亚铁盐的化学式铁化合物与亚铁化合物间的相互转化及其应用教学设计

亚铁盐的化学式铁化合物与亚铁化合物间的相互转化及其应用教学设计 教学目标： 知识与技能：1.初步掌握铁化合物与亚铁化合物间相互转换的规律；2.培养学生实验探究能力、观察能力和透过现象看本质的能力。 过程与方法：通过学生体验讨论、实验探究得出结论以及在此基础上进行知识迁移，联系日常生活实际运用化学知识来解决问题的过程，培养学生研究运用化学知识解决化学实际问题的方法。 情感态度与价值观：1.渗透哲学观点内外因的辩证关系及全面的观察和分析事物；2.进行STSE（科学、技术、社会、环境）教育。 教学重点：1.Fe2+与Fe3+的相互转化；2.通过“提出问题-探索解决问题的方法-实验探究-得出结论”的教学设计，提高学生分析问题和解决问题能力。 教学过程： 复习提问请写出Fe分别和S、O2、Cl2反应的化学方程式 学生练习 Fe+SFeS 3Fe+2O2Fe3O4 2Fe+3Cl22FeCl3 然后由此分析：Fe不管氧化成+2价还是+3价，都需要加入氧化剂。提问并总结常见的氧化剂及对应的还原产物如下： 投影学生讨论、总结 引言大家再看Fe分别和S、O2、Cl2的反应，生成物中铁既有+2价又有+3价，这说明S、O2、Cl2的氧化性是依次增强的。那么亚铁化合物氧化成铁化合物须加入强氧化剂还是弱氧化剂呢？（唤醒学生已有认知结构，为学习新知识做铺垫，并承上启下，学生自然会得出结论应加入强氧化剂。） 板书 一、Fe2+Fe3+加强氧化剂 1非金属单质：Cl2、Br2、O2 演示实验学生观察并描述溶液颜色 将一定量FeSO4稀溶液盛放在试管中，让学生垂直试管观察溶液的颜色，几乎为无色。然后让学生顺着试管的方向观察盛FeSO4溶液的颜色，非常明显会观察到浅绿色。 体会这个结论是富于哲理的：一方面说明同一个事物，由于观察的角度不同，可能得出完全不同的结论。简单的自然现象是这样，复杂的社会现象更可能是这样。 演示实验 然后往FeSO4溶液中滴加KS溶液，溶液不显红色，滴加氯水并振荡试管，溶液呈血红色，说明已有Fe2+氧化成Fe3+。 板书6FeSO4+3Cl2 =2Fe2(SO4)3+2FeCl3 讲解FeSO4在溴水的氧化作用下，同样可以氧化成Fe3+ 板书2Fe2+Br2 =2Fe3+2Br- 讨论同学们想：用FeSO4溶液和NaOH溶液制取Fe（OH）2时，为什么滴管伸入到液面以下？为什么制备FeSO4溶液用煮沸过的蒸馏水？为什么用新煮沸过的NaOH溶液（是为了防止空气中的O2将Fe2+氧化成Fe3+）？由此可知Fe2+既不能在碱性条件下稳定存在，也不能在空气中稳定存在的，并且O2氧化FeSO4溶液中Fe2+分中性和酸性两种情况： 板书4Fe2+O2+4H+ =4Fe3+2H2O（酸性条件下） 12Fe2+3O2+6H2O =8Fe3+4Fe（OH）3(中性条件下) 讲解所以我们这一节课制备的稀FeSO4溶液盛放在锥形瓶中，并加入一定量的铁粉。 板书2.氧化性酸： 浓H2SO4、浓HNO3、稀HNO3 提问同学们想，若向稀FeSO4溶液中滴加浓HNO3，那么溶液混合后HNO3还浓不浓呢？（不浓） 演示实验向稀FeSO4溶液中滴加两滴KS溶液，再滴加中等浓度的HNO3溶液，并振荡试管，呈血红色，并在试管口有红棕色气体生成。说明生成Fe3+和NO气体。 板书3Fe2+4H+NO3-=3Fe3+NO+2H2O 引言浓H2SO4同样可以将Fe2+氧化成Fe3+，但是向FeSO4溶液中滴加浓H2SO4会稀释，所以常用FeO与浓H2SO4反应： 板书2FeO+4H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+SO2+4H2O 3.其他强氧化剂：KMnO4、K2Cr2O7、H2O2、Na2O2等 演示实验取少量的酸性KMnO4稀溶液于试管中，滴加FeSO4溶液，KMnO4溶液紫色褪去，说明MnO4-被还原；再往试管中滴加KS溶液，呈血红色，说明有Fe3+生成。 