《铁的化合物》教案.docx

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《铁的化合物》教案

《铁的重要化合物》教学设计

——亚铁盐与铁盐的相互转化

一．教材分析

在第一章《从实验学化学》和第二章《化学物质及其变化》的基础上，本章开始学习具体的元素化合物知识。

元素化合物知识是中学化学的基础知识，既可以为前面所学的实验和理论知识补充感性认识的材料，又可以为学习物质结构、元素周期律等理论知识打下重要的基础，还可以使学生认识科学研究的一般方法。

本节课“铁的重要化合物”是第二节“几种重要的金属化合物”中的第3课时。

铁是中学阶段重点学习的唯一变价金属元素，其化合物种类较多，实验易于开展且现象丰富，既可以增强学生的学习兴趣，又可体现化学思维方法——分类法和价态观的运用。

对铁的重要化合物的学习有助于学生更好地学习其它元素化合物知识。

二．学情分析

在知识上，学生已经有了物质的分类、氧化还原反应原理等相关知识，并对铁盐和亚铁盐、氧化铁等铁的化合物有一定的认识，这是对于掌握铁的重要化合物的支持；在能力上，学生已经初步具备了观察能力、实验能力、思维能力；情感上，乐于探究物质变化的奥妙。

学生可以应用第二章学习的物质分类和氧化还原的方法，去认识铁的重要化合物；并从化合价角度对铁的化合物进行分类，去预测并通过实验探究认识Fe2+和Fe3+的相互转化途径。

但由于学生刚刚开始元素化合物的学习，对氧化还原知识尚不能熟练运用，对常见的氧化剂和还原剂并不熟悉，加上实验能力有限，导致他们在实验探究Fe3+、Fe2+的相互转化时会遇到困难，需要在教师的引导下开展探究活动。

三．教学目标

1.知识和技能 

①了解检验Fe3+的方法； 

②掌握铁盐和亚铁盐相互转化的原理和方法；

③认识铁盐和亚铁盐的化学性质。

2.过程和方法

①通过对实验现象的分析、推理与归纳，培养思维能力，同时在分组实验中培养合作学习的能力。

②通过在探究Fe2+和Fe3+的相互转化的过程中进行实验设计，初步学会运用氧化还原知识研究物质的氧化还原性。

3.情感、态度和价值观 

①学生通过观察和探究，培养学习化学的兴趣与热情，感受化学变化的奇妙与和谐。

四．教学重难点

1.教学重点

①Fe3+的检验方法；

②铁盐和亚铁盐的相互转化。

2.教学难点：

铁盐和亚铁盐的相互转化。

五．教学法分析

1.创造适宜学生学习的环境，鼓励学生自己分析他们所观察到的东西，使他们能自主建构自己的知识；

2.突出科学探究的学习方式，给学生提供充分的科学探究的机会，体验探究过程的曲折和乐趣，学习科学方法，发展科学探究的能力并增进对科学探究的理解；

3.注重合作学习，让学生在学会合作。

六．教学方案设计

教学环节

教师教

学生学

设计意图

环节1：

铁离子检验

同学们都在电视上见过演员“吐血”吧？

情景中，角色因为身体受伤或心灵受到伤害吐出一口鲜血，今天我们在课堂上也来表演一段“吐血”的场景。

我现在就是某不知名电影道具组的一员兼龙套兼导演，现在急需一名不怕丢脸的主演，哪位同学想尝试一下？

锻炼一下演技？

好，我先跟你说戏。

以水代血，我会给你一瓶矿泉水，你先品尝一口，表情自选，然后再喝一口含在嘴里，这时，我拍了你一下，你突然感觉不舒服，把水吐在手帕上。

最后看一眼手帕，虚弱晕倒，我就会喊卡，OK吗？

哇，同学你演技太好了，你真吐出来血了（展示手帕），这瓶水送你漱漱口，快下去歇歇吧！

非常感谢这位同学的配合，很棒，大家掌声鼓励一下！

好，这位同学明明吐得是水，手帕怎么会变红了呢？

现在开始揭秘，其实问题就出现在这块手帕上，这块手帕是由两块拼成的，我事先将一块浸泡在氯化铁溶液中，另一块浸泡在硫氰化钾溶液中，再晾干叠放在一起，做成了这块神奇的道具。

