3.3铁及其化合物

铁及其化合物教案第一章：铁的性质与制备1.1 铁的物理性质铁的颜色、状态、密度、熔点、沸点等1.2 铁的化学性质铁的氧化性、还原性、活泼性等1.3 铁的制备方法铁矿石的冶炼过程、钢铁的生产工艺等第二章：铁的化合物2.1 铁的氧化物氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁等2.2 铁的氢氧化物氢氧化铁、氢氧化亚铁等2.3 铁的其他化合物硫化铁、氯化铁、硫酸铁等第三章：铁的化合物性质与应用3.1 铁的氧化物的性质与应用氧化铁的颜色、稳定性、在颜料中的应用等3.2 铁的氢氧化物的性质与应用氢氧化铁的沉淀反应、在废水处理中的应用等3.3 铁的其他化合物的性质与应用硫化铁的磁性、在材料科学中的应用等第四章：铁的生物地球化学循环4.1 铁在自然环境中的循环过程铁的侵蚀、溶解、沉淀等过程4.2 铁在生物体内的循环过程铁的吸收、运输、利用等过程4.3 铁的生物地球化学意义铁对生物体的生理作用、铁的生态作用等第五章：铁的化合物与环境污染5.1 铁的氧化物与环境污染铁的氧化物在大气污染、水体污染中的作用5.2 铁的氢氧化物与环境污染铁的氢氧化物在重金属污染、有机污染中的作用5.3 铁的其他化合物与环境污染铁的硫化物、氯化物等在环境污染中的影响第六章：铁的化合物与人类健康6.1 铁的生理功能与健康铁的生理功能、铁缺乏与过量对健康的影响6.2 铁的化合物与疾病铁的过量积累与疾病、铁的氧化产物与疾病等6.3 铁的化合物在医药中的应用铁的化合物在药物制备、靶向治疗等方面的应用第七章：铁的化合物在材料科学中的应用7.1 铁的氧化物在材料科学中的应用铁的氧化物在陶瓷、玻璃、涂料等材料中的应用7.2 铁的氢氧化物在材料科学中的应用铁的氢氧化物在催化、吸附等方面的应用7.3 铁的其他化合物在材料科学中的应用铁的硫化物、氯化物等在材料科学中的应用第八章：铁的化合物在环境治理中的应用8.1 铁的氧化物在环境治理中的应用铁的氧化物在去除有害气体、废水处理等方面的应用8.2 铁的氢氧化物在环境治理中的应用铁的氢氧化物在重金属去除、有机污染物降解等方面的应用8.3 铁的其他化合物在环境治理中的应用铁的硫化物、氯化物等在环境治理中的应用第九章：铁的化合物在工业中的应用9.1 铁的氧化物在工业中的应用铁的氧化物在冶金、化工、建筑等工业中的应用9.2 铁的氢氧化物在工业中的应用铁的氢氧化物在造纸、皮革、化妆品等工业中的应用9.3 铁的其他化合物在工业中的应用铁的硫化物、氯化物等在工业中的应用第十章：铁的化合物在农业中的应用10.1 铁的氧化物在农业中的应用铁的氧化物在土壤改良、植物营养等方面的应用10.2 铁的氢氧化物在农业中的应用铁的氢氧化物在植物保护、病害防治等方面的应用10.3 铁的其他化合物在农业中的应用铁的硫化物、氯化物等在农业中的应用第十一章：铁的化合物在能源技术中的应用11.1 铁的氧化物在能源技术中的应用铁的氧化物在燃料电池、超级电容器等能源技术中的应用11.2 铁的氢氧化物在能源技术中的应用铁的氢氧化物在能源储存、能源转换等方面的应用11.3 铁的其他化合物在能源技术中的应用铁的硫化物、氯化物等在能源技术中的应用第十二章：铁的化合物在信息技术中的应用12.1 铁的氧化物在信息技术中的应用铁的氧化物在磁性材料、存储技术等方面的应用12.2 铁的氢氧化物在信息技术中的应用铁的氢氧化物在光学器件、光电子学等方面的应用12.3 铁的其他化合物在信息技术中的应用铁的硫化物、氯化物等在信息技术中的应用第十三章：铁的化合物在生命科学中的应用13.1 铁的氧化物在生命科学中的应用铁的氧化物在酶催化、生物成像等方面的应用13.2 铁的氢氧化物在生命科学中的应用铁的氢氧化物在生物材料、组织工程等方面的应用13.3 铁的其他化合物在生命科学中的应用铁的硫化物、氯化物等在生命科学中的应用第十四章：铁的化合物的安全与环保14.1 铁的氧化物的环境影响铁的氧化物的空气污染、水污染等方面的影响14.2 铁的氢氧化物的环境影响铁的氢氧化物的土壤污染、生态影响等方面的影响14.3 铁的其他化合物的环境影响铁的硫化物、氯化物等的环境影响第十五章：铁的化合物在未来的发展趋势15.1 铁的氧化物在未来发展趋势铁的氧化物的绿色合成、可持续应用等方面的趋势15.2 铁的氢氧化物在未来发展趋势铁的氢氧化物的创新应用、新型材料等方面的趋势15.3 铁的其他化合物在未来发展趋势铁的硫化物、氯化物等在未来发展趋势重点和难点解析本文主要介绍了铁及其化合物的性质、制备方法、应用领域以及环境和安全方面的内容。

3.1.2 铁及其化合物之间的转化关系本节教学内容是鲁教版高中化学必修第一册第三章第一节《铁的多样性》的第二课时。

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“铁及其化合物的“价----类”二维图”、“补铁剂中铁元素价态检验”这两部分内容。

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。

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。

重点：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多媒体、某补铁口服液、稀硫酸溶液、氢氧化钠溶液、酸性高锰酸钾溶液、氯水、硫氰化钾溶液、试管、胶头滴管一、知识回顾1.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）。

2.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。

第三讲铁及其化合物【真题速递】1．（2019·江苏）将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。

下列有关该实验的说法正确的是（）A. 铁被氧化的电极反应式为Fe−3e−Fe3+B. 铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能C. 活性炭的存在会加速铁的腐蚀D. 以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀【答案】C【解析】A.在铁的电化学腐蚀中，铁单质失去电子转化为二价铁离子，即负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，故A错误；B.铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能，还有一部分转化为热能，故B错误；C.活性炭与铁混合，在氯化钠溶液中构成了许多微小的原电池，加速了铁的腐蚀，故C正确；D.以水代替氯化钠溶液，水也呈中性，铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀，故D错误。

