【高中化学】铁及其重要化合物的转变、制备及实验探究课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第3课时铁及其重要化合物的转化、制备及实验探究第三章第一节铁及其化合物1．运用价类二维图设计FeSO4的转化路径，评价并选择最佳方案，发展科学探究与创新意识素养2．通过FeSO4

的制备与分析讨论，探究Fe2+和Fe3+的转化关系，发展证据推理与模型认知素养。3．运用价类二维图，完善Fe、Fe2+和Fe3+三者之间的相互转化关系，提高化学符号表征能力。核心素养学习目标创设情境如何制备补铁剂的主要成分——硫酸亚铁?资料卡片硫酸亚铁补铁剂的有效成分为Fe2+，Fe2+有助于人体内红细胞执行功能，它会与氧发生可逆反应结合，在人体内形成氧合血红蛋白，因此，Fe2+有造血、载氧能力任务一

构建铁元素价类二维图【提出问题】从元素价态和物质类别两个角度实现铁及其重要化合物的转化？如硫酸亚铁在价类二维图中应该放在哪个位置？任务一

构建铁元素价类二维图【分类角度】从物质分类的角度理解铁及其化合物的性质(1)Fe2O3、FeO是

氧化物，写出分别溶于稀硫酸的离子方程式：

；

。碱性Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2OFeO＋2H＋===H2O＋Fe2＋任务一

构建铁元素价类二维图【分类角度】从物质分类的角度理解铁及其化合物的性质(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3属于

，写出分别溶于稀盐酸的离子方程式：

；

。Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O碱任务一

构建铁元素价类二维图(3)FeCl2、Fe2(SO4)3都属于盐，能和碱发生反应生成氢氧化物沉淀：如：FeCl2＋2NaOH===

；Fe2(SO4)3＋6NH3·H2O===

。Fe(OH)2↓＋2NaCl2Fe(OH)3↓＋3(NH4)2SO4【分类角度】从物质分类的角度理解铁及其化合物的性质【解决问题】硫酸亚铁在价类二维图中放置如右任务一

构建铁元素价类二维图【价态角度】从化合价的角度理解铁及其化合物的性质(1)Fe2O3具有

，可用还原剂将其还原为铁单质，如高炉炼铁的原理以化学方程式表示为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。(2)Fe2＋→Fe3＋：Fe2＋具有一定的还原性，要使Fe2＋转化为Fe3＋，需要氧化性更强的氧化剂。能将Fe2＋氧化为Fe3＋的氧化剂有Cl2、Br2、H2O2、KMnO4(H＋)溶液、浓硫酸(或硝酸)等。2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，氧化性任务一

构建铁元素价类二维图【价态角度】从化合价的角度理解铁及其化合物的性质(3)Fe3＋→Fe2＋：Fe2＋具有一定的氧化性，不能使用还原性很强的物质进行还原。能将Fe3＋还原为Fe2＋的还原剂有Fe、Cu、I－等。Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，

(用于腐蚀印刷电路板)。Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋任务一

构建铁元素价类二维图【构建模型】从元素价态和物质类别两个角度构建铁元素价类二维图任务一

构建铁元素价类二维图【评价训练】1.判断正误(1)FeCl2不能通过化合反应制得(2)同价态含铁物质间的转化一般可通过复分解反应实现(3)不同价态含铁物质间的转化必须通过氧化还原反应实现(4)Fe(OH)3只能由可溶性铁盐和碱通过复分解反应制得，不能通过化合反应制得(5)向溶液中加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀，则溶液中一定含有Fe3＋，一定不含有Fe2＋和Mg2＋×√√××任务一

构建铁元素价类二维图【评价训练】2.物质类别和元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图为铁及其化合物的“价—类”二维图。下列有关说法不正确的是A.物质A与不同的氧化剂反应可能得到不同价态的含铁化合物B.通过化合反应和置换反应都能生成Fe3O4C.从物质类别来看，物质B属于碱性氧化物，

能与水反应生成物质CD.从元素价态来看，Fe2＋既具有氧化性又

具有还原性任务一

构建铁元素价类二维图【评价训练】3.化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素，可表示为“价—类”二维图。铁元素的“价—类”二维图如图所示，下列说法正确的是A.工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应

