第一节 铁及其化合物 第2课时 教学设计【高中化学必修1(新课标)】

第一节铁及其化合物第2课时◆教材分析本节教学内容是人教版高中化学必修第一册第三章《铁金属材料》第一节《铁及其化合物》的第2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“铁的氧化物及相关反应”、“铁的氢氧化物及相关反应”和“铁盐和亚铁盐及相关反应”这三部分内容，是第四章第一节中结尾部分的知识点，引入了有关铁的多种重要化合物的相关概念和知识点。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。◆教学目标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。◆教学重难点【教学重点】1.学习并掌握铁的氧化物及相关反应；2.学习并掌握铁盐和亚铁盐及相关反应；3.学习并掌握铁的氢氧化物及相关反应。【教学难点】熟练掌握铁及其化合物的相关反应。◆教学过程一、导入新课【讲述】铁（iron）是一种金属元素，原子序数26，铁单质化学式：Fe。纯铁是白色或者银1/6白色的，有金属光泽。氢氧化铁、氧化铁、氢氧化亚铁、氯化亚铁……二、讲授新课【新课讲解】铁的氧化物【讲述】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)。通过表格展示各种氧化物的异同：名称化学式特征氧化亚铁FeO黑色粉末，不稳定，空气里受热，能迅速氧化成Fe3O43O4氧化铁Fe2O3红棕色粉末，俗称铁红，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料。四氧化三铁Fe3O4黑色晶体，有磁性，俗称磁性氧化铁【讲解】铁的氧化物都不溶于水，也不与水发生反应。氧化铁和氧化亚铁是碱性氧化物，它们都能与酸发生反应，分别生成铁盐和亚铁盐。【思考讨论】你知道氧化铁和稀盐酸、稀硫酸的反应式吗？答案：氧化铁和稀盐酸反应：Fe2O3+6HCl——2FeCl3+3H2O氧化铁和稀硫酸反应：Fe2O3+3H2SO4——Fe2(SO4)3+3H2O【提问】氧化铁和酸反应的离子反应式你会写吗？答案：离子反应式：Fe2O3+6H+——2Fe2O3++3H【思考讨论】教师：你知道氧化亚铁和稀盐酸、稀硫酸的反应式吗？答案：氧化亚铁和稀盐酸反应：FeO+2HCl——FeCl2+H2O氧化亚铁和稀硫酸反应：FeO+H2SO4——FeSO4+H2O【提问】氧化铁和酸反应的离子反应式你会写吗？答案：离子反应式：FeO+2H+——Fe2++H2O2/6【新课讲解】铁的氢氧化物【讲解】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。注：Fe(OH)3和Fe(OH)2都是不溶性碱，它们都能与酸发生反应。【思考讨论】在试管中加入少量的FeCl3溶液，然后滴入NaOH溶液。观察并描述发生的现象。答案：产生了红褐色沉淀。【思考讨论】在试管中加入少量的FeSO4溶液，然后滴入NaOH溶液。观察并描述发生的现象。答案：生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。【思考讨论】为什么在FeSO4溶液中加入NaOH溶液时，生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，过一段时间后还会有红褐色物质生成呢？答案：这是因为白色的氢氧化亚铁被溶解在溶液中的氧气氧化成了红褐色的氢氧化铁，反应的化学方程式分别为：FeSO2SO44+2NaOH——Fe(OH)↓+Na24Fe(OH)2+O2+2H2O——4Fe(OH)3【思考讨论】加热Fe(OH)3时，它能失去水生成红棕色的Fe2O3粉末。【新课讲解】铁盐和亚铁盐【讲解】常见的铁盐有硫酸铁(Fe2(SO4)3)，氯化铁(FeCl3)等，常见的亚铁盐有硫酸亚铁(FeSO4)，氯化亚铁(FeCl2)等。3/6【思考讨论】在试管中加入少量的FeCl3溶液，滴入几滴KSCN溶液。观察并记录现象。答案：溶液变成血红色【思考讨论】在试管中加入少量的FeCl2溶液，滴入几滴KSCN溶液。