高中化学 2.3.3 探究铁及其化合物的氧化性和还原性学案 鲁科版必修1

1、第3课时探究铁及其化合物的氧化性和还原性学习目标定位：1.通过对元素化合价的分析，认识物质的氧化性和还原性。2.通过对具体物质(FeCl2、FeCl3)的性质实验研究不同价态铁元素的相互转化关系，进一步理解氧化还原反应的相关知识。知识点一铁及其化合物的性质【探究活动】1在自然界中铁绝大多数以化合态存在，铁的化合物非常多，请同学们阅读课本中的“资料在线”，填写下列空格。单质铁及其常见化合物2.分析以上物质，铁元素有三种价态，这些价态的铁元素之间如果发生相互转化，则会发生氧化还原反应，那么从化合价的角度分析一下，这几种价态的铁元素应该具有什么性质呢？3以金属铁(Fe)、氯化亚铁(FeCl2)、氯化

2、铁(FeCl3)为例探究铁及其化合物的氧化性和还原性。(1)提出假设根据元素化合价与物质氧化性、还原性的关系，提出合理假设：物质物质表现的性质氧化性或还原性铁(Fe)氯化亚铁(FeCl2)氯化铁(FeCl3)(2)设计方案常见的氧化剂：氧气、氯气、硝酸、浓硫酸、高锰酸钾、氯化铁等；常见的还原剂：金属单质(钠、铁、铜、铝、锌)、氢气等。选择合适的试剂设计实验方案，验证上述假设。实验验证性质实验方案(选择试剂)1铁的还原性Fe稀硫酸、Fe稀硝酸、Fe氯水2氯化亚铁氧化性还原性3氯化铁的氧化性(3)实验记录实验并分析结论，说明利用Fe3与SCN反应使溶液显红色的性质，可用KSCN溶液检验Fe3的存在

3、。Fe3的性质探究实验步骤实验现象结论及有关离子方程式加入KSCN溶液，溶液呈_色，加入足量铁粉后，溶液_Fe3具有_性，Fe具有_性，离子方程式：_加入KSCN，溶液呈_色，加入足量氯水后，_Fe3无还原性Fe2的性质探究实验步骤实验现象结论及有关离子方程式加入KSCN溶液颜色_，再滴加氯水后溶液呈_色Fe2具有_性，离子方程式：_溶液由_色变为_色Fe2具有_性，离子方程式：_有_色沉淀生成，在空气中迅速变成_色，最后变成_Fe(OH)2不稳定，易被_氧化，化学方程式：_(4)结论Fe具有还原性，能与H、Cu2、Fe3、Cl2等反应Fe3具有氧化性，能与Fe、Cu、Zn、I等反应Fe2既有

4、氧化性，又有还原性，能与锌、铝等还原剂反应，也能与氯水、硝酸等氧化剂反应(5)问题交流对实验中产生的疑问或提出的问题进行探讨和交流：Fe具有还原性，如何检验铁与稀硫酸反应的生成物是Fe2而不是Fe3？Fe3具有氧化性，能与金属铜(足量)反应，如何检验生成的是Fe2而不是Fe?4请归纳铁的化学性质铁是比较活泼的金属，具有金属的通性。将铁参与的有关反应的化学方程式(或离子方程式)填入下列横线上(1)与非金属如Cl2、S、O2等反应：_。(2)与水反应：高温下铁与水蒸气反应。_。(3)与稀盐酸、稀硫酸等反应：_。(4)与盐溶液反应如CuSO4溶液、FeCl3溶液等_，_。知识点二Fe2、Fe3的检验

5、及相互转化关系【探究活动】1FeCl2溶液和FeCl3溶液分别是什么颜色？在2支试管中分别加入5 mL FeCl2溶液和5 mL FeCl3溶液，各滴入几滴KSCN溶液，观察现象。由此总结出怎样检验FeCl2溶液和FeCl3溶液。(1)FeCl2溶液呈_，FeCl3溶液显_。(2)Fe3的检验物理方法：观察颜色，Fe3溶液为_色。滴加NaOH溶液，生成_色沉淀，说明有Fe3存在。反应原理：Fe33OH=Fe(OH)3。滴加KSCN溶液，溶液变为_色，说明有Fe3存在。反应原理：Fe33SCN=Fe(SCN)3。(3)Fe2的检验：物理方法：观察颜色，Fe2溶液为_色。加入NaOH溶液，先产生_