2．(2016·高考选项组合)有关铁及其化合物的说法正确的是( )A．将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中，制备Fe(OH)3胶体(2016·全国卷Ⅱ，13A)B．FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板，说明铁比铜金属性强(2016·全国卷Ⅲ，7B)C．配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释(2016·全国卷Ⅰ，10C)D．Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3(2016·上海，21C)【答案】C【解析】A项，制备Fe(OH)3胶体，应将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，错误；B项，铁离子与铜反应生成铜离子和亚铁离子说明铜的还原性比亚铁离子的还原性强，无法证明金属性的强弱，错误；C项，在溶液中铁离子极易发生水解反应，产生难溶性的氢氧化铁，为了抑制铁离子的水解，应该先将氯化铁溶解在较浓的盐酸中，然后再加水稀释到相应的浓度，正确；D项，因I2的氧化性较弱，故与铁反应生成FeI2，错误。

3.（2019·全国卷Ⅰ）硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。

读出下列化学式的名称：
CaO Ag2O AgCl KCl
氧化钙 氧化银 氯化银 氯化钾
MgCl2 H2S
氯化镁 硫化氢
Ca(OH)2、
氢氧化钙
Mg(NO3)2、 BaSO4、 Na2CO3
硝酸镁
硫酸钡
碳酸钠
HCl、 H2SO4 H2CO3 HNO3
盐酸
硫酸
碳酸
硝酸
课堂小结
化学式的书写
排 标 叉 查
水 二氧化碳
碳酸
+1 -2
H2O
+4 -2
CO2
+1- 2
H2CO3
碳酸钙
+2 - 2
CaCO3
氢氧化钙
+2 - 1 Ca(OH)2
五氧化二磷
+5 -2
P2O5
观察以上物质的化学式和化合价，你发现了什么规律？
［观察与思考］
阅读书本第83页的“方法提示”中的内容， 了解根据化合价书写化学式的基本步骤：
③硫化物
硫化钠________ 硫化亚铁______
④有原子团的化合物
A.有氢氧根的: 氢氧化钠_______ 氢氧化钙_________
氢氧化铁_______ 氢氧化亚铁_______
B.有酸根(硫酸根，碳酸根，硝酸根)
硫酸镁_________ 硫酸铁_________ 硫酸铝________
硫酸亚铁_______ 碳酸钠__________ 硝酸钠________
物质的组成
水
+1 -2
H2O
化合物的化学式书写和命名
学习目标
1．能根据化合价写出常见化合物 的化学式。
2．能根据化学式会对简单常见的 化合物进行命名。

3、0.2mol NaCI和0.1mol Na2SO4混合，配成1L溶液，所得溶液中Na+的
物质的量浓度是 ( C )
A．0.2 mol·L-1 B．0.3 mol·L-1 C．0.4 mol·L-1 D．0.5 mol·L-1
4、有一未知浓度的盐酸25mL，在加入0．5 mol·L-1的AgNO3 溶液25mL 后，改加NaOH溶液，结果用去1．0 mol·L-1NaOH溶液25mL恰好完全中
N
÷NA ×NA
×Vm
÷Vm
÷V ×V（溶液）
m
V(气体)
n
C
2、 知识点讲解
1、理解方程式中化学计量数之比与物质的量之比的含义
物质是由原子、分子、离子等粒子构成的，物质之间的化学反应也
是这些粒子按一定的数目关系进行的，比如在下面的那个反应中，Na和
H2O以及产物NaOH、H2是按2：2：2：1的比例进行的，也就是说它们
的分子数之比为：2：2：2：1
2Na + 2H2O = 2NaOH +H2
化学计量数之比 2
2
21
扩大NA倍
1.204×1024 1.204×1024 1.204×1024 6.02×1023
物质的量之比 2mol 2mol 2mol 1mol
结论：化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于组成各物质的粒 子数之比，因而也等于各物质的物质的量之比，还等于在相同条件下 各气体的体积之比。 计算时同种物质各种量（物质的量、质量、体积）的单位要统一。即上 下单位要一致
△
MnO2 + 4HCl(浓) === MnCl2 ＋ Cl2↑＋2H2O
1 mol 4 mol
22.4 L

因是Br2的氧化性强于Fe3＋。
3．配制FeCl2溶液时，为什么要加入少量铁屑？
答案：防止Fe2＋被氧化成Fe3＋，并将溶液中可能存在 的Fe3＋转化为Fe2＋。 4．Fe(OH)3能否通过化合反应制取？ 答案：能，反应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
[考点师说] 1．“铁三角”的转化关系
－ － － －
3＋不共存 2－
Fe 、Fe
2＋
3＋不共存
(3)盐溶液的配制与保存：
(4)物质的制备：
[例1]
(2012· 海南高考)在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路
板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下：
Ⅰ：向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和
滤液； Ⅱ：向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，同时 鼓入足量的空气。 已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38
与Cl2反应生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。
(2)铁在潮湿的空气中生成铁锈的主要成分是Fe2O3， 而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。
(3)铁与硫蒸气反应生成的是 FeS 而不是 Fe2S3。 (4)铁与稀 HNO3 反应产物的判断
①当 HNO3 过量时： 反应原理：Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O， 铁元素的存在形式为 Fe3＋。 ②当 Fe 过量时： 反应原理： 3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O， 铁元素的存在形式为 Fe2 。 1 nFe 3 ③当4< <8时： nHNO3 铁元素的存在形式为 Fe2 和 Fe3 。
解析： 与 Cl2 反应只生成 FeCl3； 与 S 反应只生成 FeS； Fe Fe 过量稀H2SO4 Fe ――――――――→ Fe2

高中化学金属复习—铁（Fe）1．铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。

（1）要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。

实验中称取0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱，使Cl-和OH-发生交换。

交换完成后，流出溶液的OH-用0.40mol.L-1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。

计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x 值：（2）现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n（Fe）：n（Cl）=1:2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为。

在实验室中，FeCl2可用铁粉和反应制备，FeCl3可用铁粉和反应制备；（3）FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为（4）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。

FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为与MnO2-Zn电池类似，K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为，该电池总反应的离子方程式为。

2．废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。

湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。

某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：回答下列问题：（1）反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3 )42+，反应中H2O2的作用是。

写出操作①的名称：。

（2）反应II是铜氨溶液中的Cu(NH3 )42+与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式：。

操作②用到的主要仪器名称为，其目的是（填序号）。

a．富集铜元素b．使铜元素与水溶液中的物质分离c．增加Cu2＋在水中的溶解度（3）反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和。

