苏教版高一化学必修一3.2铁、铜的获取及应用 Fe2+、Fe3+的检验及转化 教案设计

规律总结规律一：铁和铜间彼此反应的计算和讨论。

Fe 3＋和Cu 、Cu 2＋和Fe 之间的反应是我们学习过程中的一个非常重要的知识点，掌握彼此间的转化及计算，对培养我们的综合能力是十分必要的。

现讨论如下：将a mol Fe 3＋、b mol Cu 2＋、c mol Fe 和d mol Cu 混合于同一反应体系中充分反应。

可能发生的反应有： ①2Fe 3＋＋Fe 3Fe 2＋ ②2Fe 3＋＋CuCu 2＋＋2Fe 2＋ ③Fe ＋Cu 2＋Cu＋Fe 2＋现从以下角度进行讨论： （1）从发生的化学反应来讨论①无论a 、b 、c 、d 取何值，反应①、②、③不可能均发生。

②当c ＝2a，只发生①，因为Fe 2＋的氧化性最强。

③当c ＞2a时，发生的反应是先①后③。

④当c ＜2a时，发生的反应是先①后②。

（2）从反应后不溶物的成分来看溶液中的成分及含量不溶物的成分无非只有Fe ，或只有Cu ，或Fe 、Cu 都有，下面逐一进行讨论： ①若不溶物是Fe 和Cu ，则溶液中一定有Fe 2＋，一定无Fe 3＋和Cu 2＋，一定有Fe 2＋，其物质的量为n （Fe 2＋）＝（23a ＋b ）mol 。

②若不溶物只有Cu ，则溶液中一定无Fe 3＋，一定有Fe 2＋，其物质的量为（a＋c ）mol ，可能有Cu 2＋。

若满足c ＝2a ＋b ，则无Cu 2＋；若2a ＜c ＜2a＋b ，则有Cu 2＋，其物质的量为（b ＋2a －c ）mol ，且小于b mol ；若c <2a＜c ＋d ，也有Cu 2＋，其量仍为（b ＋2a －c ）mol ，但大于b mol 。

（3）从反应后溶液的成分来看不溶物的成分及含量①若溶液中有Fe 3＋，必定还有Cu 2＋和Fe 2＋，则反应后无不溶物。

②若溶液中只有Cu 2＋和Fe 2＋，则不溶物中一定无Fe ，可能有Cu 。

当满足a ＝2c ＋2d 时，无Cu ；当满足2c ＜a ＜2c ＋2d 时，有Cu ，其量为（d ＋c －2a）mol ，且小于d mol ；当满足a ＜2c ＜2c ＋2d 时，亦有Cu ，其量仍为（d ＋c －2a）mol ，但大于d mol 。

第二单元 铁、铜的获取及应用[学习目标] 1.了解铁和铜在自然界中的存在状态及形式。

2.了解铁、铜冶炼的常见方法及原理，明确从矿石到单质所经历的反应以及炼铁、炼铜中各种原料的作用。

3.通过对铁、铜化合物的学习，记住铁、铜及其化合物的性质，能够利用所学知识，设计化学实验鉴别Fe 2＋和Fe 3＋。

一、从自然界获取铁和铜 1.铁的冶炼冶炼设备：□01高炉。

原料：□02铁矿石、焦炭、空气、石灰石。

反应原理：□03在高温下用还原剂将铁从铁矿石中还原出来。

主要反应：C ＋O 2=====点燃CO 2 CO 2＋C=====高温2COFe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2 造渣反应：CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑ CaO ＋SiO 2=====高温CaSiO 3 2.铜的存在及物理性质 (1)铜的存在铜在自然界中主要以化合态存在，常见的矿石主要有黄铜矿(□04CuFeS 2)、孔雀石(□05CuCO 3·Cu(OH)2)。

(2)铜的物理性质铜为□06紫红色金属，密度□07较大，熔点□08较高，具有□09良好的导电、导热性能。

3.铜的化学性质(1)与非金属反应：2Cu ＋O 2=====△2CuO Cu ＋Cl 2=====点燃CuCl 2(棕黄色烟)(2)与某些盐溶液反应：Cu ＋2FeCl 3===CuCl 2＋2FeCl 2 4.铜的冶炼工业炼铜工艺流程：黄铜矿(CuFeS 2)――→高温□10粗铜――→精炼□11精铜 生物炼铜(矿堆浸铜法)： CuS ――→细菌CuSO 4――→FeCu特点：成本低，污染少，反应条件简单。

二、铁、铜及其化合物的应用 1.Fe 2＋的检验Fe 2＋：浅绿色，易被氧化。

(1)用NaOH 检验Fe 2＋＋2OH －===Fe(OH)2↓(□01白色沉淀) 4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3(□02红褐色沉淀) 现象：向含有Fe 2＋的溶液中加入NaOH 溶液，立即生成白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。

