铜的新的化学性质2、学会用图示方法自主构建铁的不同价态相互转化的关系能力目标3、采用实验探究的方法，掌握Fe3+、Fe2+的性质及相互转化条件，体验自主实验探究过程，培养学生分析问题和解决问题的能力。情感目标4、体会铁、铜及其化合物的使用对人类生产、生活及人类身体健康的重要作用。教 学 重 点： 铁、铜及其化合物的性质，Fe3+与Fe2+的相互转化。教 学 难 点： Fe3+与Fe2+的相互转化。教 学 过 程：引入：古代的铁和铜制品。设问：人们已经知道利用铁和铜制作各种物品了，提起“铁”，大家对它的第一感觉是什么？引导：虽然铁外表看起来是黑色的，其实，纯铁是银白色的，质软的。展示：一块铜片、一块铁片（用砂纸打磨过）、一小瓶铁粉。提问：根据实物和我们生活中铁、铜的应用，归纳下铁铜的物理性质。板书：一单质的物理性质：共同点不同点铁具有金属光泽，密度较大，熔点较高，易导电、导热纯净的单质铁为银白色，有良好的延展性，质地较软的固体，可被磁化铜铜具有与众不同的紫红色，质地较硬的固体提问：我们已经了解了铁、铜与其他物质发生的一些反应，请你归纳一下这些反应。板书：二单质的化学性质： 铁 铜与非金属反应2Fe+3Cl22FeCl33Fe+2O2Fe3O4【Br2、I2、S】Cu+Cl2CuCl2Cu+O2 2CuO 【S】与盐酸反应Fe+2HCl=FeCl2+H2【氧化性的酸】 不反应 【氧化性的酸】 与水的反应3Fe+4H2O(g) = Fe3O44H2【Na、Mg、Al】与盐溶液反应 Fe+CuSO4=CuSO4+FeFe+2FeCl3 =3FeCl2 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2AgCu + 2Fe3+= Cu2+ + 2Fe2+设问：分析铁和铜分别与盐酸、氯气等反应的实验现象和产物，你有何发现? 引导：请同学们从氧化还原反应的角度去思考：铁反应产物的化合价与什么因素有关？小结：1Fe、Cu在一定条件下可以与某些酸、非金属单质、某些盐溶液、某些还原剂等发生反应，在反应中充当还原剂。铜在反应中一般转化为+2价的铜的化合物，铁在反应中可以转化为+2和+3价的铁离子。 2反应后的产物的价态与氧化剂的强弱有关，铁与氧化性较弱的氧化剂（如盐酸、硫酸铜溶液等）反应转化为亚铁的化合物，铁与氧化性较强的氧化剂（如氯气、浓硝酸、稀硝酸溶液等）反应转化为铁的化合物。讲述：铁元素是维持生命活动不可缺少的微量元素，虽然人体中通常只含有35g铁元素，但铁元素在人体中却发挥着重要作用。目前缺铁性贫血的发生率很高，患者吃什么药呢？图片展示：市售补血剂。提问：补血剂补充的是Fe2+还是Fe3+呢？怎么来检验呢？要回答这个问题，我们要先要解决这个问题：Fe2+和Fe3+之间互相可以转化，怎样设计实验来证实？ 讲述：提供下列试剂：铁粉、0.1molL-1 FeCl3溶液、0.1molL-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水、其它试剂和仪器信息提示：Fe3+的检验：在含有Fe3+的溶液中加入硫氰化钾(KSCN)溶液，溶液变成血红色，而在含有Fe2+的溶液中加入硫氰化钾溶液，溶液不变色。化学上常用硫氰化钾溶液检验溶液中是否存在Fe3+ 。 反应方程式：Fe3+ + 3SCNFe(SCN)3要求：请大家自己设计探究步骤并进行实验探究。学生活动： 探究步骤具体方案1.提出Fe2+和Fe3+转化条件的猜想Fe2+Fe3+：加入氧化剂Fe3+Fe2+：加入还原剂2.设计实验方案验证自己的猜想Fe2+Fe3+：加入新制的氯水Fe3+Fe2+：加入铁粉3.由学生完成自己设计的实验，观察并记录实验现象实验现象Fe2+Fe3+：取2支试管，各加入1 mL 0.1 molL-1的FeCl2溶液，向其中一支试管中加入3滴KSCN溶液，向另一支试管中，先加入几滴新制的氯水，振荡试管，再向试管中加入3滴KSCN溶液。Fe3+Fe2+：取2支试管，各加入1 mL 0.1 molL-1的FeCl3溶液，向其中一支试管中加入3滴KSCN溶液，向另一支试管中先加入少量铁粉，振荡试管，放置，再向试管中加入3滴KSCN溶液。