若操作③使用下图装置，图中存在的错误是。

第三节 铁及其化合物
[考纲展示] 1.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。2.了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。3.理 解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。了解金属晶体常见的堆积方式。4.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的 区别。5.能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。6.了解晶格能的概念及其对离子晶体性质的影响。 [考纲展示] 1.了解共价键的形式，能用键长、键能、键角等说明简 单分子的某些性质。2.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)，能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的空间结构。3.了解 化学键和分子间作用力的区别。4.了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含氢键的物质。1.了解原子核外电子的排布原理及能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～ 36号)原子核外电子、价电子的排布。了解原子核外电子的运动状态。2.了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃 迁，了解其简单应用。4.了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。复习参考题普通高中课程标准实验教科书。在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的 基础知识。1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融 入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一起的，比如线性方程组的求解、数列的求和等。 具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学 中的算法。在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具体算法介绍了算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的算法语句，最后集中介绍了辗 转相除法与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的几个算法问题，力求表现算法的思想，培养学生的算法意识。2．现代社会是信息化的社会，人们面临形形色色 的问题，把问题用数量化的形式表示，是利用数学工具解决问题的基础。对于数量化表示的问题，需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究如何合理收集、整理、 分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供依据。本教科书主要介绍最基本的获取样本数据的方法，以及几种从样本数据中提取信息的统计方法，其中包括用样本估计总 体分布及数字特征和线性回归等内容。本教科书介绍的统计内容是在义务教育阶段有关抽样调查知识的基础上展开的，侧重点放在了介绍获得高质量样本的方法、方便样本 的缺点以及随机样本的简单性质上。教科书首先通过大量的日常生活中的统计数据，通过边框的问题和探究栏目引导学生思考用样本估计总体的必要性，以及样本的代表性 问题。为强化样本代表性的重要性，教科书通过一个著名的预测结果出错的案例，使学生体会抽样不是简单的从总体中取出几个个体的问题，它关系到最后的统计分析结果 是否可靠。然后，通过生动有趣的实例引进了随机样本的概念。通过实际问题情景引入系统抽样、分层抽样方法，介绍随机抽样方法的优缺点。3．随机现象在日常生活中随处可见，概率是研究随机现象规律的学科，它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的模 型，同时为统计学的发展提供了理论基础。因此，统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中，学生将在义务教育阶段学习统计与概率的基础上， 结合具体实例，学习概率的某些基本性质和简单的概率模型，加深对随机现象的理解，能通过实验、计算器（机）模拟估计简单随机事件发生的概率。教科书首先通过具体 实例给出了随机事件的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结 果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。概率的意义是本章的重点内容。教 科书从几方面解释概率的意义，并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的 Excel软件产生（取整数值的） 随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义，通过抛 掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生 观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义，并通 过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟 的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。精选可编辑文档。精选可编辑文档。精选可编辑文档。精选可编辑文档。精选可编辑文档。 精选可编辑文档。精选可编辑文档。精选可编辑文档。精选可编辑文档。精选可编辑文档。精选可编辑文档。精选可编辑文档。精选可编辑文档。精选可编辑文档。精选可 编辑文档。精选可编辑文档。精选可编辑文档。精选可编辑文档。精选可编辑文档。精选可编辑文档。精选可编辑文档。精选可编辑文档。精选可编辑文档。精选可编辑文 档。1.以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例，比较它们在组成、结构、性质上的差异。2.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及应用。3.了解卤代烃的典型代表物的组 成和结构特点以及它们与其他有机物的相互联系。4.了解加成反应、取代反应和消去反应。5.举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。1.了解糖类的组成和性 质特点，能举例说明糖类在食品加工和生物能源开发上的应用。2.了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。了解氨基酸与人体健康的关系。3.了解蛋白质的组成、结构 和性质。4.了解化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。5.了解合成高分子化合物的反应类型，高分子化合物的特征。6.了解高分子化合物的应用。

专题3.3 铁及其重要化合物1．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是 ( ) A ．铁红的主要成分是Fe 3O 4B ．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe 2O 3和H 2C ．除去FeCl 2溶液中的FeCl 3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤D ．Fe 3＋与KSCN 产生红色沉淀【答案】C【解析】铁红是Fe 2O 3，故A 错误；铁与水蒸气反应生成的是Fe 3O 4和氢气，反应的化学方程式为3Fe ＋4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4＋4H 2，故B 错误；除去FeCl 2溶液中的FeCl 3杂质可以向溶液中加入铁粉，FeCl 3与Fe 反应生成FeCl 2，除去了杂质Fe 3＋，故C 正确；铁离子与硫氰根离子反应生成的硫氰化铁不是沉淀，是一种红色的配合物，故D 错误。

2．下列有关铁元素的叙述中正确的是 ( )A ．Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2<Fe(OH)3B ．铁是较活泼的金属，它与卤素(X 2)反应的生成物均为FeX 3C ．氢氧化铁与氢碘酸反应：Fe(OH)3＋3HI===FeI 3＋3H 2OD ．将FeCl 3饱和溶液滴入NaOH 溶液中可制备Fe(OH)3胶体 【答案】A【解析】Fe(OH)2具有还原性，易被氧化生成稳定的Fe(OH)3，符合化学反应的特点，A 项正确；铁与单质碘化合生成的是FeI 2，B 项不正确；铁离子能把碘离子氧化成单质碘，C 项不正确；D 项，得到的是Fe(OH)3沉淀，不正确。

3．下列叙述正确的是 ( )A ．Fe 与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明Fe 与两种酸均发生置换反应B ．将铜粉加入1.0 mol·L －1 Fe 2(SO 4)3溶液中，会有溶液变蓝、黑色固体出现的现象，这是因为金属铁比铜活泼C ．Fe 和Fe 2O 3等物质的量混合物溶于稀盐酸时无气体放出D ．在FeCl 3溶液中加入KHCO 3溶液，会有CO 2产生，但无Fe(OH)3沉淀生成 【答案】C【解析】稀HNO 3具有强氧化性，与Fe 反应产生的气体为NO ，不属于置换反应，A 项错误；铜粉与Fe 2(SO 4)3溶液发生反应2Fe 3＋＋Cu===2Fe 2＋＋Cu 2＋，溶液变蓝但不会有黑色固体出现，B 项错误；Fe 2O 3溶解产生Fe 3＋恰好将铁单质氧化，因而不能置换出H 2，C 项正确；Fe 3＋与HCO －3会发生水解相互促进反应，有CO 2和Fe(OH)3沉淀生成，D项错误。