板书2Fe2+MnO4-+8H+=5Fe3+Mn2+4H2O 提问同学们想，Fe2+转化为Fe3+需要加入强氧化剂，那么Fe3+转化为Fe2+须加入什么试剂？（还原剂） 板书 二、 Fe3+Fe2+ 加还原剂 投影提问并总结常见的还原剂及对应的还原产物。 板书1.金属单质：Fe、Cu 演示实验向稀FeCl3溶液中滴加KS溶液呈血红色，加入铁粉振荡后红色褪去，说明Fe3+被还原： 板书2Fe3+Fe=3Fe2+ 提问FeSO4溶液中为什么加入Fe粉（防止Fe2+被氧化成Fe3+）？然后通过提问金属活动性顺序表，来讲解Cu排在H的后面，一般条件下不与非氧化性酸反应，那么能不能与Fe3+反应，下面我们来看实验： 演示实验往盛有Cu片的试管中加入FeCl3溶液并振荡，溶液由棕黄色变成浅绿色（这是黄色与蓝色的混合色），说明Fe3+被还原成Fe2+，Cu被氧化成Cu2+： 板书2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+ 2.负价非金属：KI、H2S 演示实验往FeCl3溶液中滴入几滴KI溶液，溶液变成浅紫色（取此溶液少许加入盛有淀粉溶液的试管中，淀粉溶液变蓝色，说明有碘生成）与FeCl3溶液对比。 板书2Fe3+2I-=2Fe2+I2 大家再看：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- 说明氧化性Cl2Fe3+I2 提问已知：S2-还原性比I-强，那么往FeCl3溶液中通入H2S将会发生什么反应？（请同学到黑板上写出反应离子方程式） 板书2Fe3+H2S=2Fe2+2H+S 3.其他还原剂：SO2、H2SO3、Na2SO4等也可以将Fe3+还原成Fe2+ 总结板书Fe2+和Fe3+的相互转化：Fe2+ Fe3+ 常见强氧化剂：Cl2、Br2、O2、HNO3、浓H2SO4、KMnO4、K2Cr2O7、H2O2、Na2O2； 常见还原剂：Fe、Cu、I-、H2S、H2SO3、Na2SO3、Sn2+。 体会铁既可以被氧化成+3价也可以被氧化成+2价，这是铁本身的结构所决定的，所以内因是关键因素。那么铁最终被氧化成+3价还是+2价，这取决于氧化剂氧化性的强弱以及氧化剂的量，所以客观环境也起着重要作用。同样学习也是如此，自己的主观努力是最为关键的，这起一个主导作用，同时学习环境、学习氛围也对大家的成长起着不可低估的作用，所以大家要创造一个良好的学习环境，携手并进、共创未来。 4.板书 三、Fe2+与Fe3+相互转化的应用 应用1展示一块铜线路版，并讲解：我们知道单质铜不能被一般的酸、碱等腐蚀，但在工业上铜印刷线路版是用FeCl3溶液把铜溶解的，你能解释原因吗？请写出这个反应的离子方程式。 讨论归纳具有氧化性，Fe3+氧化了单质铜。2Fe3+Cu=2Fe2+2Cu2+ 实验在铜上用毛笔蘸FeCl3写字：化学 应用2我国是世界上缺铁性贫血发生率较高的国家之一，发生率达到15%-20%。世界卫生组织的调查表明，大约有50%的女童、20%的成年女性、40%的孕妇会发生缺铁性贫血。 现有市售补铁药速力菲， 提问能否检验速力菲(主要成分为琥珀酸亚铁)中含Fe2+？若能请设计实验方案，若不能请说明理由。 学生设计实验方案用小刀去薄膜衣，将药碾碎；加水溶解、过滤、取滤液；加酸溶解，用H2O2、KS检验。 评价方案方案增加了药品与空气接触的机会，易氧化变质。 改进方案根据速力菲为无水碱式盐考虑到加稀硫酸直接溶解，方案改进为：加稀硫酸溶解；加KS溶液(无血红色)；加双氧水呈现血红色； 实验探究检验速力菲(主要成分为琥珀酸亚铁)中含Fe2+。 知识拓展1速力菲中Fe2+的存在形式检验 迁移深化速力菲使用说明书“药物相互作用”中明确说明：维生素C与本品同服有利于吸收。为什么？ 学生推测维生素C可能具有还原性 实验探究往FeCl3溶液中加KS溶液，呈现血红色；加入维生素C后溶液褪色；加双氧水溶液又变成血红色 知识拓展2维生素C的还原性 应用3苹果“生锈”与铁锈的成份一样吗？展示久置的削皮后的苹果。 实验探究苹果“锈”加KS溶液不变红色。 说明当苹果削好皮或切开后放置一会儿，切口面的颜色就会由浅变深，最后变成