4.形成结论板书：三、Fe2+和Fe3+的相互转化：（Fe2+Fe3+：化合价升高，加入氧化剂, 例如：Cl2、Br2、HNO3、O2等Fe3+Fe2+：化合价降低，加入还原剂，例如：Zn、Fe、Cu等过渡：学习了铁的不同价态的相互转化, 现在我们来解决刚才提出的问题，补铁性药品中含什么离子?先来看下药品介绍。怎么检验？演示实验：把药品碾碎，加水溶解，滴加一滴KSCN溶液，再加入氯水。追问： 1为什么与维生素C同服，会增加本品的吸收？ 2补铁性药品为什么要密封？提问：实验室在配制Fe2+溶液时，为防止Fe2+被氧化，可加入什么？讲述：在工业上用FeCl3溶液与铜反应可制作印刷电路板。演示实验：用毛笔蘸取少量30的FeCl3溶液，在铜片上画一个“+”，放置片刻后，用少量水将铜片上的溶液冲到小烧杯中。引导： 为什么会出现这样的结果？请写出发生的反应方程式。设问：在Fe2+和Fe3+的转化关系中，如果再加入铁这种物质，形成一个“铁三角”。请设计这个三角转化关系。小结：“铁三角”过渡：下面，请大家来阅读教材P76的“铁及铜的化合物的应用”。归纳铁和铜的化合物有哪些用途呢？板书：四铁及铜的化合物的应用1 铁的氧化物 化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名色态铁的价态水溶性稳定性与非氧化性酸反应共性2.铁的氢氧化物两只试管分别加入少量FeCl3和FeSO4溶液，然后滴入NaOH溶液。观察并描述发生的现象。现象： 结论：化学式Fe(OH)2Fe(OH)3制法色态化性稳定性不稳定，在空气中迅速被氧化2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O与非氧化性酸反应转化4Fe(OH)2 +O2+2H2O4 Fe(OH)3 Fe2O3作颜料（与HCl，HI等反应） 氯化铁、硫酸亚铁可作净水剂作磁性材料 维持生命的微量元素Fe3O4、FeO的性质及用途2铜的化合物：铜盐可杀菌，CuSO4溶液杀灭寄生虫，治疗皮肤病设问既然铜与人体健康的关系如此密切，那么，在民用建筑上，铺设水管时，最好应采用怎样的金属材料做水管呢？3Fe(OH)2的制备和性质 （1）制备： FeCl2 2NaOH Fe（OH）2 2NaCl（2）性质： 4Fe(OH)2 O2 2H2O 4Fe(OH)3思考：设计一个实验方案制备纯净的Fe（OH）2 ？巩固练习：1能与Fe3+反应且能证明Fe3+具有氧化性的物质是: ( D )A. NaOH B. KSCN C. FeCl2 D. Fe2某溶液中加入KSCN溶液无明显现象，再滴加氯水,溶液立即变为红色，说明原溶液中一定含有（ B ） A.Fe3+ B. Fe2 C. Cu2+ D. Zn2+3要证明某溶液中不含Fe3+，而可能含有Fe2+ ，进行如下实验操作时最佳顺序为（ C ）加入足量氯水 加入足量KMnO4 加入少量KSCN溶液A. B. C. D. 结束语：铁和铜是两种古老的材料，通过两节课的学习，我们对它们的性质有了基本的认识，它们在我们的生活和生产中仍将起着举足轻重的作用。铁、铜及其化合物的应用（1）班级_姓名_1为亚硝酸盐会使Fe2+离子转变成Fe3+离子，生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒，这说明维生素C具有（ ）A酸性 B碱性 C氧化性 D还原性2常温下能用铁制容器盛放的是（ ）A.