1、08全國新課程培訓經典鐵及其化合物性質教學設計江西省吉安一中 胡金華 343000一、教學目標:1、知識與技能:(1 從氧化還原的角度, 掌握二價鐵與三價鐵的氧化性和還原性, 了解 Fe 2+、 Fe 3+的檢驗方 法, 培養學生基本實驗操作技能、 觀察和描述實驗現象能力; 以及由實驗現象分析得出結論 的能力(2理解貧血癥與 Fe 2+的關系及其防治方法;(3通過對灰綠色沉淀成因的分析,使學生認識+2價鐵的化合物易被氧化的性質。(4 通過設計實驗研究 Fe 2+與 Fe 3+的性質, 握鐵與鐵的化合物的相互轉化關系 建立研究物質 性質的科學程序和方法。2、過程與方法:創設情境:趣味實驗導入鐵的

2、氫氧化物制取 Fe(OH2到 Fe(OH3的轉變 以Fe 3+ 和 Fe2+代表二價鐵與三價鐵研究它們的氧化性和還原性 探究補鐵劑中鐵元素的化 合價:Fe 2+ Fe 2+的性質和防止貧血癥的方法 。3、情感、態度、價值觀:(1通過探究貧血癥與 Fe 2+的關系及其防治方法,認識到化學知識在生活中的重要作用, 培養學生熱愛科學、勤于探索的精神;(2引導學生關注貧血癥,關注生活,養成良好的生活習慣。(3創設和諧積極的學習氛圍,通過師生、生生之間的多邊互動,培養學生樂群,互助合 作的人生態度以及馬克思唯物主義世界觀。二、教學重點、難點:知識重點:二價鐵與三價鐵的氧化性和還原性;方法重點:根據氧化還

3、原反應原理, 推測物質的氧化性和還原性; 研究物質性質的一般程序 和方法;教學難點:Fe 2+與 Fe 3+的氧化性和還原性的推斷,學生實驗設計的引導。三、教學過程:【實驗引入新課】 很高興能夠有機會為大家上這節課。 大家按照投影上的實驗裝置和實驗要 求完成下列分組實驗并回答問題:【投影】探究一:下圖中 A 、 B 均為帶支管試管,先在 A 中加入足量. 鐵粉,再從漏斗中加入一定量的稀硫酸溶 液和少量 CuSO 4溶液。 (1若裝入藥品后 b 、 d 立即同時關閉,打開 a ,產生的現象為 ,此裝置的原理 類似于 的工作原理。(2若加入藥品后馬上關閉 a 、 b ,打開 c 、 d , A 管

4、內的物質充分反應。 B 管中可觀察的現 象為 。 B 管中發生反 應的方程式為 。(3加熱紅褐色沉淀,可觀察到的現象【學生】(1 A 管中有氣泡冒出,溶液由淡藍色逐漸變為淺綠色,且其中的液體被壓入漏斗中。啟 普發生器。(2 A 管內液體壓入 B 管中;使 B 管內液面升高,同時生成白色沉淀,該白色沉淀變成灰 綠色,最后變成紅褐色。(3紅褐色沉淀變成紅棕色粉末【討論】 硫酸亞鐵中加入氫氧化鈉為何生成白色沉淀, 迅速變成灰綠色, 最后變成紅褐色? 加熱紅褐色分解生成紅棕色粉末,說明什么?【統一結論】來源于 FeSO 4溶液及 NaOH 溶液及空氣。 Fe(OH3不穩定分解【思考】如何確保 Fe(O

5、H2不被氧氣氧化,觀察到持續時間長的白色沉淀。【各抒己見】對每一種方案,老師均表揚。【板書】一、鐵的氫氧化物制取與性質1.FeSO 4+2NaOH=Fe(OH2 +Na2SO 4FeCl 3+3NaOH=Fe(OH3 +3NaCl2. 轉化:4Fe(OH2+O2+2H2O=4 Fe(OH33. 不穩定分解:2Fe(OH3 Fe 2O 3+3H2O【過渡】剛才我們看到生成白色沉淀,迅速變成灰綠色, 最后變成紅褐色。 我現在要問的是 灰綠色成分什么呢?【學生】因為白色是 Fe(OH2,紅褐色是 Fe(OH3所以灰綠色為 Fe(OH2與 Fe(OH3的一 種復雜混合物。【教師】 分析有道理, 任何的