《铁元素与人体健康》教学设计——补血剂中的活性成分的检验高中化学学科核心素养是学生发展核心素养的重要组成部分，包括“宏观辨识与微观探析”、“变化观念和平衡思想”、“证据推理和模型认知”、“科学探究与创新意识”和“科学精神与社会责任”5个维度，全面展现了学生通过化学课程学习形成的关键能力和必备品格。

本文认为，基于化学核心素养的教学是指教学目标的确定、教学内容的组织、教学过程的实施、教学结果的改进、教学评价的设计等一系列教学环节均以化学核心素养的发展作为衡量准则，培养学生的关键能力和必备品格。

具体来说，教学目标源于化学学科核心素养、教学内容基于真实情境、教学过程的实施（教学方法）有利于素养的内化，积极实施“教、学、评”一致性，有效开展化学日常学习评价，促进学生化学学科核心素养的提升。

一、教材分析本节课内容选自苏教版化学1专题3第二单元。

铁是生产、生活中应用量最大、应用最广泛的金属，在人类文明发展进程中起着十分重要的作用。

教材选取铁这种金属是为了让学生认识金属元素及其化合物的相关性质，了解化学与人类生活的密切关系，进一步掌握元素化合物知识的一般研究方法。

本节课教材知识体系从人们熟悉的铁及其化合物在生产生活中的应用实例着手，引导学生复习铁离子及亚铁离子的检验及转化，并学会用其解决实际问题。

二、教学目标1.宏观辨识与微观探析：掌握Fe2+与Fe3+的检验及鉴别方法；掌握Fe2+与Fe3+的相互转化2.变化观念与平衡思想：运用氧化还原理论分析Fe2+与Fe3+的相互转化；3.证据推理与模型认知：学会从信息提示与资料卡中，提取有用信息，并能合理利用解释化学问题；能根据实验证据推出合理结论；构建Fe2+与Fe3+的转化模型，运用模型解释化学问题；4.科学探究与创新意识：学习设计鉴别补血剂中的亚铁离子的实验方案，小组合作完成实验设计；5.科学精神与社会责任：了解铁元素与人体的紧密联系，体会化学与生活息息相关；三、教学重难点：补血剂中活性成分的检验实验设计、Fe2+与Fe3+的相互转化；四、设计思路素养是人在特定情境中综合运用知识、技能和态度解决问题的高级能力与人性能力。

高中化学学习材料（精心收集**整理制作）铁、铜的获取及应用一、铁的冶炼基本原理：高温下，用还原剂从铁矿石中把铁还原出来。

原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气等。

设备：高炉主要化学反应：C＋O2CO2；C＋CO22CO；Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2造渣反应：CaCO3CaO＋CO2↑；CaO＋SiO2CaSiO3二、铁的化学性质三、Fe2＋、Fe3＋的特征颜色反应与Fe2＋、Fe3＋的检验（1）Fe3＋的特征颜色反应：①加入KSCN溶液，变成血红色溶液Fe3＋＋SCN－［Fe（SCN）］2＋（血红色）②加入NaOH溶液，有红褐色沉淀生成Fe3＋＋3OH－Fe（OH）3↓（红褐色）（2）Fe2＋的特征颜色反应①加入NaOH溶液，有白色絮状沉淀生成，在空气中颜色变为浅蓝、灰绿，最后成红褐色。

Fe2＋＋2OH－Fe（OH）2↓（白色）4Fe（OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH）3↓（红褐色）②加入KSCN溶液，无血红色出现，再加氯水，溶液即出现血红色。

2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－Fe3＋＋SCN－［Fe（SCN）］2＋上述两种现象常作为判断Fe2＋存在的依据。

四、Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互转化（一）“铁三角”关系1．Fe2＋→Fe3＋2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－4Fe (OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)32Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl2．Fe3＋→Fe2＋2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋2Cu2＋（制印刷线路）铁、铜的获取及应用一、选择题1．高炉炼铁时加入石灰石的目的是（）A.生成的二氧化碳再转化为一氧化碳B.去硫、磷C. 提高炉温D. 除去脉石（SiO2）2、人体血红蛋白中含有Fe2+离子，如果误食亚硝酸盐，会使人中毒，因为亚硝酸盐会使Fe2+离子转变成Fe3+离子，生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。