吐出的水使两种物质形成了溶液并混合在了一起，两种物质发生了反应生成了血红色的物质，看起来就像血一样。

这两种物质的反应实质其实是氯化铁中的铁离子和硫氰化钾中的硫氰根反应，生成了血红色的硫氰化铁。

（给出离子方程式）化学物质就是如此的神奇，可以带给我们惊喜，甚至是惊吓。

那现在我们用另一种方式来还原这个实验。

先在一块洁净的手帕上滴加少量的含铁元素的盐，然后再滴加少量的硫氰化钾溶液，同学们猜测会产生什么现象呢？

（滴加硫氰化钾溶液）咦？

手帕为什么没有变红？

不知道同学们有没有注意我刚才的描述，我说先滴加的是含铁元素的盐，其实我偷换了一个概念，含铁元素的盐都是铁盐吗？

都含有铁离子吗？

很好，比如说同学们最熟悉的铁与稀硫酸反应生成的硫酸亚铁也是含铁元素的盐，但它并不是铁盐而是亚铁盐，它们的区别在于铁盐中铁元素的化合价显+3价，在水溶液中电离出铁离子，而亚铁盐中的铁元素显+2价，在水溶液中电离出亚铁离子。

而我刚刚在手帕上滴加的是硫酸亚铁溶液，从这个实验可以看出，亚铁离子能否跟硫氰根生成血红色的物质？

所以我们可以利用铁盐和亚铁盐这个性质来检验铁离子的存在。

推选一名学生上来。

先喝口水咽下去，再喝口水含在嘴里，吐到准备好的手帕上，观察手帕。

（表情自选）

表演同学回到座位，其他同学对“吐血”手帕感到神奇和好奇。

记录离子方程式。

答：

变红。

观察现象，与猜测不同，思考原因。

答：

不是，还有亚铁盐。

答：

不能。

魔术式的实验充分激发学生求知的欲望；互动式的教学方式拉近师生间的距离。

揭示反应原理，为探究实验打下基础。

对比实验，了解铁是变价元素，从而明确含铁元素的盐有两种：

铁盐和亚铁盐。

硫氰化铁可以用来检验Fe3+。

环节2：

探究亚铁盐向铁盐的转化

我在实验室做这个实验时，无意中发现了一个现象，所以拍了几张照片和大家分享一下。

第1张是滴加溶液之前干净的手帕，第2张是滴加完两种溶液的一瞬间，第3张、第4张、第5张。

随着时间的流逝，我发现手帕由无色慢慢变红了。

同学们帮我想想这是为什么呢？

很好，在这里空气作为氧化剂出现，这个现象说明了亚铁盐在氧化剂的作用下可以转化为铁盐，用亚铁离子表示亚铁盐，用铁离子表示铁盐，在这个反应中，铁盐和亚铁盐分别扮演什么角色？

用咱们刚学过的氧化还原反应的知识。

空气可以把亚铁盐氧化成铁盐，那是否还有其他的氧化剂也可以实现亚铁盐到铁盐的转化？

利用氧化还原反应的知识和生活经验找出实验盘中可以作氧化剂物质。

如果某个元素位于最高正价，那这个物质应该具有什么性质？

具有氧化性，这就是为什么高锰酸钾可以作氧化剂，要善于把理论知识和实际运用相结合；还有就是双氧水在医院里是用于给伤口消毒的，我们家中用的自来水是用氯气消毒的，选用它们消毒就是因为它们有强氧化性；还有铁与稀硫酸反应中稀硫酸就是作为氧化剂存在的；而硝酸不能与金属单质反应制备氢气也是因为它具有强氧化性。