6、沉淀，迅速变为_色，最后变为_色，Fe22OH=Fe(OH)2；4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。滴加KSCN溶液无明显现象，再滴加几滴氯水后溶液变为_色：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，Fe33SCN=Fe(SCN)3(红色)。2单质铁、氯化亚铁和氯化铁之间的相互转化关系。(1)写出单质铁与氯化亚铁、氯化铁之间反应的化学方程式。(2)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板，制造印刷线路板。你能说出其中的道理吗？(3)在FeSO4溶液里加铁钉或铁粉来防止溶液里的Fe2被氧化等。你能说出其中的道理吗？请分析所发生的化学反应。1Fe、Fe2、Fe3间的相互转化关系(1

7、)转化图示(2)转化示例FeFe2：铁与氧化性较弱的非金属单质(如S)、非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)、不活泼金属的盐溶液(如CuSO4、AgNO3)反应，都能实现这种转化。另外还有2Fe3Fe=3Fe2。FeFe3：铁与强氧化剂(如氯气、硝酸)在一定条件下会实现这种转化。Fe2Fe3：亚铁盐与强氧化剂(如氯气)反应：2Fe2Cl2=2Fe32Cl。Fe3Fe2：铁盐溶液与较强还原剂(如Fe、Zn、Cu等金属或NaI、Na2S等还原性化合物)反应：2Fe3Cu=2Fe2Cu2。Fe2Fe：比较活泼的金属(如Zn、Al)能从亚铁盐溶液中置换出铁。Fe3Fe：铁盐溶液与足量活泼金属(K、Ca、Na除

8、外)反应：2FeCl33Zn=2Fe3ZnCl2。2Fe3、Fe2的检测方法方法Fe3Fe2溶液颜色(棕)黄色浅绿色加碱溶液现象红褐色沉淀白色沉淀灰绿色沉淀红褐色沉淀离子方程式Fe33OH=Fe(OH)3Fe22OH=Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3加KSCN溶液现象显红色(常用方法)无明显现象，再通氯气显红色离子方程式Fe33SCN=Fe(SCN)32Fe2Cl2=2Fe32ClFe33SCN=Fe(SCN)3第3课时探究铁及其化合物 的氧化性和还原性知识点一探究活动1FeFe2O3Fe3O4Fe(OH)2Fe(OH)3FeCl2FeCl3FeSO4Fe2(SO4

9、)3032、32323232F：只具有氧化性F：既具有氧化性又具有还原性F：只具有还原性3(1)还原性既有氧化性又有还原性氧化性(2)氯化亚铁Zn氯化亚铁稀硝酸、氯化亚铁氯水氯化铁Cu、氯化铁Fe、氯化铁KI(3)红红色褪去氧化还原2Fe3Fe=3Fe2红红色不褪去不变红还原2Fe2Cl2=2Fe32Cl浅绿无氧化Fe2Zn=Zn2Fe白灰绿红褐色氧气4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(5)取反应后的溶液少许，滴加KSCN溶液，溶液不变红色，再滴加氯水，溶液变红色，证明铁与稀硫酸反应生成的是Fe2而不是Fe3。取反应后的溶液少许，滴加KSCN溶液，溶液不变红色，再滴加氯水，溶液变红色，证明反应生成了Fe2；再取反应后的固体，滴加稀硫酸，无气泡产生，证明产物中没有铁。4(1)2Fe3Cl22FeCl3，FeSFeS,3Fe2O2Fe3O4(2)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2(3)Fe2H=Fe2H2(4)FeCuSO4=FeSO4CuFe2FeCl3=3FeCl2知识点二探究活动1(1)浅绿色棕黄色(2)棕黄红褐红(3)浅绿白色灰绿红褐红2(1)Fe2FeCl3=3FeCl2(2)利用FeCl3溶液腐蚀铜箔制造印刷线路板，发生反应的化学方程式为2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，离子方程式为2Fe3Cu