服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒，这说明维生素C具有（Ｄ）A、酸性B、碱性C、氧化性D、还原性3、在Fe、Fe2+、Fe3+三种粒子中，具有相同的 ( )A. 质子数B. 最外层电子数C. 核外电子数D. 电荷数4、将适量的铁粉加入FeCl3溶液中，充分反应后，溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等，则已反应的的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为（）A、2∶3B、3∶2C、1∶2D、1∶15、在含有Fe3+、Fe2+、Cu2+的溶液中加入铁粉，充分反应后，固体残渣用盐酸处理有气体放出，则与铁粉反应后的溶液中离子最多的是（）A、Fe3+B、Fe2+C、Cu2+D、H+6、在印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是（）A．烧杯中有铜无铁 B．烧杯中有铁无铜C．烧杯中铁铜都有 D．烧杯中铁铜都无7、常温下，不能用铁制容器存放的物质是（）A．浓H2SO4 B．浓氨水 C．CuSO4溶液 D．KOH溶液8、下列关于铁的叙述中错误的是（）A．纯净的铁是光亮的银白色金属。

铁、铜及其化合物的应用一、学习目标：1、熟知铁、铜及其重要化合物的主要性质2、掌握Fe2+和Fe3+的性质及其相互转化的途径；3、学会用化学方法鉴别Fe2+和Fe3+，4、了解Fe2+和Fe3+之间的相互转化在生产生活的应用。

二、重点、难点：1、Fe2+ 、Fe3+ 的性质及相互转化2 、Fe2+ 、Fe3+的化学鉴别方法。

三、过程与方法（1）通过设计实验方案并进行实验探究，让学生掌握铁离子、亚铁离子的化学性质及相互转化的条件。

（2）通过师生互动、生生互动，引导学生自主学习、合作学习和探究学习，深化学生思维，培养学习品质。

四、情感态度1、使学生体会科学探究的过程及方法，强化科学探究意识，培养科学素养2、通过以化学实验为主的多种探究活动，认识化学实验在学习和研究化学中的重要作用，激发学生学习化学的兴趣，培养学生的创新意识和实践能力。

五、教学方法：实验探究法、归纳法、师生讨论法、教师讲授法六、教学媒体：1. 仪器：试管、滴管、烧杯等2. 药品：FeCl3溶液、Fe Cl2溶液、KSCN溶液、还原铁粉、双氧水、稀盐酸等课堂引入铁和铜是我们日常生活中经常接触的金属材料，铁是具有磁性的银白色金属，铜是紫红色的金属。

同学们日常看到的铁不都是银白色的吗？铁粉是黑色的？【实验探究】⑴在2支试管中分别加入10mlFeCl2溶液和FeCl3 溶液直接观察颜色⑵各滴加几滴KSCN溶液，观察现象⑶再取2支试管，分别加入10mlFeCl2溶液和FeCl3 溶液，然后，各滴加几滴加NaOH溶液本节知识一、铁铜的物理性质及应用二、铁的化学性质1、与非金属反应与O 2 ________________________________与Cl 2； 2Fe + 3Cl 2 =2FeCl 3与S ________________________________________________2、与酸反应A 、常温下，遇浓硫酸、浓硝酸______________________与氧化性酸（如稀硝酸）反应不产生氢气B 、与非氧化性酸（如盐酸和稀硫酸）反应产生氢气离子方程式:________________________________________3、与盐溶液反应（如：硫酸铜溶液反应）离子方程式：________________________________________4、与水反应化学方程式：___________________________________________ 【小结】铁元素遇弱氧化剂转化为+2价，遇强氧化剂转化为+ 3价三、铁的化合物氧化物 FeO Fe 2O 3 Fe 3O 4颜色状态金属化合价共性 都不溶于水高温时都能被CO H 2 C AL 等还原剂还原生成铁单质氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2制备方法 Fe 2+ + 2OH - = Fe ﹝OH ﹞2 ↓ Fe 3+ + 3OH -= Fe ﹝OH ﹞3转化 Fe(OH)2 Fe(OH)3现象：白色沉淀变成灰绿色，最后变成红褐色化学方程式：3、Fe 2+ 、Fe 3+的鉴别【信息提示】在含有Fe 3+的溶液中加入硫氰化钾（KSCN ）溶液，溶液变成血红色，离子方程式为Fe 3+ + 3SCN - = Fe ﹝SCN ﹞34.【思【小结】 Fe 2+ Fe 3+ 水溶液颜色 浅绿色 黄色 加入NaOH 白色絮状迅速变为灰绿色) 红褐色沉淀 加入KSCN 无明显现象 （血红色）考】Fe2+与Fe3+之间能否相互转化？【实验】实验室提供如下试剂：铁粉、0.1mol/LFeCl3溶液、0.1mol/LFeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。

教学设计名称：《F e2+和Fe3+的相互转化》所属课程：苏教版必修一所属专业：化学《F e2+和Fe3+的相互转化》教学设计案例一、教学内容分析：“Fe2+、Fe3+的转化”是新课标苏教版高中化学必修一专题三第二单元《铁、铜的获取及应用》的重点之一。

