【新教材】3.1.2-铁及其化合物之间的转化关系教学设计(2)-鲁科版高中化学必修第一册-(2)

3.1.2铁及其化合物之间的转化关系本节教学内容是鲁教版高中化学必修第一册第三章第一节《铁的多样性》的第二课时。该部分的教学内容涉及到铁元素的相关知识和概念，铁的各种重要化合物的相关性质和反应现象，不同铁的化合物的用途。通过研究铁的化合物的性质和用途，可以使我们从物质类别和元素价态的视角认识物质间的转化关系，深化对物质及其变化多样性的认识。本节安排了“铁及其化合物的“价----类”二维图”、“补铁剂中铁元素价态检验”这两部分内容。通过学习这部分知识，学生将学习并掌握铁的氧化物及相关反应；学习并掌握铁盐和亚铁盐及相关反应；学习并掌握铁的氢氧化物及相关反应。通过本节内容的学习，学生将感受铁元素的多种化合物的不同特性和用途。并学习到检验溶液中三价铁原子的方法。宏观辨识与微观探析：从宏观上学习铁的多种化合物的特点和用途，从微观上辨析不同化合物之间的区别与相似点，体会微观粒子的变化对宏观物质的性质的影响。证据推理与模型认知：通过物质分类的基本模型，理解铁元素的氧化物、氢氧化物和各类铁盐、亚铁盐的区别，通过结合理论与实际感知化学学习的魅力，为后续的化学知识的学习奠定坚实的方法基础。科学探究与创新意识：熟悉并掌握多种铁的化合物的概念，熟练掌握通过实验分析不同化合物的性质和用途的能力，体会化学研究过程中的科学方法。科学精神与社会责任：通过对铁单质以及铁的化合物的规律的学习和探究，掌握更高效的学习方法，建立高效学习的科学精神。重点：学习并掌握铁的氧化物及相关反应；学习并掌握铁盐和亚铁盐及相关反应；学习并掌握铁的氢氧化物及相关反应多媒体、某补铁口服液、稀硫酸溶液、氢氧化钠溶液、酸性高锰酸钾溶液、氯水、硫氰化钾溶液、试管、胶头滴管一、知识回顾1.铁元素可以形成三种氧化物，分别是氧化亚铁（FeO）、氧化铁（Fe2O3）和四氧化三铁（Fe3O4）。2.铁有两种氢氧化物，氢氧化铁（Fe(OH)3）和氢氧化亚铁（Fe(OH)2）它们可以分别由相对的可溶性盐与碱溶液反应而制得。3.在试管中加入少量的FeCl3溶液，然后滴入NaOH溶液。观察到产生了红褐色沉淀。4.含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色，我们可以利用这一反应检验Fe3+的存在。二、导语大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要提取数以亿吨计的金属，用于农业生产和其他领域，其中，提取量最大的是铁。那么，人们是如何将铁的氧化物变成单质铁呢？三、讲授新课活动一：列举含铁的物质并书写其化学式：单质：铁（Fe）铁氧化物：氧化铁（Fe2O3）、氧化亚铁（FeO）、四氧化三铁（Fe3O4）铁的氯化物：氯化铁（FeCl3）、氯化亚铁（FeCl3）铁的氢氧化物：氢氧化亚铁【Fe（OH）2】、氢氧化铁【Fe（OH）3】活动二：与同伴说一说上述含铁元素物质中铁元素化合价分别是多少？在图中适当位置标注含有铁元素物质，完成铁及其化合物的“价----类”二维图。能否用箭头标明物质之间的转化关系并说明依据。能否图中转化关系的化学方程式或离子方程式写下来。教师引导并总结：铁物质中铁元素化合价为0价；氧化铁中铁元素化合价为+3价，氧化亚铁中铁元素化合价为+2价；氯化铁中铁元素化合价为+3价，氯化亚铁中铁元素化合价为+2价；氢氧化铁中铁元素化合价为+3价，氢氧化亚铁中铁元素化合价为+2价。1.Fe+2H+=H2↑+Fe2+（氧化还原反应）2.3Fe+2O2=Fe3O4（氧化还原反应）3.3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2（氧化还原反应）4.FeO+2H+=Fe2++H2O（复分解反应）5.Fe（OH)2+2H+=Fe2++H2O（复分解反应）6.Fe2++2OH-=Fe（OH)2↓（复分解反应）7.4Fe（OH)2+O2+H2O=4Fe（OH)3（氧化还原反应）8.Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O（复分解反应）9.2Fe2++Cl2=3Fe3++2Cl-（氧化还原反应）10.2Fe3++Fe=3Fe2+（氧化还原反应）11.Fe3++3OH-=Fe（OH)3↓（复分解反应）12.Fe（OH)3+3H+=Fe3++3H2O（复分解反应）活动三：铁及其化合物的转化的思路与方法是什么？铁及其化合物之间存在几种转化关系？板书：铁及其化合物之间存在两种转化关系1.含有相同价态铁元素的物质之间的转化，可借助复分解反应等实现；2.含有不同价态铁元素的物质之间的转化，可借助氧化还原反应实现。铁元素在人体中起着重要的作用。如果人体缺铁，就会出现贫血症状。轻度缺铁性贫血可以用饮食疗法治疗，严重缺铁时则需要服用补铁剂。补铁口服液是常见的补铁剂，其中除了含铁化合物外，还常添加抗氧化物质（如维生素C）、甜味剂、香精等。你能否设计实验说明补铁剂中铁元素价态。活动四：补铁剂中铁元素价态的检验实验目的：检验某补铁口服液中铁元素的价态实验用品：某补铁口服液、稀硫酸溶液、氢氧化钠溶液、酸性高锰酸钾溶液、氯水、硫氰化钾溶液、试管、胶头滴管实验方案设计与实施实验步骤实验现象实验结论活动五：思考与交流1.在你所设计的实验方案中，涉及哪些含铁物质之间的转化？为什么要利用这些转化？2.可以用氢氧化钠溶液检验补铁剂中铁元素的价态吗？为什么？3.补铁剂中含有的其他成分是否会影响实验结果的可靠性？板书：练习：现有下列物质：①新制氯水、②铁、③铜、④稀硫酸。(1)将Fe2＋转化为Fe3＋，可选用的物质有________；相关的离子方程式：________________________________________________________________。(2)将Fe3＋转化为Fe2＋，可选用的物质有________；相关的离子方程式：________________________________________________________________(任写一个即可)。(1)①2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(2)②③2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋(或2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋)(合理即可)解析(1)将Fe2＋转化为Fe3＋，须加入强氧化剂，如氯水、溴水、HNO3等。(2)将Fe3＋转化为Fe2＋，须加入还原剂，如铁、铜、I－、S2－等。四、作业布置1.铁及其化合物之间的转化关系2.Fe3＋的检验——KSCN溶液Fe2＋的检验——先加KSCN溶液再滴加新制氯水(或HNO3或H2O2)