《铁及其化合物》教学设计一、考纲要求1.了解铁的主要性质及应用。

2.了解铁的重要化合物的主要性质及应用。

二、新课标新要求铁及其化合物的实验。

三、教学设计复习内容教师活动学生活动教学手段每科一题引入完成、展示、交流平板提交1、铁的单质（1）物理性质提问；概括回忆、展示、补充智慧课堂（2）化学性质知识梳理：回忆、复习教师提问；学生提交；拍照上传；涂鸦2、铁的氧化物引导学生列表比较自主学习拍照上传；涂鸦3、铁的氢氧化物引领学生关注制备、现象与化学方程式学生实验实验仪器《铁及其化合物》学情分析学生已经在高一初步学习了铁及其化合物的知识，局限于当时学习目标与能力，只停留在较为浅显的认识上，如铁与氧气、水蒸气、酸等反应。

但是，铁与硝酸、浓硫酸；氧化亚铁与硝酸、浓硫酸等重要反应，并没有学习过。

学生急需从知识、方法上有所提高，所以，本节课的教学，重在巩固与提高，将铁及其化合物的性质进行拓展，突出重点：铁、二价铁的还原性；三价铁的氧化性。

主攻难点：氧化还原反应方程式的书写。

《铁及其化合物》效果分析第1题：正确率88.6%。

A项：0%；B项：5%；C项：88.6%；D项：6.4%。

分析：对FeCl3与FeCl2的性质掌握很好，选D项同学想当然的认为形成“沉淀”第2题：正确率68.3%。

A项：3.3%；B项：0%；C项：68.3%；D项：28.4%。

分析：对C项加热条件下铁与浓硫酸反应的产物有疑虑，所以拿不准是否正确。

第3题：正确率91.7%。

A项：1.7%；B项：3.3%；C项：3.3%；D项：91.7%。

分析：对二价铁与三价铁的转化掌握很好。

第4题：正确率75%。

A项：16.7%；B项：0%；C项：8.3%；D项：75%。

分析：错选A的同学，忽略了硝酸根离子、氢离子共存时，具有强氧化性。

第5题：正确率83.3%。

A项：16.7%；B项：83.3%；C项：0%；D项：0%。

分析：学生没有注意到A项中的物质的“过量”问题。

第三节铁及其化合物[考纲定位] 1.了解铁的主要性质及应用。

2.了解铁的重要化合物的主要性质及应用。

3.以Fe2＋、Fe3＋的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应。

知识点一铁的存在和主要性质1．铁的存在2．铁的性质(1)物理性质纯铁具有金属的共性，如具有银白色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁铁吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。

(2)化学性质：铁是较活泼的金属，发生化学反应时可生成＋2、＋3两种价态的化合物。

用化学方程式或离子方程式表示下列变化【巩固练习】1．下列说法是否正确(正确的打“√”错误的打“×”)。

(1)铁元素性质活泼，自然界中的铁几乎都是以化合态形式存在，只有在陨石中有游离态的铁元素()(2)过量的铁与氯气反应，不会生成FeCl2，因为铁还原三价铁必须在水溶液中进行()(3)Fe能与盐酸反应放出H2，则Fe也能与硝酸反应放出H2()(4)Al遇冷浓硫酸会钝化，则Fe遇冷浓硫酸也能钝化()(5)铁能被磁铁吸引，则任何金属都能被磁铁吸引()(6)过量的铁粉与稀硝酸溶液反应的离子方程式为Fe＋4H＋＋NO－3===Fe3＋＋NO↑＋2H2O()(7)Fe在第四周期Ⅷ族，属于过渡金属()【答案】(1)√(2)√(3)×HNO3是氧化性酸，与Fe反应不能生成H2(4)√(5)×(6)×过量铁与HNO3反应生成Fe2＋(7)√2．向稀HNO3中逐渐加入铁粉至过量，开始铁被氧化为________，最后铁的存在形式为________，由Fe3＋生成Fe2＋的离子方程式为__________________________________________________。

【答案】Fe(NO3)3或Fe3＋Fe(NO3)2或Fe2＋2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋知识点二铁的重要化合物1．铁的氧化物氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4) 俗名铁红磁性氧化铁说明：①FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。

自然界中的铁
早期铁制品
春秋初年秦国的铜柄铁剑
我国最早的人工冶炼铁器
战国时期最大的铁器—长方形铁炉
战国时期最大的铁器
01
铁单质的物理性质
1.铁元素的存在 铁在地壳中的含量仅次于氧、硅和_铝__，居第_四__位，主要以_+_2_
价和_+_3_价化合物的形式存在。 2.物理性质 铁有_延__展__性__和_导__热__性__，铁能导电，但导电性不如铜和铝。
解析：A．实验时，应先用水蒸气排出装置中的空气，即先点燃酒精灯 再点燃酒精喷灯，A错误；B．铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气， B错误；C．氢气是中性气体，可以用碱石灰干燥，C正确；D．收集的是 氢气，密度比空气小，应用向下排气法，选用装置c，D错误；故选C。
例3利用如图装置也可以实现Fe与水蒸气的反应
(1)反应开始时，应先点燃_b__处的酒精灯，其目的是__用__水__蒸__气__排__装__置__内__的__空__气_____， 若点燃顺序反了，可能有什么后果？ ①Fe与O2生成了Fe3O4，无法与水蒸气反应； ②Fe与水蒸气反应生成H2，在高温下与空气中的O2反应可能发生爆炸。
(2)此装置如何检验Fe与水蒸气反应生成的气体产物？ 用小试管收集一试管气体，点燃，听到轻微噗声，证明生成了H2。
接下来我们就来详细探究！
实验1：Fe与O2反应 原理： 3Fe + 4O2 Fe3O4
现象：剧烈燃烧、火星四射、 放出大量的热、生成黑色固体
实验2：Fe与Cl2反应 【原理】：Fe + Cl2 FeCl3
【现象】：剧烈燃 烧、产生棕褐色的 烟
实验3：Fe与S反应
点燃
Fe＋S
FeS
实验4：Fe与H2SO4溶液反应 Fe＋H2SO4 === FeSO4＋H2↑