观察并记录现象。答案：无明显反应现象；KSCN不会和Fe2+反应。【思维启迪】检验三价铁离子是否存在Fe3+和KSCN溶液反应现象明显，Fe2+和KSCN溶液反应无明显现象。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。【思考讨论】在盛有2mLFeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，振荡试管。充分反应后，滴入几滴KSCN溶液，观察并记录现象。答案：FeCl3溶液中Fe3+的被铁粉还原成Fe2+,2Fe3++Fe——3Fe2+【思考讨论】把上层清液倒入另一支试管中，再滴入几滴氯水，又发生了什么变化？答案：溶液中Fe2+被Cl2氧化成Fe3+,2Fe2++Cl——2Fe3++2Cl-2【思维启迪】Fe3+和Fe2+在一定条件下相互转化铁盐遇到较强的还原剂会被还原成亚铁盐，亚铁盐在较强的氧化剂作用下会被氧化成铁盐，即Fe3+和Fe2+在一定条件下是可以相互转化的。Fe2+Fe3+【思考讨论】教师：Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三种物质中，分别可以做氧化剂还是还原剂？答案：Fe中Fe元素的化合价为0，可以升价，所以Fe可以做还原剂。FeSO4中Fe元素的化合价为+2，可以升价或降价，所以Fe既可以做氧化剂，又可以做还原剂。Fe2(SO4)3中Fe元素的化合价为+3，可以降价，所以Fe可以做氧化剂。三、课堂练习1.横线中填写下列物质的颜色4/6氯化铁溶液_________；氯化亚铁溶液_________；硫氰酸钾溶液_________；氧化铁粉末_________。解析：氯化铁溶液是黄棕色溶液，氯化亚铁是浅绿色溶液，硫氰酸钾是血红色溶液，氧化铁是砖红色粉末。2.为检验FeCl2溶液是否氧化变质，可向溶液中加入的试剂是()A．盐酸B．KSCN溶液C．氯水D．石蕊溶液解析：选项A中，FeCl、FeCl23都不与盐酸反应，所以不能检验是否变质，故A错误；选项B中，如果FeCl2溶液变质，变质后的物质是FeCl，Fe3+能和SCN-生成络合物，使溶液呈现3血红色现象明显，这一反应是Fe3+的特征反应，所以用KSCN溶液，故B正确；选项C中，FeCl2被氯水氧化成氯化铁，也不能检验是否变质。选项D中，无论氯化亚铁是否变质，都是强酸弱碱盐，溶液都呈酸性，所以无法检验，故D错误。因此选B。3.铁与水蒸气反应生成的含铁化合物是()A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.Fe(OH)3解析：高温条件下，铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为：高温3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，所以除生成H2外，还生成的化合物是Fe3O4，因此选C。4.下列说法正确的是()①正常雨水的pH为7.0，酸雨的pH小于7.0；②严格执行机动车尾气排放标准有利于防止大气污染；③Fe2O3常用作红色油漆和涂料；④使用氯气对自来水消毒过程中，生成的有机氯化物可能对人体有害解析：①中酸雨的pH＜5.6，因此①错误；②中严格的控制机动车尾气排放有利于防止大气污染，因此②正确；③中Fe2O3是红棕色粉末，俗称铁红，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，因此③正确；④中有机氯对人体有害。因此④正确。四、课堂小结铁的氧化物：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）。5/6铁的氢氧化物：铁有两种氢氧化物，氢氧化铁（Fe(OH)）和氢氧化亚铁（Fe(OH)）它们可32以分别由相对的可溶性盐与碱溶液反应而制得。常见的铁盐：常见的铁盐有硫酸铁(Fe2(SO4)3)，氯化铁(FeCl3)等，常见的亚铁盐有硫酸亚铁(FeSO4)，氯化亚铁(FeCl2)等。检验三价铁离子是否存在：KSCN溶液◆板书设计6/6