本节课首先让学生通过了解铁在人体中的重要作用，提出“为什么补铁的时候需要同时服用维C效果会更好”。

然后结合专题一和专题二的氧化还原的有关知识，推测Fe3+和Fe2+之间是否能发生转化？再通过实验进行探究，最后总结出Fe3+和Fe2+之间转化的条件，从而解决一开始提出的补铁问题。

实现了从生活走向化学，又从化学回归生活。

在教学过程中，力图使学生将“铁离子的检验”与“氧化还原反应”、“铁盐转化”等知识有机结合来解决实际问题，从而提高学生的思维能力和动手能力。

二、教学目标：知识与技能：1．掌握Fe2+和Fe3+的还原性和氧化性。

2．通过探究实验进一步理解氧化还原反应的相关知识，同时培养学生的探究能力。

过程与方法：1．通过Fe2+和Fe3+的相互转化探究实验，学生学会氧化还原反应原理。

2．预测和验证未知物性质的科学方法。

情感态度与价值观：1．体会氧化还原反应的普遍存在，并能举例说明生活、生产中常见的氧化还原反应。

2．通过了解铁与人体健康的内容，知道化学无处不在，真正感悟到生命健康与化学的紧密关系。

三、教学重点难点：1．学生掌握Fe3+和Fe2+的相互转化关系，进一步巩固氧化还原反应的知识。

2．实验探究方案的设计。

3.用氧化还原反应原理预测和验证物质性质的科学方法。

四、学生情况分析本节课是在学生学习氧化还原反应原理以及离子反应之后一次非常重要的综合升华，由于课时的限制学生对上述知识的掌握不太到位，给本节课的教学带来了不小的困难，同时这节课本身也属于高中知识的难点，学生的表达能力以及设计实验的能力还没有达到要求，所以，想要更好的实现教学目标，在课堂的设计和组织上要多花点心思。

Fe 2+、Fe 3+的相互转化【学习目标】（1）通过教师演示，学会用多种方法鉴别铁离子、亚铁离子。

（2）通过探究实验初步掌握铁离子、亚铁离子的性质及其相互转化。

（3）了解铁离子、亚铁离子之间的相互转化在生产生活中的具体应用。

【学习重点】Fe 2+、Fe 3+的检验；Fe 2+、Fe 3+的相互转化。

【学习难点】Fe 2+、Fe 3+的相互转化。

【导入】化学小魔术【活动探究】一、Fe 2+、Fe 3+的检验【交流与讨论】现有两瓶溶液，分别是FeCl 2溶液、FeCl 3溶液，你能给它们贴上正确的标签吗你的依据是什么【实验探究、知识归纳〗二、Fe 、Fe 的相互转化【交流与讨论】根据氧化还原反应原理，利用以下试剂，设计实验方案探究Fe 2+、Fe 3+的相互转化的条件。

备选试剂：FeCl 2溶液、FeCl 3溶液、氯水、铜片、H 2O 2溶液、KSCN 溶液、KI 溶液、淀粉溶液。

【实验探究】【知识归纳】“铁三角”——氧化还原反应规律的应用Fe+2 +3Fe的化合物Fe的化合物【学以致用】1、为什么用FeCl3溶液可以制作印刷电路板2、实验室放置一晚的FeSO4溶液怎么变黄了实验室该如何保存FeCl2或FeSO4溶液3、缺铁性贫血患者服用的补血剂（含Fe2+）与维生素C搭档，效果会更好【传言与求证】1、有网友说，苹果变黄是其中Fe2+被氧化成Fe3+的缘故，所以多吃苹果可以补铁，是真的吗2、中国人习惯饭后一杯茶，但前段时间网上传言饭后饮茶会阻碍机体对铁的吸收。

你觉得是真的吗【课堂小结】这节课你掌握什么内容学会了什么方法【自我检测】1、下列化合物溶于稀盐酸后，滴加KSCN溶液没有颜色变化，再加氯水呈红色的是B. Fe2O3C.Fe3O4D.Fe(OH)3（)2、用FeCl3溶液与铜反应制印刷电路板，是因为（)A .Fe3+具有较强的氧化性B . Fe3+具有较强的还原性3、补铁剂与维生素C同服,可增强对铁的吸收,是因为维生素C具有（）A.氧化性B.酸性C. 还原性D.不稳定性4、为了使FeSO4转变为Fe2(SO4)3而又不引入杂质，应加入的试剂是（)A.氯水(NO3)2 C. H2O2溶液5、除去下列物质中混有的少量杂质应用怎样化学方法，写出有关反应的离子方程式。