１４㊀中小学实验与装备２０２３年第３期第３３卷实验教学铁及其化合物 的项目式教学设计以 自制铁肥 为例杭州师范大学附属未来科技城学校(３１１１２１)㊀刘佳奇㊀林绳轩重庆市西南大学教师教育学院(４００７００)㊀张㊀琅摘㊀要:本文以 自制铁肥 为项目ꎬ由识 肥 ㊁制 肥 ㊁鉴 肥 ㊁护 肥 ㊁再制 肥 等５个子项目推动教学ꎬ将真实生活问题转化成化学学科问题ꎬ体现学科价值ꎮ在教学中落实知识㊁方法和素养ꎬ重点培养学生宏观辨识㊁模型认知㊁变化观念㊁证据推理㊁科学探究㊁创新意识等学科核心素养ꎮ关键词:铁肥ꎻ铁及其化合物ꎻ真实情境ꎻ价类二维图ꎻ学科核心素养㊀㊀项目式教学是以项目驱动问题为出发点ꎬ在真实情境问题中以学生为探究和执行的主体ꎬ运用各种工具及资源解决实际问题㊁产生可以公开交流的成果或产品[１]ꎮ其强调对学生高阶思维的培养ꎬ是唤起学生对未知探索欲㊁落实学生核心素养㊁提升学生关键能力和必备品格的一种有效且可行的教学方式[２]ꎮ在知网上以 项目式 为主题进行检索ꎬ文献来源选择化学教育领域的４本期刊«化学教育»«化学教学»«中学化学教学参考»«化学教与学»ꎬ截至２０２２年１２月ꎬ共检索到２１３篇文献ꎬ自２０１９年起ꎬ研究成果呈爆发式增长ꎮ使用ＣｉｔｅＳｐａｃｅ分析ꎬ得到关键词共现图谱(如图１)ꎮ核心素养㊁真实情境㊁实验探究等是主要关键词ꎮ可见项目式教学的理念㊁内涵与当前基础教育教学改革目标相一致ꎬ是促进学生核心素养发展的有效教学方式[３]ꎮ图１　项目式研究文献关键词图谱«普通高中化学课程标准(２０１７年版２０２０年修订)»中对元素化合物的学习提出了明确的学习要求:结合真实情境中的应用实例或通过实验探究ꎬ了解元素及其重要化合物的主要性质ꎬ了解这些物质在生产生活中的应用 [４]ꎮ本文以 铁及其化合物 为主题ꎬ借助 自制铁肥 展开项目式教学活动设计ꎮ１㊀项目教学目标铁及其化合物 这一内容位于人教版必修１第３章 金属 ꎮ教材按照 铁单质ң铁的氧化物ң铁的氢氧化物ң铁盐和亚铁盐 的顺序编排ꎮ通过实验讨论了Ｆｅ３＋与Ｆｅ２＋之间的相互转化ꎬ并运用氧化还原反应原理ꎬ总结出铁元素之间转化的铁三角ꎮ本文以 自制铁肥 项目为主题展开ꎬ将生活实际问题转化为化学问题ꎬ在其中嵌入学科知识内容ꎬ将项目任务划分为若干个独立的层层递进子项目ꎬ学生在完成项目任务的过程中自主建构科学知识㊁掌握科学方法㊁提高解决问题的综合能力[５]ꎮ２㊀项目任务及教学流程以 自制铁肥 为项目ꎬ将项目分为５个子项目:识 肥 ㊁制 肥 ㊁鉴 肥 ㊁护 肥 ㊁再制 肥 ꎮ教学流程中的知识㊁素养线见表１ꎬ在真实的实践任务中重点培养学生宏观辨识㊁变化观念㊁证据推理㊁模型认知㊁科学探究与创新意识等学科核心素养ꎮ第３３卷中小学实验与装备２０２３年第３期１５㊀表１㊀ 自制铁肥 的教学流程项目子项目问题线活动线知识线素养线自制铁肥识 肥植物所需铁肥的铁的存在形式是什么?查阅相关资料ꎬ分析铁肥的组成ꎮ铁元素的多种存在状态ꎮ宏观辨识模型认知制 肥①如何制取铁肥?②自制铁肥的物质的量浓度是多少?实验１:铁与稀硫酸ꎻ计算:自制铁肥的物质的量浓度ꎮ活泼金属的通性ꎻ物质的量浓度计算ꎮ鉴 肥①铁肥是否变质?②如何鉴别Ｆｅ２＋和Ｆｅ３＋?③如何制备Ｆｅ(ＯＨ)３沉淀?实验２:Ｆｅ３＋的检验ꎻ实验３:Ｆｅ２＋的检验ꎻ实验４:制备Ｆｅ(ＯＨ)２和Ｆｅ(ＯＨ)３ꎮ分析氧化还原理论模型并应用ꎻ制备铁的氢氧化物ꎮ护 肥 如何使Ｆｅ３＋变为Ｆｅ２＋实验５:Ｆｅ３＋向Ｆｅ２＋转化探究ꎻ实验６:Ｆｅ２＋向Ｆｅ３＋转化探究ꎮ构建 铁三角 转化关系模型ꎮ变化观念证据推理模型认知再制 肥如何使用别的常见材料制取铁肥?讨论多种制铁肥的方法ꎮ科学探究创新意识３㊀教学实录３.１㊀识 肥教师:人是铁ꎬ饭是钢ꎮ我们的生活离不开能量的补充ꎬ那么植物除了光合作用外ꎬ土壤是否也为植物提供了能量?学生:土壤会提供一些能量ꎮ如果过度种植ꎬ土壤肥力消耗过多ꎬ就会造成植物倒苗ꎬ营养不良ꎮ教师:农民伯伯会施各种肥料ꎬ比如常见无机肥料有氮肥㊁磷肥㊁钾肥ꎬ还有微量元素肥料如含有硼㊁锌㊁铁㊁钼㊁锰㊁铜等微量元素的肥料ꎮ今天我们重点来学习铁肥ꎮＰＰＴ呈现铁肥图片ꎮ实物展示从花店购买的铁肥ꎮ教师:观察铁肥包装ꎬ其组成是什么?其中铁元素价态是多少?学生:铁肥的分子式为硫酸亚铁ꎬ其中铁的化合价为＋２价ꎮ教师:我们初中曾经学过多种铁的化合物ꎬ请大家根据自己知道的含铁元素的化合物来绘制铁的价类二维图ꎮ学生展示绘制的部分含铁物质的价类二维图(如图２)ꎮ设计意图:使用真实情境进行问题导入ꎬ激发学生的学习兴趣ꎮ观察铁肥的物质组成ꎬ利用已知含铁元素化合物ꎬ构建铁元素的价类二维图ꎬ进行宏观辨识与模型建构ꎮ３.２㊀制 肥教师:如果我们没有购买到配置好的铁肥ꎬ我图２㊀部分含铁物质的价类二维图们该如何根据已有试剂制备铁肥?试剂规格:铁粉ꎬ５ｍｏｌ/Ｌ的稀硫酸ꎮ学生:铁与稀硫酸反应可以制得硫酸亚铁ꎮ学生实验１:过量铁粉与稀硫酸反应ꎮ教师:请小组讨论汇报实验现象ꎮ学生:试管内溶液由无色变为浅绿色ꎬ放出大量气泡ꎬ试管壁微热ꎮ教师:回答得很完整ꎬ我们观察到亚铁离子呈现浅绿色ꎬ低浓度的甚至偏向无色ꎮ请计算我们制得铁肥的物质的量浓度?学生:Ｆｅ＋Ｈ２ＳＯ４ ＦｅＳＯ４＋Ｈ２ʏꎬ硫酸为５ｍｏｌ/Ｌꎬ那么根据化学计量数之比ꎬ制得铁肥的物质的量也为５ｍｏｌ/Ｌꎮ设计意图:联系初中已学知识ꎬ降低认知难度ꎬ提高学生自我效能感ꎮ加入量的计算ꎬ体会定量的重要性ꎮ３.３㊀鉴 肥教师:农民伯伯经过长期的实践总结出无机铁肥随喷随配ꎬ肥液不宜久置ꎮ同学们知道原因吗?学生:铁肥可能会变质ꎮ教师:铁肥的主要成分为亚铁离子ꎬ那它变质会成为什么?请同学们从氧化还原角度思考ꎮ学生:亚铁离子为＋２价ꎬ处于中间价态ꎬ具有１６㊀中小学实验与装备２０２３年第３期第３３卷氧化性和还原性ꎬ其可以被氧化至＋３价ꎮ教师:提示铁离子遇硫氰化钾变为红色ꎮ请进行实验ꎬ选择合适的试剂检验铁肥溶液的主要成分ꎮ学生实验２:将３~４滴硫氰化钾滴入等物质的量浓度的铁离子溶液中ꎻ将３~４滴硫氰化钾分别滴入到久制铁肥和新制铁肥中ꎮ教师:请分小组讨论实验现象ꎬ并解释原因ꎮ学生:久制铁肥溶液呈现红色ꎬ新制铁肥溶液上方有微弱的红色ꎮ硫氰化钾是用于检验铁离子的ꎬ说明久制铁肥中有亚铁离子转化成了铁离子ꎮ教师:那亚铁离子如何检验呢?学生:根据氧化还原反应ꎬ加入氧化性物质ꎬ如果溶液有变化ꎬ则说明溶液中有亚铁离子ꎮ学生实验３:将３~４滴高锰酸钾分别滴入到久制铁肥和新制铁肥中ꎮ实验现象:新制铁肥高锰酸钾溶液迅速褪色ꎬ变为淡黄色ꎮ学生:亚铁离子可以使用高锰酸钾鉴别ꎮ教师:氧化亚铁是黑色固体ꎬ氧化铁是红色固体ꎮ那么我们是否能将亚铁离子㊁铁离子转变为沉淀来辨别?学生:加入氢氧化钠ꎬ形成沉淀ꎮ学生实验４:分别将氢氧化钠溶液滴加至等物质的量浓度的铁离子溶液和铁肥溶液中ꎮ教师:请小组讨论ꎬ回答实验现象并分析ꎮ学生:铁离子与氢氧化钠结合形成氢氧化铁沉淀ꎬ为红棕色ꎮ亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀ꎬ为白色ꎬ但是其上方迅速转化至灰绿色ꎬ再到红棕色ꎮ教师:我们通过将颜色较淡的离子转化为可见沉淀ꎬ的确也可以辨别出反应前的离子ꎮ那么为什么氢氧化亚铁迅速转变为红棕色沉淀呢?学生:由宏观现象来看ꎬ红棕色沉淀应该是氢氧化铁沉淀ꎮ教师:为什么试管是上部分先变红棕色?学生:试管上方与空气接触较多ꎬ有氧气ꎮ教师:请同学们根据氧化还原方程式书写原则ꎬ尝试写出相应的化学方程式ꎮ学生:４Ｆｅ(ＯＨ)２＋２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２＝４Ｆｅ(ＯＨ)３教师:如何制备氢氧化亚铁沉淀?请同学们设计相关实验装置ꎮ学生１:隔绝氧气ꎬ隔绝水ꎮ学生２:本来亚铁离子是在溶液中的ꎬ水不能完全去除ꎬ应该选择隔绝氧气ꎮ学生展示:学生集思广益ꎬ设计出实验装置(如图３)ꎮ图３㊀制备氢氧化亚铁沉淀装置设计意图:亚铁离子与铁离子的鉴别是本节课的重点内容ꎬ通过物质转化的视角引导学生探究物质检验的方法ꎬ通过设计实验装置激发学生的动手能力ꎮ重点培养学生宏观辨识㊁变化观念与科学探究等学科核心素养ꎮ３.４㊀护 肥教师:亚铁离子非常容易变为铁离子ꎬ影响铁肥的使用ꎮ请同学们设计实验将铁离子转化至亚铁离子ꎮ学生:加入还原剂ꎬ将铁离子还原至亚铁离子ꎮ学生实验５:在铁离子溶液中先加入硫氰化钾作为指示剂ꎬ分别进行实验ꎬ见表２ꎮ表２㊀铁离子转化实验实验操作实验现象加入过量铁粉红色消失ꎬ溶液变为浅绿色ꎮ加入过量铜丝红色消失ꎬ溶液变为浅蓝色ꎮ加入过量维生素Ｃ红色消失ꎬ溶液变为浅绿色ꎮ教师:加入还原剂ꎬ我们可以将铁离子还原至亚铁离子ꎮ那么有什么方法能将亚铁离子变为铁离子呢?学生:加入还原剂ꎬ将铁离子还原至亚铁离子ꎮ学生实验６:在亚铁离子溶液中先加入硫氰化钾作为指示剂ꎬ分别进行实验ꎬ见表３ꎮ表３㊀亚铁离子转化实验实验操作实验现象加入高锰酸钾溶液变红ꎮ加入过氧化氢溶液变红ꎮ教师:请书写铁离子与铁粉ꎬ与铜丝反应的离子方程式ꎻ亚铁离子与高锰酸钾溶液ꎬ与过氧化氢反应的离子方程式ꎻ请总结出 铁三角 转化关系模型(如图４)ꎮ第３３卷中小学实验与装备２０２３年第３期１７㊀学生展示:２Ｆｅ３＋＋Ｆｅ＝３Ｆｅ２＋ꎬ２Ｆｅ３＋＋Ｃｕ＝２Ｆｅ２＋＋Ｃｕ２＋ꎬ２Ｆｅ２＋＋Ｈ２Ｏ２＋２Ｈ＋＝２Ｈ２Ｏ＋２Ｆｅ３＋ꎬＭｎＯ４－４＋２Ｆｅ２＋＋８Ｈ＋＝Ｍｎ２＋＋２Ｆｅ３＋＋４Ｈ２Ｏꎮ图４㊀铁三角教师:为什么我们吃的补铁剂说明书中会提到搭配维生素Ｃ服用效果更好?设计意图:结合铁肥易变质ꎬ引出实际问题ꎬ如何保护亚铁离子ꎮ通过氧化还原视角ꎬ构建价类二维图和 铁三角 转化模型ꎮ结合宏观现象与微观电子转移ꎬ要求学生书写氧化还原方程式ꎬ潜移默化培养学生的三重表征思维ꎮ３.５㊀再制 肥教师:根据初中所学知识ꎬ我们知道铁溶于稀硫酸产生硫酸亚铁ꎬ结合今天所学ꎬ你能想到别的方法制作氧化亚铁吗?学生１:将铁锈放入稀硫酸ꎬ再加入铁粉ꎬ可以得到铁肥ꎮ学生２:将生锈铁钉放入稀硫酸ꎬ也会得到铁肥ꎮ学生３:将铁锈加入白醋中ꎬ再加入维生素Ｃꎬ也可以得到亚铁离子ꎮ教师:同学们的思路非常开阔ꎮ值得注意的是ꎬ自制铁肥也需要控制好浓度ꎮ设计意图:引导学生探究多种制铁肥的方法ꎬ做到活学活用所学知识ꎮ４㊀教学反思本课例以真实情境导入ꎬ以 自制铁肥 为项目教学主题ꎬ由识 肥 ㊁制 肥 ㊁鉴 肥 ㊁护 肥 ㊁再制 肥 等５个子项目推动教学ꎬ让学生感受到化学是一门有用且神奇的学科ꎬ紧密结合课程标准与教材内容ꎬ在学生活动中落实知识㊁方法与素养ꎮ教学反思如下ꎮ４.１㊀基于情境的教学设计范式教学情境具有认知性㊁情感性和实践性的特征ꎬ其真实性乃是认知性㊁情感性和实践性的基础和保证[６]ꎮ化学是一门与生活联系紧密的自然学科ꎬ生活中的情境是我们学习化学最直接㊁最真实的素材ꎮ本研究选取 自制铁肥 这一项目展开ꎬ提炼驱动性问题ꎬ教师创造机会让学生面对真实的问题ꎬ分解问题ꎬ采用小组合作等方式去解决问题ꎮ转变灌输式的教育ꎬ学生经历科学㊁自由的探究学习过程ꎬ实现知识的有意义建构ꎬ在研究过程中落实知识㊁方法㊁素养[７]ꎮ４.２㊀妙用价类二维图价类二维图的横坐标为物质的类别ꎬ纵坐标为化合价ꎬ它可以表示含有同种元素一系列物质的转化ꎬ是一种认识元素化合物的思维模型[８]ꎮ元素化合物知识较为分散繁杂ꎬ通过构建价类二维图ꎬ有助于学生实现知识结构化㊁系统化ꎬ促进知识迁移ꎮ本课例中通过建构铁的价类二维图ꎬ有利于降低学生的认知负荷ꎬ事半功倍ꎮ４.３㊀融合三重表征化学的教与学需在宏观㊁微观和符号３种不同维度上展开并相互联系[９]ꎮ本课例涉及到多个化学方程式的书写ꎬ化学方程式是教学考察的重点ꎮ但是如果只强调符号表征ꎬ势必会造成学生学习化学的机械化㊁空洞化ꎬ降低学习乐趣ꎮ在元素及其化合物教学中ꎬ教师应贯彻三重表征ꎬ引导学生由微观电子转移解释宏观现象ꎬ由化学符号表征宏观现象ꎬ在各个维度间自由切换ꎬ融会贯通ꎮ参考文献[１]王磊.基于学生核心素养的化学学科能力研究[Ｍ].北京:北京师范大学出版集团ꎬ２０１７:３０２.[２]邢瑞斌ꎬ刘翠ꎬ陈颖ꎬ等.高中化学 乙醛性质 的项目式教学:解酒药的研制[Ｊ].化学教育(中英文)ꎬ２０２１ꎬ４２(２３):３６￣４３.[３]王磊ꎬ胡久华ꎬ魏锐ꎬ等.化学项目式学习的课程㊁教学与评价系统研究:北京师范大学化学教育研究团队２０年研究历程与成果[Ｊ].化学教育(中英文)ꎬ２０２２ꎬ４３(１６):２４￣２９.[４]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(２０１７年版２０２０年修订)[Ｍ].北京:人民教育出版社ꎬ２０２０:１５.[５]邓梅ꎬ高恒飞ꎬ李一梅.高中化学中 铁及其化合物 的项目式教学研究:以 为缺铁性贫血人群制定补铁策略 为例[Ｊ].化学教与学ꎬ２０２２(２１):２９￣３４.[６]刘知新.化学教学论(４版)[Ｍ].北京:高等教育出版社ꎬ２００９:１３８￣１３９.[７]王换荣ꎬ蒋晓乾ꎬ沈旭东.简论高中化学真实情境教学的设计范式[Ｊ].中小学教师培训ꎬ２０２２(１１):６５￣６８. [８]黄华文ꎬ张贤金ꎬ吴新建. 价类二维 视域下元素化合物知识的深度学习[Ｊ].教学与管理ꎬ２０１９(２８):５１￣５３. [９]刘佳奇ꎬ王强.基于三重表征视角的化学新教材插图分析比较[Ｊ].内蒙古教育ꎬ２０２０(２０):４０￣４３.收稿日期:２０２２－１２－２５。

