铁的重要化合物教学设计

【 课 题 】铁的重要化合物 【教学对象】高中一年级

【教材章节】人教版高中化学必修一第三章第二节几种重要的金属化合物 【 课 时 】第三课时 【教学时间】45分钟 【教材分析】

铁在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。铁是人类利用最多的金属之一，铁制品和人类的生活息息相关。通过此节课的学习，让同学们进一步体会到化学是一门与生活密切联系的学科，进而激发同学们学习化学的兴趣。同时铁的化合物在历年的高考中都有考察到，这也显示了本节课的重要性。 【学情分析】

1、学生在初中已学过铁的相关性质，在此基础上在学习铁的化合物，体现铁元素各种化合物之间的联系，既帮学生回忆铁的相关性质，又有助于学生构建铁及其化合物的框架。

2、通过前面氧化还原反应的学习，学生已具备分析一些简单的氧化还原反应并判别氧化剂、还原剂的能力。在此基础上，学生能更好地掌握Fe3+和Fe2+之间的相互转化。 【教学目标】

了解铁化合物的物理性质

知识与技能 掌握Fe(OH)3和Fe(OH)2的性质及其制备

掌握Fe3+、Fe2+的检验方法及其相互转化

以生活中的化学例子引入课堂，体现化学与生活的紧密联系

过程与方法 通过对比，分析，归纳体会学习元素化合物的性质的方法

通过探究实验引导学生观察实验现象，分析实验现象进而得出结论，让学生体会化学是一门以实验为基础的学科

通过同一种金属元素又单质→氧化物氢氧化物盐的转变，体验事物之间存在着的必然因果联系

情感态度与价值观 通过实验探究培养学生的科学求真态度

让学生体会到化学与生活的联系，激发学生学习化学的兴趣

【教学重难点】

1、 教学重点：Fe(OH)3和Fe(OH)2的性质；Fe3+、Fe2+的检验及转化 2、 教学难点：Fe3+、Fe2+的转化 【教学策略】

1、生活联系化学导入法：通过电视剧里面一些流血的画面引导学生对“血的由来”的思考，使学生从一上课就对这堂课充满了好奇心，从而怀着探求事实真相的心来学习本节课的内容。让学生体验到化学真正地用到了生活中，是一门与生活密切相关的学科，体现了化学学科的实用性。

2、新旧知识衔接法：引导学生回忆初中学过铁的一些性质和用途。进而过渡到新的知识，让学生体会到物质之间联系，从而构建出一个铁元素的基本框架，有助于更好地学习。

3、讨论对比法：引导学生讨论铁的氧化物之间，铁的氢氧化物之间以及 Fe3+和Fe2+之间异同点。建构表格帮助学生更好地对比不同物质之间的差别，有助于更好地记忆及应用。 4、实验探究法：教师进行实验操作并引导学生观察和记录实验现象以及模仿教师规范的实验操作。通过实验，同学们可以体会“通过现象看本质”的含义，从不同的实验现象中归纳互相联系的物质之间的差别。 【教学准备】

