铁及其化合物教学设计

1、08全国新课程培训经典铁及其化合物性质教学设计江西省吉安一中 胡金华 343000一、教学目标:1、知识与技能:(1 从氧化还原的角度, 掌握二价铁与三价铁的氧化性和还原性, 了解 Fe 2+、 Fe 3+的检验方 法, 培养学生基本实验操作技能、 观察和描述实验现象能力; 以及由实验现象分析得出结论 的能力(2理解贫血症与 Fe 2+的关系及其防治方法;(3通过对灰绿色沉淀成因的分析,使学生认识+2价铁的化合物易被氧化的性质。(4 通过设计实验研究 Fe 2+与 Fe 3+的性质, 握铁与铁的化合物的相互转化关系 建立研究物质 性质的科学程序和方法。2、过程与方法:创设情境:趣味实验导入铁的

2、氢氧化物制取 Fe(OH2到 Fe(OH3的转变 以Fe 3+ 和 Fe2+代表二价铁与三价铁研究它们的氧化性和还原性 探究补铁剂中铁元素的化 合价:Fe 2+ Fe 2+的性质和防止贫血症的方法 。3、情感、态度、价值观:(1通过探究贫血症与 Fe 2+的关系及其防治方法,认识到化学知识在生活中的重要作用, 培养学生热爱科学、勤于探索的精神;(2引导学生关注贫血症,关注生活,养成良好的生活习惯。(3创设和谐积极的学习氛围,通过师生、生生之间的多边互动,培养学生乐群,互助合 作的人生态度以及马克思唯物主义世界观。二、教学重点、难点:知识重点:二价铁与三价铁的氧化性和还原性;方法重点:根据氧化还

3、原反应原理, 推测物质的氧化性和还原性; 研究物质性质的一般程序 和方法;教学难点:Fe 2+与 Fe 3+的氧化性和还原性的推断,学生实验设计的引导。三、教学过程:【实验引入新课】 很高兴能够有机会为大家上这节课。 大家按照投影上的实验装置和实验要 求完成下列分组实验并回答问题:【投影】探究一:下图中 A 、 B 均为带支管试管,先在 A 中加入足量. 铁粉,再从漏斗中加入一定量的稀硫酸溶 液和少量 CuSO 4溶液。 (1若装入药品后 b 、 d 立即同时关闭,打开 a ,产生的现象为 ,此装置的原理 类似于 的工作原理。(2若加入药品后马上关闭 a 、 b ,打开 c 、 d , A 管

4、内的物质充分反应。 B 管中可观察的现 象为 。 B 管中发生反 应的方程式为 。(3加热红褐色沉淀,可观察到的现象【学生】(1 A 管中有气泡冒出,溶液由淡蓝色逐渐变为浅绿色,且其中的液体被压入漏斗中。启 普发生器。(2 A 管内液体压入 B 管中;使 B 管内液面升高,同时生成白色沉淀,该白色沉淀变成灰 绿色,最后变成红褐色。(3红褐色沉淀变成红棕色粉末【讨论】 硫酸亚铁中加入氢氧化钠为何生成白色沉淀, 迅速变成灰绿色, 最后变成红褐色? 加热红褐色分解生成红棕色粉末,说明什么?【统一结论】来源于 FeSO 4溶液及 NaOH 溶液及空气。 Fe(OH3不稳定分解【思考】如何确保 Fe(O

5、H2不被氧气氧化,观察到持续时间长的白色沉淀。【各抒己见】对每一种方案,老师均表扬。【板书】一、铁的氢氧化物制取与性质1.FeSO 4+2NaOH=Fe(OH2 +Na2SO 4FeCl 3+3NaOH=Fe(OH3 +3NaCl2. 转化:4Fe(OH2+O2+2H2O=4 Fe(OH33. 不稳定分解:2Fe(OH3 Fe 2O 3+3H2O【过渡】刚才我们看到生成白色沉淀,迅速变成灰绿色, 最后变成红褐色。 我现在要问的是 灰绿色成分什么呢?【学生】因为白色是 Fe(OH2,红褐色是 Fe(OH3所以灰绿色为 Fe(OH2与 Fe(OH3的一 种复杂混合物。【教师】 分析有道理, 任何的