4. 补铁剂中铁元素价态的检验 活动∙探究 目的：检验某补铁口服液中铁元素的价态。 实验用品 某补铁口服液，H2SO4溶液，NaOH溶液，酸性KMnO4溶液， 氯水，KSCN (硫氰酸钾)溶液； 试管，胶头滴管。
实验方案设计及实施
物质
选取试剂
KSCN (硫氰 酸钾)溶液、 氯水
某补铁 口服液
NaOH溶液
1、铁的性质
（2）铁的化学性质
I、与非金属单质反应： 3Fe + 2O2 =点==燃=== Fe3O4 现象：火星四射，生成黑色固体，放出大量的热。
2Fe
+
3Cl2
点燃
======
FeCl3
注意：棕红色的烟
II、铁与酸反应： Fe+2HCl == FeCl2+H2↑ III、铁与某些盐溶液的反应：Fe+CuSO4 == FeSO4+Cu
第3章 物质的性质与转化 第一节 铁的多样性 3.1 铁及其化合物
1.铁元素在自然界的存在形式
铁元素是重要的金属元 素，在地壳中的含量仅 次于氧、硅和铝元素。
1.铁元素在自然界的存在形式
游离态：陨铁（陨石）
自然界中的铁
化合态：矿物
黄铁矿：主要成分FeS2 赤铁矿：主要成分Fe2O3 磁铁矿：主要成分Fe3O4
3、铁的氢氧化物
化学式 色态 溶解性 稳定性 与O2反应 与酸反应 制备
Fe(OH)2 白色固体
难溶 不稳定，易被空气氧化，加热易分解
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓

FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4
2氢氧化铁Fe(OH)3棕红色
氢氧化铁是红棕色的固体，难溶于水，呈碱性但碱性极弱。不溶于极弱酸（如碳酸），可溶于强酸、中强酸和部分弱酸之中，并生成相应铁盐。加热时会分解为氧化铁和水。
化学方程式：
氢氧化铁受热分解：2Fe(OH)3=Δ=Fe2O3+3H2O
过量的铁和稀硝酸反应3Fe + 8HNO3(稀) === 3Fe(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
铁与硫酸铜反应Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu
氧化亚铁与酸反应FeO +2HCl === FeCl2 + H2O
3FeO + 10HNO3(稀) === 3Fe(NO3)3 + NO↑+ 5H2O
1：氢氧化亚铁（Fe(oH)2）
Fe（OH）2是白色絮状沉淀，并极易被空气中的氧气氧化成Fe（OH）3红褐色沉
过程现象：
Fe(OH)2在空气中迅速被氧化，变成灰绿色最后变成棕红色的Fe(OH)3
反应+ 2H2O= 4Fe(OH)3（四四反应）
生成氢氧化亚铁的化学方程式Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
铁在纯氧中燃烧生成Fe3O4，化学方程式：2O2+3Fe===Fe3O4
铁在氧气中生锈会生成氧化铁Fe2O3（或者是氧化亚铁FeO）化学方程式：4Fe+3O2===2Fe2O3(2Fe+O2===2FeO)
以下是还原氧化铁的反应：
1.3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2 (高温)
2.3H2+Fe2O3===2Fe+3H2O (高温)