1、 实验仪器及药品：5只试管、长胶头滴管、Fecl3溶液、FeSO4溶液、

NaOH溶液、 Fecl2溶液、KSCN溶液、铁粉、氯水

2、多媒体课件 【教学过程】 设计意教师活动 学生活动 图 【引入】同学们应该都有看过电视剧或电影里面的一些流 引起学血画面吧！大家知道那血是怎么来的吗？ 生的兴 趣，使 学生一 上课就 对这堂 课充满 好奇心 【讲解】其实那是一种铁的化合物。通过这节课的学习后，我们就知道那血到底是什么物质。好的，那我们就进入新课来学习铁的化合物。 第一部分：回顾初中学过铁的知识 【提问】铁在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位，是一种常见的金属。现在请同学们回忆一下我们初中学过铁的那些性质。可以从它的物理性质和化学性质两方面来思考 【总结】物理性质：银白色金属光泽，质软，良好的延展性，密度7.86g/cm3，熔点1535℃，沸点2750℃，电和热的导体 化学性质：和氧气反应 和酸反应 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 从比他不活泼的金属离子溶液中置换出金属单质 【思考】 【回答】 Fe + CuSO4 = Cu + Fe SO4 使学生在头脑中形成一种学习金属物理性质的方法：【物理性质】颜色、状态、熔沸点、硬度、密度、导电性、导热性、延展性 第二部分：铁的氧化物 【讲解】铁是一种活泼的金属，主要以+2和+3价的化合物存在于自然界。自然界中铁的化合物主要有Fe3O4 、FeO 和Fe2O3三种氧化物。 【提问】铁主要有+2和+3两种价态，那请同学们思考一下为什么铁的化合价有三种，他们的化合价分别是什么？ 【解答】 FeO中铁的化合价是+2，Fe2O3中铁的化合价是+3，而Fe3O4 是FeO 和按1:1的比例组成的混合物，含有+2和+3两种价态，因此Fe3O4兼有FeO和Fe2O3的化学性质。 铁的氧化物 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 铁红 磁性氧化铁 价态 +2 +3 +2、+3 颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 在水中的溶不溶于水，也不和水反应 解性 Fe3O4+8H+== 与稀强酸的FeO+2H+ Fe2O3+ 6H+== Fe2++2Fe3+ 2+反应 ==Fe+H2O 2Fe3++3H2O +4H 2O 红色油漆和炼铁、磁性用途 涂料、炼铁材料 原料 【板书】铁的三种氧化物FeO Fe2O3 Fe3O4 【思考】 通过表格清楚的展示铁的氧化物之间的异同，有助于学生联想记忆 第三部分：铁的氢氧化物 【讲解】我们知道FeO和 Fe2O3是铁的两种碱性氧化物，他们分别对应的碱是Fe(OH)2和Fe(OH)3，接下来我们就通过实验来认识这两种物质。 【实验】在两只分别加入试管中少量Fecl3溶液、FeSO4溶液，然后滴入NaOH溶液，请同学们注意观察我的操作并描述、记录发生的现象。 Fecl3溶液 FeSO4溶液 生成白色絮状物→加NaOH溶液 有红褐色沉淀生成 灰绿色→红褐色 【讲解】在FeSO4溶液中加入NaOH溶液时，生成的灰白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色是因为白色的氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化成了红褐色的氢氧化铁，反应的方程式分别为： Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 4 Fe(OH)2+O2+2H2O= Fe(OH)3 【板书】 Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ Fe2++2OH-= Fe(OH)2 4 Fe(OH)2+O2+2H2O= Fe(OH)3 【提问】Fe(OH)2在空气中容易被氧化，同学们想想有没有什么方法可以减缓或阻止Fe(OH)2被氧化呢？从而使我们能看到更久的白色絮状物呢？ 【实验改进】Fe(OH)2被氧化主要是因为接触了空气中的氧气或溶液中的氧气，因此在制备的过程中要注意隔绝氧气，可以采取以下几种措施： ①煮沸氢氧化钠以赶尽空气 ②采用铁粉和稀H2SO4新制备的FeSO4溶液 ③滴加NaOH溶液时使用长胶头滴管且胶头滴管插入液面以下再将NaOH溶液挤出 ④用油层隔绝空气 ⑤制造还原性气氛（如通氢气） 【观察和记录】通过观看老师规范的实验操作，学习如何正规地使用仪器 观察实验现象并记录 【做笔记】 【思考】扩展学生的思维能力 【回答】 【讲解】像这种实验改进题在历年的高考中都有出现过。你们在做这类题的时候要仔细的分析题中所给的条件捉住突破口，尽量发挥你们的思维想象力。我们已经学了Fe(OH)2和Fe(OH)3的相关性质，接下来我们来归纳一下这两种物质的异同： 化学Fe(OH)2 Fe(OH)3 式 名称 氢氧化亚铁 氢氧化铁 物质二元（弱）碱 三元（弱）碱 类别 铁的化合+2 +3 价 颜色、白色固体 红褐色固体 状态 水溶难溶 性 与酸Fe(OH)2+2H+==Fe2++2H20 Fe(OH)3+3H+==Fe2++3H20 反应 不稳定，在空气中（白→灰绿→红褐） 不稳定[较Fe(OH)2稳稳定4Fe(OH)2+O2+2H2O= 定]，受热分解：性 Fe(OH)3 2Fe(OH)3===Fe203+3H2O 第四部分：铁盐和亚铁盐 【讲解】通过前面的学习，我们知道铁主要有+2和+3两种价态，他们的氧化物和氢氧化物之间既有联系又有区别。