为置换反应B.Fe3O4中铁元素为＋4价C.维生素C能将Fe3＋转化为Fe2＋，该过程中维生素C是还原剂D.Fe(OH)2浊液露置于空气中，由白色立即变为红褐色任务二

运用价类二维图设计FeSO4转化路径【讨论交流1】根据价类二维图，从元素价态设计FeSO4的转化路径转化思路转化路径价态转化Fe→Fe2+Fe3+→Fe2+盐碱氧化物+2+30Fe3+Fe2+FeOFeFe2O3Fe(OH)2

Fe(OH)3单质Fe元素价态物质类别Fe3O4任务二

运用价类二维图设计FeSO4转化路径【讨论交流2】根据价类二维图，从物质类别设计FeSO4的转化路径转化思路转化路径物质类别转化FeO→Fe2+Fe(OH)2→Fe2+盐碱氧化物+2+30Fe3+Fe2+FeOFeFe2O3Fe(OH)2

Fe(OH)3单质Fe元素价态物质类别Fe3O4任务二

运用价类二维图设计FeSO4转化路径【问题解决】根据价类二维图，可从元素价态和物质类别两个角度设计FeSO4的转化路径盐碱氧化物+2+30Fe3+Fe2+FeOFeFe2O3Fe(OH)2

Fe(OH)3单质Fe元素价态物质类别Fe3O4转化思路转化路径价态转化Fe→Fe2+Fe3+→Fe2+物质类别转化FeO→Fe2+Fe(OH)2→Fe2+任务二

运用价类二维图设计FeSO4转化路径【思维建模】运用价类二维图可从元素价态和物质类别两个角度可设计铁及其化合物的转化路径转化思路转化路径价态转化物质类别转化【评价任务】任务二

运用价类二维图设计FeSO4转化路径1．（2022·山东济宁·高一期末）微量元素体检报告单显示，某儿童体内铁元素含量偏低。服用维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+。在这个过程中体现维生素C的_______(填“氧化性”或“还原性”)。缺铁性贫血患者应补充Fe2+，一些补铁剂用硫酸亚铁制成药片时，外表包有一层特殊的糖衣，推测糖衣的作用是_______。【评价任务】任务二

运用价类二维图设计FeSO4转化路径硫酸亚铁晶体在医药上用作补血剂.某课外小组设计实验测定该补血剂中铁元素的含量，并检验该补血剂是否变质.实验步骤如下：

请回答下列问题：i.取步骤①的滤液滴加溶液后变为红色，说明滤液中含有_______(填离子符号)，加入粉后红色褪去，写出加入铁粉时反应的离子方程式：_______。ii.另取步骤①的滤液，检验其中是否存在的试剂为_______。iii.步骤②加入过量的目的是_______。iv.一系列操作包括过滤、洗涤、灼烧，最后所得固体为_______(写化学式)。v.假设实验中的损耗忽略不计，若1片补血剂的质量为，则补血剂中铁元素的质量分数为_______。任务三

铁及其重要化合物的实验【回归教材】P70《铁和水的反应》【实验现象】【实验思考】湿棉花的作用？酒精灯防风罩的作用？相比于铁锅不和水反应，该反应改变了哪些反应条件？用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了氢气，固体仍为黑色【符号表征】任务三

铁及其重要化合物的实验(2022·河南驻马店高一月考)某小组设计如下实验探究铁与水蒸气的反应。回答下列问题：(1)写出铁和水蒸气反应的化学方程式，并用双线桥表示电子转移的方向和数目【评价任务】任务三

铁及其重要化合物的实验(2)圆底烧瓶中碎瓷片的作用是防止暴沸，若加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，需要补加碎瓷片的操作是_____________________________________________________________________________。

先熄灭酒精灯和酒精喷灯，等圆底烧瓶中的溶液冷却至室温，再打开圆底烧瓶塞子补加任务三

铁及其重要化合物的实验(3)检验反应后的固体是否存在Fe3O4，引起小组成员争论：①甲同学认为可以使用化学方法，先用足量硫酸溶解，再分别检验Fe2＋和Fe3＋。先检测Fe2＋是否存在：请从下列试剂中选择一种：NaOH溶液、新制氯水、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液，写出发生反应的离子方程式：任务三

铁及其重要化合物的实验然后再检测Fe3＋是否存在。多数同学认为该方法检验是否存在Fe3O4不合理，请写出一条理由：__________