6、分析都要经过实验的探究。 那我们要检验它的成分就应该使它 转化成相应的盐溶液再利用其离子的性质来检验。 带着这些问题来研究一下二价铁和三价铁 的性质,然后再来探究其中的奥妙!【科学探究】铁盐和亚铁盐的一些性质 2+3+ 【演示实验】 KSCN 溶液和 Fe 、 Fe 的反应。在两只试管中分别加入 5mlFeCl 3和 5mlFeCl 2,然后各滴入几滴 KSCN 溶液,记录现象。【学生】 【教师】大家可以看到, Fe 2+遇 KSCN 不显红色,而 Fe 3+遇到 KSCN 显现出很浓的血红色。 因此实验是常用 KSCN 溶液来检验 Fe 3+的存在。【教师】出现血红色,证明有 Fe 3+生成

7、;如果这个反应不能够进行,没有 Fe 3+生成,加入 KSCN 后会不会有红色出现?【学生】不会。【板书】二、三价铁的氧化性1.Fe 3+的检验Fe 3+3SCN-=Fe(SCN3(红色 可用以上方法检验 Fe 3+的存在【教师】大家看一下实验台,我们以 FeCl 2代表二价铁化合物, FeCl 3代表三价铁化合物来 进行研究。 今天主要研究的是它们的氧化性和还原性。 在科学研究中, 总会遵循一定的程序 和方法, 比如我们今天要研究的是 Fe 2+和 Fe 3+的氧化性和还原性, 第一步应该先要干嘛?接 下来呢?第三步呢 【板书】 2. 二价铁和三价铁的氧化性和还原性研究。【教师】先来看一下

8、Fe 3+,大家认为它具有的是氧化性还是还原性?【学生】(氧化性 (还原性 【教师】 为什么?该怎么地预测才合理呢?我们知道, 氧化性还原性必须通过氧化还原反应 才能体现出来,而发生氧化还原反应的元素,其价态必发生该变;那么大家推测一下, Fe 3+在反应时化合价是升高还是降低?【学生】降低。【教师】那么化合价降低发生的是什么反应?【学生】还原反应。【教师】根据氧化还原反应原理,发生还原反应的是什么剂?【学生】氧化剂。【教师】是氧化剂,那氧化剂具有什么性?【学生】氧化性。【教师】氧化性!对的。那反过来, Fe 2+也有可能转变成 Fe 3+,化合价升高,应该具有什么 性?【学生】还原性。【教师

9、】还原性!同时 Fe 2+也可以转变成 0价的铁单质,化合价降低,应该具有什么性? 【学生】还原性。【教师】氧化性。这样,根据氧化还原反应的原理,我们预测出 Fe 2+可能具有氧化性和还原 性, Fe 3+具有氧化性。按照科学研究的程序,接下来就要根据我们的预测结果,设计出合理 有效的实验方案。 我们要设计三组实验, 第一组研究 Fe 2+的还原性, 第二组研究 Fe 2+的氧化 性,第三组研究 Fe 3+的氧化性。【教师】提示一下,刚才我们预测的时候已经说过,若要证明 Fe 2+在反应中表现出还原性, 则它在反应中应充当什么剂?【学生】还原剂。【教师】那应该加入什么剂和它进行反应?【学生】氧

10、化剂。【教师】 很好, 那下面大家就按照这个思路去进行实验设计, 能证明我们预测的实验可能有 很多种, 但受条件限制, 大家要按照我们实验室所提供的试剂进行设计。 这就是今天大家在 实验室里所能使用的试剂。【投影】实验试剂:还原性铁粉、 FeCl 2溶液、 FeCl 3溶液 、氯水(Cl 2 (具有氧化性、锌 条、 KSCN 溶液【教师】下面给每组同学都发一张纸,大家按照纸面上的提示进行设计,并 把你们的设计方案记录下来。好了,现在开始动手,分组合作,抓紧时间,看哪个小组设计 的又快又好!【学生活动教师巡视】设计实验。【教师】好了,时间到,大家都停手,保持安静。大家都设计出了自己的实验方案,接

