【教案】第3章實(shí)驗(yàn)活動(dòng)二：鐵及其化合物的性質(zhì)教學(xué)設(shè)計(jì)高一化學(xué)人教版（2019）必修第一冊

新教材--必修課程--必做實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)二：鐵及其化合物的性質(zhì)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?1．認(rèn)識鐵及其化合物的重要化學(xué)性質(zhì)。2．學(xué)會(huì)鐵離子的檢驗(yàn)方法。3．認(rèn)識可通過氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)含有不同價(jià)態(tài)同種元素的物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化?！緦?shí)驗(yàn)儀器】試管、膠頭滴管。【實(shí)驗(yàn)藥品】CuSO4溶液、FeCl3稀溶液、FeCl2溶液、FeSO4溶液、KMnO4酸性溶液、KSCN溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸餾水、鋅片、銅片、鐵粉、鐵絲。【實(shí)驗(yàn)步驟】1．鐵單質(zhì)的還原性在一支試管中加入2mLCuSO4溶液，再將一段鐵絲放入CuSO4溶液中。過一會(huì)兒，取出鐵絲，觀察到的現(xiàn)象是鐵絲表面有紅色固體析出?；瘜W(xué)方程式：CuSO4+Fe=FeSO4+Cu。2．鐵鹽的氧化性⑴取3mLFeCl3稀溶液加入試管中，加入幾小塊銅片，振蕩，過一會(huì)兒，觀察到的現(xiàn)象是銅片被腐蝕，溶液由棕黃色變?yōu)樗{(lán)綠色，化學(xué)方程式：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2。⑵在一支盛有3mL水的試管中滴加幾滴FeCl3稀溶液，再滴加3滴KI溶液，觀察到的現(xiàn)象溶液由淡黃色變成棕色+2I－=2Fe2++I2。3．亞鐵鹽的氧化性和還原性⑴取3mLFeCl2溶液加入試管中，加入幾小塊鋅片，振蕩，過一會(huì)兒，觀察到的現(xiàn)象是溶液變?yōu)闊o色，化學(xué)方程式：FeCl2+ZnZnCl2+Fe。⑵在一支試管中加入少量KMnO4酸性溶液，然后向試管中加入少量FeSO4溶液，觀察溶液的顏色變化。當(dāng)溶液紫紅色褪去時(shí)，再滴加2滴KSCN溶液，觀察到的現(xiàn)象是溶液變紅色，化學(xué)方程式：10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4=5Fe2(SO4)3+2MnSO4+8H2O+K2SO4、Fe2(SO4)3+6KSCN=2Fe(SCN)3+3K2SO4。4．鐵離子的檢驗(yàn)⑴在一支試管中加入2mL蒸餾水，再滴加幾滴FeCl3稀溶液，然后滴加幾滴KSCN溶液，觀察到的現(xiàn)象是溶液變紅色。⑵在一支試管中加入少量FeCl3稀溶液，然后加入適量鐵粉，輕輕振蕩片刻，溶液變淺綠色，再滴加幾滴KSCN溶液，溶液無明顯變化。化學(xué)方程式：2FeCl3+Fe3FeCl2?！締栴}和討論】⑴根據(jù)以上的實(shí)驗(yàn)及所學(xué)的知識，以鐵屑為原料，制備硫酸亞鐵溶液時(shí)應(yīng)該注意什么？ 。⑵若向FeCl3稀溶液中加入過量鋅粉，溶液中存在的陽離子是哪種金屬離子？原因是什么？ 。⑶由以上實(shí)驗(yàn)思考檢驗(yàn)Fe2(SO4)3溶液中是否有雜質(zhì)FeSO4的方法？ 。實(shí)驗(yàn)二：實(shí)驗(yàn)探究--補(bǔ)鐵劑中鐵元素價(jià)態(tài)檢驗(yàn)1．預(yù)測補(bǔ)鐵劑中鐵元素價(jià)態(tài)補(bǔ)鐵劑中鐵元素價(jià)態(tài)有以下3種可能：①可能為+2價(jià)(Fe2+)；②可能為+3價(jià)(Fe3+)；③可能既有+2價(jià)，又有+3價(jià)(Fe2+和Fe3+)。2．實(shí)驗(yàn)方案3．實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象及結(jié)論方案一：實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論加入硫氰化鉀溶液，溶液顏色無變化；加入氯水后，溶液變?yōu)榧t色含有Fe2+，不含F(xiàn)e3+方案二：實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論不變紅色不含F(xiàn)e3+紫紅色褪去含F(xiàn)e2+3．實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，補(bǔ)鐵劑中鐵元素價(jià)態(tài)為+2價(jià)，請寫出相關(guān)反應(yīng)的離子方程式：2Fe2++Cl22Fe3++2Cl－，F(xiàn)e3++3SCN－Fe(SCN)3?！靖櫽?xùn)練】1．某興趣小組進(jìn)行某補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素含量測定的實(shí)驗(yàn)流程如下：下列說法不正確的是（）A．步驟①研磨時(shí)研杵應(yīng)保持垂直，小心壓碎或研磨試樣B．步驟②加入H2O2的作用是將Fe2+完全氧化C．步驟③多步操作為過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱重D．每片補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的質(zhì)量為0.7Wg2．菠菜常用作補(bǔ)鐵食品之一，為探究其中鐵元素的價(jià)態(tài)，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。①取新鮮的菠菜10g，將菠菜剪碎后放在研缽中研磨，然后倒入燒杯中，加入30mL蒸餾水、攪拌。將上述濁液過濾，得到的濾液作為實(shí)驗(yàn)樣品，分置于兩支試管中。