一、元素的概念：具有相同核电荷数的同一类原子的总称 二、概念的内涵与外延：元素的特点：是宏观概念 分种类 可以用克数来形容不能用个数来形容例如：氧气是由氧元素组成的32g 氧气中含有氧元素32g三、地壳中各个元素的含量顺序：氧、硅、铝、铁 细胞中：氧、碳、氢、氮、钙 四、物质的分类——化学研究的核心的对象是物质 本图共涉及了八个概念第一册五个第二册三个混合物：宏观概念：由多种物质组成：如空气是由氧气、氮气二氧化碳等种物质组成 微观概念：由多种分子构成（如空气由氧气分子氮气分子等粒子构成）或多种原子构成（如镁铝合金由镁原子和铝原子构成）纯净物：宏观概念：由一种物质组成：如二氧二氧化碳由二氧化碳一种物质组成微观概念：由同种分子构成（如水由水分子构成）或原子（如铁由铁原子构成氦气由氦原子构成）构成以下三个概念主要从元素的角度分析： 单 质：一种元素组成的纯净物 化合物：多种元素组成的纯净物氧化物：两种元素组成的纯净物，其中有一种元素为氧元素。

不难看出水是由水分子构成 汞是由汞原子构成的 氯化钠是由氯离子和钠离子构成的物质 原子 分子三者的关系水构成：水由水分子构成；水分子由氢原子和氧原子构成一、元素的概念：_________________________________总称 二、概念的内涵与外延：元素的特点：是______概念 分___ 可以用___来形容不能用___来形容例如：氧气是由氧元素组成的32g 氧气中含有氧元素32g三、地壳中各个元素的含量顺序：___、___、___、___ 细胞中：___、___、___、___、___ 四、物质的分类——化学研究的核心的对象是物质混合物：宏观概念：____________：如空气是由氧气、氮气二氧化碳等种物质组成 微观概念：_______________；（如空气由______、_________等粒子构成）或多种原子构成（如镁铝合金由___和___构成）纯净物：宏观概念：_________：如二氧二氧化碳由二氧化碳一种物质组成微观概念：____________（如水由______构成）或原子（如铁由______构成氦气由_________构成）构成以下三个概念主要从元素的角度分析： 单 质：_____________________ 化合物：_____________________氧化物：_____________________________________________。

1.磁铁矿
• FeO31.03%，Fe2O368.97%或含Fe72.2%，O27.6%，等轴晶系 。单晶体常呈八面体，较少呈菱形十二面体。在菱形十二面体 面上，长对角线方向常现条纹。集合体多呈致密块状和粒状。 颜色为铁黑色、条痕为黑色，半金属光泽，不透明。硬度5.5～ 6.5。比重4.9～5.2。具强磁性。
•
离子电位(Φ)是一个重要的地球化学指标。Fe2+的离
子电位为2.70，可在水溶液中呈自由离子(Fe2+)迁移。
Fe3+的离子电位较高，为4.69，它易呈水解产物沉淀。
因此，在还原条件下，有利于Fe2+呈自由离子迁移；在
氧化条件下，则Fe2+易氧化为Fe3+而呈水解产物沉淀。
与铁共沉淀的元素(同价的或异价的)共生组合，可用离子
6.菱铁矿
• FeCO3，FeO62.01%，CO237.99%，常含Mg和Mn。 三方晶系。常见菱面体，晶面常弯曲。其集合体成粗粒状 至细粒状。亦有呈结核状、葡萄状、土状者。黄色、浅褐 黄色(风化后为深褐色)，玻璃光泽。硬度3.5～4.5，比重 3.96左右，因Mg和Mn的含量不同而有所变化。
(二)铁的化学和物理性质
•
(3)鲕状或肾状赤铁矿形态呈鲕状或肾状的赤铁矿。
•
赤铁矿是自然界中分布很广的铁矿物之一，可形成于各种地质作用，但以热液作
用、沉积作用和区域变质作用为主。在氧化带里，赤铁矿可由褐铁矿或纤铁矿、针铁
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
矿经脱水作用形成。但也可以变成针铁矿和水赤铁矿等。在还原条件下，赤铁矿可转
变为磁铁矿，称假象磁铁矿。
3.磁赤铁矿
• γ-Fe2O3，其化学组成中常含有Mg、Ti和Mn等混入物 。等轴晶系，五角三四面体晶类，多呈粒状集合体，致密 块状，常具磁铁矿假象。颜色及条痕均为褐色，硬度5， 比重4.88，强磁性。