11、下来 就相互交流一下。首先请第一组的同学,展示一下你们的实验方案。【第一小组学生代表】 【第二小组学生代表】 【第三小组学生代表】 【讨论完善】 好了, 大家的方案都设计好并完善了, 接下来就请大家按照你们的方案进行实 验。这三个实验都很简单,大家都一起动手,一起来进行这三个实验!【投影】这是老师自己的设计方案:(1在装有 FeSO 4溶液的试管中加入用砂纸磨光表面的 Zn 条,加热至沸腾,注意观察 Zn 条表面的变化与现象。 (Fe2+Zn =Fe+Zn2+(2在约 1mL FeSO4溶液中滴入几滴氯水(具有氧化性,再滴入几滴 KSCN 溶液,观察 实验现象。 (2Fe2+Cl2=2Fe3+

12、2Cl-(3在 FeCl 3溶液中滴入几滴 KSCN 溶液,再加入过量铁粉,充分振荡,观察实验现 象。 (2Fe3+Fe=3Fe2+【学生活动】进行实验并填写表格 转化?怎样检验 Fe 2+的存在?【讲解并板书】 【过渡】补血口服液血尔的一则家喻户晓的广告:“ 脸色红润我喜欢 ” ,在表现了当代女性的 自信和对健康崇尚的同时, 也在女性当中掀起了一股补血热。 我们就设计实验, 探究一下补 铁剂中的铁的化合价。和刚才一样, 探究的第一步,也是要先提出预测,那你们认为补铁剂 中的铁是二价的还是三价的呢?【学生】二价、三价。【教师】可能是二价也可能是三价, 我们无法确证,需要进行实验来证实, 那么下

13、面就请你 们设计一下可行的实验方案。【学生活动】设计实验。【教师】如果溶液中存在的是三价 Fe 3+该怎么来检验?【学生】 KSCN 溶液。【教师】对,可以往补铁剂中滴入 KSCN 溶液,若出现红色,就说明存在的是三价 Fe 3+; 若无反应, 说明说明不存在三价 Fe 3+?如果补铁剂中存在的是二价 Fe 2+离子呢?又该怎么检 验?【学生】 【教师】对,可以先加入 KSCN 溶液,再往其中加入氯水,若有 Fe 2+存在,则会被氧化成 Fe 3+, 和 KSCN 反应使溶液呈现红色; 如果不存在亚铁离子, 则没有现象发生。 那么接下来, 大家就按照这个实验方案进行探究实验。【学生活动】进行实

14、验。【教师】好了,大家实验都做完了,都停手,保持安静。请一位同学起来总结一下你们的实 验现象和结论。【学生】 【教师】很好通过实验,大家可以证明,补铁剂中存在的铁是 Fe 2+。我们人体需要的铁正是 这个 Fe 2+。 Fe 2+是人体血红蛋白的重要构建材料,缺少了亚铁离子,人体将无法合成血红蛋 白; 血液中缺少血红蛋白, 其携氧能力就降低, 无法将足够的氧气输送到身体的各个组织和 部位,从而就引起了我们所说的缺铁性贫血。我们前面的实验已经证实, Fe 2+具有还原性,能够被氧化。实际上, Fe 2+很不稳定,很容易 被空气中的 O 2或别的氧化剂给氧化成 Fe 3+,而 Fe 2+是不能用来

15、合成血红蛋白的。所以防治 贫血症的关键在于想办法把这些 Fe 3+再还原回 Fe 2+。 跟据我们前面实验学到的知识, 应该加 入什么性质的物质才能实现这个转变?【投影】维生素 C 和铁的亲蜜接触让人们远离贫血症。【学生】加入还原剂。【教师】 加入还原剂可以实现。 我们日常所食用的水果和蔬菜中就含有一种非常好的还原剂, 大家知道是什么吗?【学生】维生素 C 。【教师】对的,是维生素 C ,能够将 Fe 3+还原成我们人体急需的 Fe 2+离子。所以防治贫血症 的方法,除了要多摄入含铁量丰富的食物之外,还要多吃水果和蔬菜,维生素 C 和铁的亲 蜜结合才能让人们远离贫血症。【科学探究四】铁盐的净水作用【学生】 将含有泥沙得混浊水分装在三只试管中, 向其中两只试管加入少量明矾、 硫酸铁溶 液,静止观察。【讲解并板书】硫酸铁溶液具有净水作用。【投影】小结与知识拓展:铁三角 【教师】我们所见到的铁的这三种价态, Fe 3+具有氧化性, Fe 具有氧化性, Fe 2+既具有氧化 性又具有