②向一支試管中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，生成 ，說明濾液中含F(xiàn)e2+。③向另一支試管中加入少量稀硝酸，然后加入幾滴KSCN溶液，溶液呈 色，能否說明濾液中含F(xiàn)e3+？ (填“能”或“否”)，試分析其原因： 。3．某興趣小組同學(xué)為探究黑木耳中含鐵量，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。已知：ⅰ．黑木耳富含蛋白質(zhì)、糖類、卵磷脂、鐵及一些還原性物質(zhì)(如維生素C)等。每100g黑木耳含鐵量高達(dá)185mg。ⅱ．紫色的KMnO4溶液在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性，其還原產(chǎn)物是無色的Mn2+。Ⅰ．為確定黑木耳中含有鐵元素，甲同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下。⑴步驟②得到濾液A的操作是 。⑵步驟④檢驗(yàn)Fe3+所用試劑是 溶液。⑶下列有關(guān)上述實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是 (填字母)。a．黑木耳中一定含F(xiàn)e2+和Fe3+b．濾液A中一定含F(xiàn)e2+和Fe3+c．白色沉淀中一定含F(xiàn)e(OH)2Ⅱ．為測定黑木耳中鐵元素的含量，乙同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下。⑷可選做試劑B的物質(zhì)是 (填字母)。a．Na b．Zn c．Fe d．Cu⑸步驟⑦中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 ，反應(yīng)的離子方程式是 。⑹若乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，但測得含鐵量遠(yuǎn)大于實(shí)際的含量，其可能的原因是： 。4．鐵是人體必需的微量元素，治療缺鐵性貧血的常見方法是服用補(bǔ)鐵藥物?！八倭Ψ啤?主要成分：琥珀酸亞鐵，呈暗黃色)是市場上一種常見的補(bǔ)鐵藥物。該藥品不溶于水但能溶于人體中的胃酸。某同學(xué)為了檢測“速力菲”藥片中Fe2+的存在，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：試回答下列問題：⑴試劑1是 ，試劑2是 ，加入新制氯水后溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 、 。⑵加入試劑2后溶液中顏色由淡黃色轉(zhuǎn)變?yōu)榈t色是因?yàn)? ，寫出+2價(jià)Fe在空氣中轉(zhuǎn)化為+3價(jià)Fe的化學(xué)方程式： 。⑶該同學(xué)猜想紅色溶液變?yōu)闊o色溶液的原因是溶液中的+3價(jià)鐵被還原為+2價(jià)鐵，你認(rèn)為該同學(xué)的猜想合理嗎？ (填“合理”或“不合理”)。若你認(rèn)為合理，請說明理由(若你認(rèn)為不合理，該空不作答)： ；若你認(rèn)為不合理請?zhí)岢瞿愕牟孪氩⒃O(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。(若你認(rèn)為合理，該空不作答)： 。5．某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對氯氣與鐵的反應(yīng)及產(chǎn)物進(jìn)行了如下探究：⑴裝置的連接順序?yàn)閍→ → → → →b→c→f。⑵硬質(zhì)玻璃管與收集器之間沒有用導(dǎo)管連接，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是 。⑶反應(yīng)一段時(shí)間，熄滅酒精燈，冷卻后，將收集器及硬質(zhì)玻璃管中的物質(zhì)快速轉(zhuǎn)移至錐形瓶中， 加入過量的稀鹽酸和少許植物油(反應(yīng)過程中不振蕩)，充分反應(yīng)后，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：eq\x(固體產(chǎn)物)eq\o(→,\s\up7(過量稀鹽酸),\s\do5(少許植物油))eq\x(淡黃色溶液)eq\o(→,\s\up7(試劑X))eq\x(淡紅色溶液)eq\o(→,\s\up7(新制氯水))eq\x(深紅色溶液)試劑X中溶質(zhì)的化學(xué)式為 ；固體產(chǎn)物的成分可能為 (填字母)。A．Fe和FeCl3 B．FeCl2和FeCl3 C．Fe、FeCl2和FeCl3 D．Fe和FeCl2⑷加入少許植物油的作用是 ，加入新制氯水后溶液紅色加深的原因是(用離子方程式表示) 。⑸現(xiàn)有一含F(xiàn)eCl2和FeCl3混合物的樣品，用離子交換法測得n(Fe)∶n(Cl)＝1∶2.1，則該樣品中FeCl3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為 (計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。實(shí)驗(yàn)一【問題和討論】⑴由于Fe2+易被氧化，所以在制備過程中要保證鐵屑過量。⑵Zn2+，鋅的活潑性比鐵強(qiáng)，所以過量鋅粉可以把Fe3+還原為鐵單質(zhì)。⑶在一支試管中加入少量KMnO4酸性溶液，然后向試管中滴加Fe2(SO4)3溶液，若KMnO4酸性溶液紫色褪去，則說明含有FeSO4雜質(zhì)，反之則無?！靖櫽?xùn)練】答案1．D2．②藍(lán)色沉淀③紅否濾液中含F(xiàn)e2+，加入稀硝酸后生成Fe3+，干擾實(shí)驗(yàn)，故溶液變紅不能說明濾液中含F(xiàn)e3+3． ⑴過濾⑵KSCN⑶bc⑷d⑸酸性高錳酸鉀溶液紫色褪去5Fe2++MnO4－+8H+5Fe3++Mn2++4H2O⑹黑木耳中還含有其他還原性物質(zhì)(或黑木耳中還含有維生素C)4． ⑴稀鹽酸KSCN溶液2Fe2++Cl22Fe3++2Cl－Fe3++3SCN－Fe(SCN)3⑵少量的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+4F