浓硫酸 B浓盐酸 C硫酸铜 D稀硫酸3能与Fe3反应，且能证明Fe3具有氧化性的是SCNFe Fe2 Cu Zn OH （ ）A B C D 4在含有Fe3+、Fe2+、Cu2+的溶液中加入铁粉，充分反应后，固体残渣用盐酸处理有气体放出，则与铁粉反应后的溶液中离子最多的是（ ）AFe3+ BFe2+ CCu2+ DH+5镁、铝、铜三种金属粉末混合物, 加入过量盐酸充分反应, 过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液, 再过滤, 滤液中存在的离子有 （ ）AAlO2 BCu2+ CAl3+ DMg2+6将适量的铁粉加入FeCl3溶液中，充分反应后，溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等，则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为（ ）A23 B32 C12 D117如何除去杂质，提纯下列各物质混合物成分提纯所用试剂的化学式离子方程式（1）FeCl2中含少量FeCl3杂质（2）FeCl3中含少量FeCl2杂质（3）FeSO4中含少量CuSO4杂质8下列中学化学中常见物质的转化关系图中，反应条件及部分反应物和产物未全部注明，已知A、D为金属单质，其他为化合物。试推断：（1）写出物质的化学式： A：_ C：_ ：_（2）写出下列反应的方程式：CF的离子方程式 _ HI的离子方程式 _ 铁、铜及其化合物的应用（2）1、将8.4 g铁粉和3.2 g硫粉均匀混合密闭加热至红热，冷却后加入足量的盐酸，在标准状况下收集到的气体体积是 （ ）A、1.12 L B、2.24 L C、3.36 L D、4.48 L 2、人体血红蛋白中含有Fe2+离子，如果误食亚硝酸盐，会使人中毒，因为亚硝酸盐会使Fe2+离子转变成Fe3+离子，生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒，这说明维生素C具有 （ ）A、酸性 B、碱性 C、氧化性 D、还原性3、要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+, 进行如下实验操作时最佳顺序为 （ ） 加入足量氯水 加入足量KMnO4 加入少量KSCN溶液 A、 B、 C、 D、4、由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物，测得其铁元素与氧元素的质量比为21:8，则混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比可能是 （ ）A、1：2：1 B、2：1：1 C、1：1：1 D、2：2：55、向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100ml，1molL1的盐酸，恰好是混合物完全溶解，放出224ml（标准状况）的气体，在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是 （ ）A、11.2g B、5.6g C、2.8g D、无法计算6、某铁的氧化物，用7molLl的盐酸100mL在一定条件下恰好完全溶解，所得溶液再通入0.56L标准状况下的氯气时，刚好使溶液中Fe2完全转化为Fe3。则该氧化物的化学式可表示为 （ ）A、FeO B、Fe3O4 C、Fe4O5 D、Fe5O7 7、在印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3Cu2FeCl2CuCl2向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是（ ）A、烧杯中有铜无铁B、烧杯中有铁无铜 C、烧杯中铁铜都有D、烧杯中铁铜都无8、下列离子方程式正确的是 （ ）A、三氯化铁溶液中加入铁Fe3Fe=2Fe2B、氯化镁溶液中加入硝酸银溶液AgCl=AgClC、过量氯气通入溴化亚铁溶液中2Fe22Br2Cl2=Fe3Br24ClD、氢氧化铜溶于稀硫酸中Cu（OH）22HCu22H2O9、将Cu片放入0.1mo1L1FeCl3溶液中，反应一段时间后取出Cu片，溶液中c（Fe3）c（Fe2）23，则Cu2与Fe3的物质的量之比为 （ ）A、32 B、23 C、43 D、3410、将铁粉和氧化铁的混合物54.4g加入200ml稀硫酸中，恰好完全反应，放出氢气4.48L（标况）。反应后的溶液中滴加KSCN不显色，且无固体