好，我们已经选好了氧化剂，这些氧化剂都能实现亚铁盐向铁盐的转化吗？

这就需要我们做实验来验证了，但实验并不能盲目的做，做之前我先给同学们介绍一下做探究实验的一般流程。

第一步：

明确实验原理，也就是说要运用什么反应来达到实验目的。

我们这个实验的原理很简单，就是根据氧化还原反应，加入氧化剂把亚铁盐氧化成铁盐。

第二步：

实验预案设计，这步是至关重要的，同时也是难点。

原来同学们做实验，实验预案也就是实验步骤都是印在纸上的，只要“按方抓药”就可以了，但我今天要求大家自己写出实验步骤，并且对实验可能出现的现象进行预设，什么样的现象说明达到了目的，什么样的现象说明实验失败了。

做好了预案设计就可以开始实验了吗？

并不是，还有第三步：

论证评价，我们每个人的智慧是有限的，自己一个人设计出的预案不一定就是正确的，因此我们要发动大家的力量，集思广益对提出的方案进行讨论评价，修正完善后提出一个最佳的正确的实验方案才能开始对方案进行实施。

在实施的过程中我们还需认真的观察并记录实验现象，这个现象可能跟你预想的一样，也很有可能跟你预想的不一样，所以我们还要对现象作出合理的解释，最终得出结论。

因为时间有限，各组同学从中任选一种氧化剂设计实验，给大家3分钟的时间，可以相互讨论。

（给提示：

血不是白吐的）

哪位同学来说一说自己小组设计的实验？

（找2-3组同学说）

好，通过同学们的交流，我们完善了预案，现在就给大家一些时间来动手完成自己的预案。

哪位同学想来分享一下自己小组的研究成果？

答：

亚铁盐不稳定，被空气氧化生成了铁盐，与硫氰化钾生成了血红的硫氰化铁。

答：

亚铁盐是还原剂，铁盐是氧化产物。

元素化合价位于较高价态的物质可以作氧化剂。

答：

高锰酸钾溶液、稀硝酸、稀硫酸、双氧水、氯水。

思考并记忆。

对实验探究的一般流程有一个具体的认识。

讨论并设计实验预案。

答：

向试管中加入少量的硫酸亚铁溶液，再加入少量的硫氰化钾，证明没有铁离子；再加入氧化剂，溶液变为血红色，说明亚铁盐被氧化为了铁盐。

进行实验。

答：

高锰酸钾溶液、双氧水、稀硝酸、氯水都能氧化亚铁盐，但稀硫酸不能。

从细节现象入手分析原因，培养学生善于观察和分析的精神。

“理论”最初来源于“发现”。

理论和实践相结合，从分类的角度认识常见的氧化剂。

初次了解探究实验的一般流程，培养学生科学的思维方式和通力合作的精神。

加强学生的逻辑思维能力和动手能力。

环节3：

探究铁盐向亚铁盐的转化

非常好，通过同学们的自主探究实现了亚铁盐向铁盐的转化，现在我们来看看刚才那块手帕，它有没有完成转化？

（展示手帕）它已经显红色了，说明它也完成了亚铁盐向铁盐的转化。

但现在我又在想一个问题，这块手帕我还想用，我不想要有这块红色的印记，我想让它变回无色的手帕，这该怎么办？

反向思维，如果我再将铁盐转化为亚铁盐，这个红色是不是就应该褪去了？

我们该如何将铁盐转化为亚铁盐呢？

好，在这个过程当中，亚铁盐和铁盐分别扮演什么角色？

那你了解的常见还原剂有哪些呢？

元素化合价位于较低价态的物质往往具有还原性，比如金属单质、硫化钠、碘化钾、亚硫酸钠等。

选好了还原剂，参照前面的实验方案，哪位同学能快速的设计出实验预案？

这里我们用的铁盐试剂是氯化铁。

非常好，每组选一种还原剂来做实验。