6、分析都要經過實驗的探究。 那我們要檢驗它的成分就應該使它 轉化成相應的鹽溶液再利用其離子的性質來檢驗。 帶著這些問題來研究一下二價鐵和三價鐵 的性質,然后再來探究其中的奧妙!【科學探究】鐵鹽和亞鐵鹽的一些性質 2+3+ 【演示實驗】 KSCN 溶液和 Fe 、 Fe 的反應。在兩只試管中分別加入 5mlFeCl 3和 5mlFeCl 2,然后各滴入幾滴 KSCN 溶液,記錄現象。【學生】 【教師】大家可以看到, Fe 2+遇 KSCN 不顯紅色,而 Fe 3+遇到 KSCN 顯現出很濃的血紅色。 因此實驗是常用 KSCN 溶液來檢驗 Fe 3+的存在。【教師】出現血紅色,證明有 Fe 3+生成

7、;如果這個反應不能夠進行,沒有 Fe 3+生成,加入 KSCN 后會不會有紅色出現?【學生】不會。【板書】二、三價鐵的氧化性1.Fe 3+的檢驗Fe 3+3SCN-=Fe(SCN3(紅色 可用以上方法檢驗 Fe 3+的存在【教師】大家看一下實驗臺,我們以 FeCl 2代表二價鐵化合物, FeCl 3代表三價鐵化合物來 進行研究。 今天主要研究的是它們的氧化性和還原性。 在科學研究中, 總會遵循一定的程序 和方法, 比如我們今天要研究的是 Fe 2+和 Fe 3+的氧化性和還原性, 第一步應該先要干嘛?接 下來呢?第三步呢 【板書】 2. 二價鐵和三價鐵的氧化性和還原性研究。【教師】先來看一下

8、Fe 3+,大家認為它具有的是氧化性還是還原性?【學生】(氧化性 (還原性 【教師】 為什么?該怎么地預測才合理呢?我們知道, 氧化性還原性必須通過氧化還原反應 才能體現出來,而發生氧化還原反應的元素,其價態必發生該變;那么大家推測一下, Fe 3+在反應時化合價是升高還是降低?【學生】降低。【教師】那么化合價降低發生的是什么反應?【學生】還原反應。【教師】根據氧化還原反應原理,發生還原反應的是什么劑?【學生】氧化劑。【教師】是氧化劑,那氧化劑具有什么性?【學生】氧化性。【教師】氧化性!對的。那反過來, Fe 2+也有可能轉變成 Fe 3+,化合價升高,應該具有什么 性?【學生】還原性。【教師

9、】還原性!同時 Fe 2+也可以轉變成 0價的鐵單質,化合價降低,應該具有什么性? 【學生】還原性。【教師】氧化性。這樣,根據氧化還原反應的原理,我們預測出 Fe 2+可能具有氧化性和還原 性, Fe 3+具有氧化性。按照科學研究的程序,接下來就要根據我們的預測結果,設計出合理 有效的實驗方案。 我們要設計三組實驗, 第一組研究 Fe 2+的還原性, 第二組研究 Fe 2+的氧化 性,第三組研究 Fe 3+的氧化性。【教師】提示一下,剛才我們預測的時候已經說過,若要證明 Fe 2+在反應中表現出還原性, 則它在反應中應充當什么劑?【學生】還原劑。【教師】那應該加入什么劑和它進行反應?【學生】氧

10、化劑。【教師】 很好, 那下面大家就按照這個思路去進行實驗設計, 能證明我們預測的實驗可能有 很多種, 但受條件限制, 大家要按照我們實驗室所提供的試劑進行設計。 這就是今天大家在 實驗室里所能使用的試劑。【投影】實驗試劑:還原性鐵粉、 FeCl 2溶液、 FeCl 3溶液 、氯水(Cl 2 (具有氧化性、鋅 條、 KSCN 溶液【教師】下面給每組同學都發一張紙,大家按照紙面上的提示進行設計,并 把你們的設計方案記錄下來。好了,現在開始動手,分組合作,抓緊時間,看哪個小組設計 的又快又好!【學生活動教師巡視】設計實驗。【教師】好了,時間到,大家都停手,保持安靜。大家都設計出了自己的實驗方案,接