我们知道FeCl2和FeCl3分别是铁的两种价态的盐，他们之间是不是同样有着联系和区别呢？我们通过一个实验来看看他们之间的区别。大家注意观察实验的现象， 培养学生形成一种学习相互联系的物质的方法 引起学生对这种题型的题的注意，为高考做铺垫 运用心理学的知识中的关联记忆，将有联系的物质放在一起比较，更有助于记忆 【观察和思考】 待会让大家来回答这个问题! 【实验探究】①观察FeCl2溶液和FeCl3溶液 ②在两支试管中分别加入5mL FeCl2溶液和5mL FeCl3溶液 ③再往试管中滴加几滴KSCN溶液， 滴入KSCN溶液 FeCl2溶液（浅绿色） 无明显现象 FeCl3溶液（棕黄色或黄色） 溶液变成血红色 【讲解】含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色，这一反应常被用来检验Fe3+的存在。这种红色的Fe(SCN)3溶液也经常被用到影视作品中，同学们现在知道影视作品中“血的由来”吧！ 通过实验，我们可以看到Fe2+ 和Fe3+之间的区别，那么他们之间又有什么联系呢？我们再通过一个实验来说明这个问题。 【实验探究】 ①在盛有2 mL FeCl3溶液的试管中，加入少量铁粉，振荡试管。充分反映后，滴入几滴KSCN溶液，观察实验现象 ② 再加入几滴氯水，又发生了怎样的变化呢？ FeCl3溶液中加现象 反应的离子方程式 入 铁粉，KSCN溶液 氯水，振荡 不显红色 溶液显红色 2Fe+Fe== 3Fe 2Fe+Cl2===2Fe+2 Cl- 【讲解】从上述反映中，我们可以看到Fe是一种氧化剂，3+2+3+3+2+ 【回答】回答看到的现象 解答了课堂开始时“血的由来”的疑问，体现了化学与生活的联系 【观看并记录实验现象】 当他遇到还原性Fe时，被还原成Fe；而Fe在较强氧化剂的作用下会被氧化成Fe。Fe与Fe在一定条件下是可以相互转换的。 【板书】 Fe+3SCN- == Fe(SCN)3 2Fe+Fe== 3Fe 2Fe+Cl2===2Fe+2 Cl- 2+2+3+2+3+3+3+2+2+3+第五部分 【课堂总结】同学们，我们一起来回顾一下今天所学的知识。首先，我们简单的回忆了初中学过铁的一些性质；进而学习了铁的三种氧化物和两种氢氧化物以及Fe盐的检验；最后，我们学习了Fe和Fe之间的相互转换。 Fe + O2 FeO Fe3O4 Fe2O3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 强碱 强酸 强碱 强酸 Fe2+ 还原剂 2+3+3+ Fe3+ 氧化剂 第六部分 【巩固练习】 1、为检验FeCl2是否变质，可向溶液试样中加入 A、NaOH溶液 B、铁片 C、KSCN D、石蕊试液 【做笔记】 及时回顾总结，引导学生构建铁元素的框架 2、要证明某溶液中不含Fe3+而可能含Fe2+，进行如下实验操作时的最佳顺序为 ①加入足量氯水，②加入足量碘水，③加入少量KSCN溶液 A．①③ B．③② C．③① D．①②③ 3、削过的苹果过一段时间后颜色就会由白色变为褐色，食品科学上将之称为“褐变”。有关资料显示：褐变是由于苹果中Fe2+被空气中的O2氧化成Fe3+而变色。 为探究苹果“褐变”的原因，某研究性学习小组设计了如下两个实验：①刚削皮的苹果立刻滴上2~3滴A溶液，继而再滴加几滴氯水；②在“褐变”后的苹果上滴2~3滴A溶液。 回答下列问题： 若以上资料解释正确，A溶液应该是 溶液（填化学式），写出①中有关反应的离子方程式 实验的实验现象分别为① ② 【课后作业】 1、查阅资料，进一步了解铁及其化合物在生活中的应用 2、P59 习题7、8、9 【结束语】通过这节课的学习，我们了解了铁的几种化合物，同时也知道了化学与生活的紧密联系，可以说我们天天在跟化学打交道，简单到我们穿的衣服，吃的饭都是跟化学有关的。可以说生活中处处有化学，相信以同学们的聪明才智，一定能够发现生活中的很多化学现象。只要同学们细细的品味生活，就会发现在生活中化学无处不在。好，本节课就到此，下课！ 【教学反思】 巩固Fe3+和Fe2+之间的转换关系 把化学知识应用到解决生活中的问题，体现化学与生活的联系 指导学生查阅资料，拓展学生的思维和知识面，加深学生对铁的化合物的理解 引导学生去观察生活，体会化学在生活中的作用

【板书设计】

铁的重要化合物

一、铁的氧化物

①存在形式 FeO Fe2O3 Fe3O4

②和酸的反应 FeO+2H+ ==Fe2++H2O

Fe2O3+ 6H+== 2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+== Fe2++2Fe3++4H2O

二、铁的氢氧化物

①制法： Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ Fe2++2OH-= Fe(OH)2↓ ②稳定性： 4 Fe(OH)2+O2+2H2O= Fe(OH)3 2Fe(OH)3===Fe203+3H2O 三、铁盐和亚铁盐

①Fe3+的检验： Fe3++3SCN- == Fe(SCN)3

②Fe2+和Fe3+之间的转化： 2Fe3++Fe== 3Fe2+

2Fe2++Cl2===2Fe3++2 Cl

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