哪位同学想再来分享一下研究成果？

思考。

（水洗？

）

答：

使铁元素化合价降低得到电子，应该加还原剂。

答：

铁盐是氧化剂，亚铁盐是还原产物。

答：

金属单质。

答：

向试管中加入少量的氯化铁，再加入少量的硫氰化钾，溶液显血红色，证明为铁离子；再加入还原剂，红色褪去，说明铁盐转化为了亚铁盐。

进行实验。

答：

铁、铜、碘化钾都能将铁盐转化为亚铁盐。

完善知识体系，反向思维，从氧化还原角度认识铁盐向亚铁盐转化的途径。

环节4：

归纳总结铁盐和亚铁盐的性质

通过两组实验，我们了解了铁盐和亚铁盐在一定条件下是可以相互转化的。

除了这一点，你还能得出哪些关于铁盐和亚铁盐的性质？

①从氧化还原的角度分析，铁盐和亚铁盐分别具有什么性质？

②铁盐的氧化性和高锰酸钾、双氧水、氯水、硝酸的氧化性相比如何？

③亚铁盐的还原性和铁、铜、碘化钾的还原性相比如何？

物质的性质决定了它的用途，就以今天的两位主角硫酸亚铁、氯化铁为例。

①FeSO4（Ferroussulfate）

用途：

补血药、抗氧化剂

②FeCl3（Ferricchloride）

用途：

金属蚀刻、净水剂

答：

①铁盐具有氧化性，亚铁盐具有还原性。

②铁盐的氧化性弱于高锰酸钾、双氧水、氯水、硝酸的氧化性。

③亚铁盐的还原性弱于铁、铜、碘化钾的还原性。

总结归纳铁盐和亚铁盐的性质，对含铁元素的盐类有系统的认识。

理论知识回归于生活、应用于生活、服务于生活。

环节5：

自主探究实验：

检验补血药中铁元素的化合价

同学们应该听说过补铁补血口服液吧？

它的主要成分就是含铁元素的盐，那补血口服液中铁元素是以什么形式存在的呢？

是铁盐还是亚铁盐？

为什么说明上说与Vc服用效果更好呢？

请同学们根据今天所学的知识设计实验并实施得出结论。

总结①利用硫氰化钾可以检验Fe3+；

②亚铁盐具有还原性，可以被部分氧化剂氧化成铁盐；

③铁盐具有氧化性，可以跟部分还原剂反应生成亚铁盐。

设计并做实验。

答：

先向补铁药中滴加硫氰化钾溶液，无明显现象，再加入氧化剂，溶液变为血红色，说明补铁药中含有的是亚铁离子。

再加入Vc粉末，血红色褪去，说明Vc具有还原性，可以还原铁离子至亚铁离子，促进亚铁离子的吸收。

灵活掌握铁盐和亚铁盐的性质，并能解决实际问题。

七．板书设计

§3.2几种重要的金属化合物

第3课时铁的重要化合物之亚铁盐与铁盐的相互转化

一．Fe3+的检验

Fe3++3SCN—=Fe（SCN）3

二．Fe2+与Fe3+的转化

Fe2+（还原剂）+氧化剂→Fe3+（氧化产物）Fe3+（氧化剂）+还原剂→Fe2+（还原产物）

Cl2Fe

KMnO4Cu

HNO3KI

H2O2NaSO3

八．教学反思

在这节课的设计中，不只是把情景作为引入的手段，而是把情景作为与问题相匹配的教学线索：

检验Fe3+、探究Fe2+和Fe3+的相互转化，在任务的驱动下，学生发现问题，主动参与探究，有多次小组讨论或实验活动，学生的思维深层次地参与到探究活动中，教学实效性得到了体现。

从教学实际情况看，学生参与的兴趣和活跃程度明显提升。

不足之处是，在“设计实验完成亚铁离子与铁离子的相互转化”阶段，学生交流表达不够充分。

这个环节如果处理更加合理，学生对研究物质的氧化还原性的一般方法的理解会更好，教学实效性会更好。