11、下來 就相互交流一下。首先請第一組的同學,展示一下你們的實驗方案。【第一小組學生代表】 【第二小組學生代表】 【第三小組學生代表】 【討論完善】 好了, 大家的方案都設計好并完善了, 接下來就請大家按照你們的方案進行實 驗。這三個實驗都很簡單,大家都一起動手,一起來進行這三個實驗!【投影】這是老師自己的設計方案:(1在裝有 FeSO 4溶液的試管中加入用砂紙磨光表面的 Zn 條,加熱至沸騰,注意觀察 Zn 條表面的變化與現象。 (Fe2+Zn =Fe+Zn2+(2在約 1mL FeSO4溶液中滴入幾滴氯水(具有氧化性,再滴入幾滴 KSCN 溶液,觀察 實驗現象。 (2Fe2+Cl2=2Fe3+

12、2Cl-(3在 FeCl 3溶液中滴入幾滴 KSCN 溶液,再加入過量鐵粉,充分振蕩,觀察實驗現 象。 (2Fe3+Fe=3Fe2+【學生活動】進行實驗并填寫表格 轉化?怎樣檢驗 Fe 2+的存在?【講解并板書】 【過渡】補血口服液血爾的一則家喻戶曉的廣告:“ 臉色紅潤我喜歡 ” ,在表現了當代女性的 自信和對健康崇尚的同時, 也在女性當中掀起了一股補血熱。 我們就設計實驗, 探究一下補 鐵劑中的鐵的化合價。和剛才一樣, 探究的第一步,也是要先提出預測,那你們認為補鐵劑 中的鐵是二價的還是三價的呢?【學生】二價、三價。【教師】可能是二價也可能是三價, 我們無法確證,需要進行實驗來證實, 那么下

13、面就請你 們設計一下可行的實驗方案。【學生活動】設計實驗。【教師】如果溶液中存在的是三價 Fe 3+該怎么來檢驗?【學生】 KSCN 溶液。【教師】對,可以往補鐵劑中滴入 KSCN 溶液,若出現紅色,就說明存在的是三價 Fe 3+; 若無反應, 說明說明不存在三價 Fe 3+?如果補鐵劑中存在的是二價 Fe 2+離子呢?又該怎么檢 驗?【學生】 【教師】對,可以先加入 KSCN 溶液,再往其中加入氯水,若有 Fe 2+存在,則會被氧化成 Fe 3+, 和 KSCN 反應使溶液呈現紅色; 如果不存在亞鐵離子, 則沒有現象發生。 那么接下來, 大家就按照這個實驗方案進行探究實驗。【學生活動】進行實

14、驗。【教師】好了,大家實驗都做完了,都停手,保持安靜。請一位同學起來總結一下你們的實 驗現象和結論。【學生】 【教師】很好通過實驗,大家可以證明,補鐵劑中存在的鐵是 Fe 2+。我們人體需要的鐵正是 這個 Fe 2+。 Fe 2+是人體血紅蛋白的重要構建材料,缺少了亞鐵離子,人體將無法合成血紅蛋 白; 血液中缺少血紅蛋白, 其攜氧能力就降低, 無法將足夠的氧氣輸送到身體的各個組織和 部位,從而就引起了我們所說的缺鐵性貧血。我們前面的實驗已經證實, Fe 2+具有還原性,能夠被氧化。實際上, Fe 2+很不穩定,很容易 被空氣中的 O 2或別的氧化劑給氧化成 Fe 3+,而 Fe 2+是不能用來

15、合成血紅蛋白的。所以防治 貧血癥的關鍵在于想辦法把這些 Fe 3+再還原回 Fe 2+。 跟據我們前面實驗學到的知識, 應該加 入什么性質的物質才能實現這個轉變?【投影】維生素 C 和鐵的親蜜接觸讓人們遠離貧血癥。【學生】加入還原劑。【教師】 加入還原劑可以實現。 我們日常所食用的水果和蔬菜中就含有一種非常好的還原劑, 大家知道是什么嗎?【學生】維生素 C 。【教師】對的,是維生素 C ,能夠將 Fe 3+還原成我們人體急需的 Fe 2+離子。所以防治貧血癥 的方法,除了要多攝入含鐵量豐富的食物之外,還要多吃水果和蔬菜,維生素 C 和鐵的親 蜜結合才能讓人們遠離貧血癥。【科學探究四】鐵鹽的凈水作用【學生】 將含有泥沙得混濁水分裝在三只試管中, 向其中兩只試管加入少量明礬、 硫酸鐵溶 液,靜止觀察。【講解并板書】硫酸鐵溶液具有凈水作用。【投影】小結與知識拓展:鐵三角 【教師】我們所見到的鐵的這三種價態, Fe 3+具有氧化性, Fe 具有氧化性, Fe 2+既具有氧化 性又具有