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课时3 探究铁及其化合物的氧化性或还原性目标与素养：1.了解铁及其化合物的主要化学性质。
(宏观辨识)2.掌握Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的相互转化。
(变化观念)3.掌握Fe2＋、Fe3＋的检验方法。
(科学探究)一、铁及其重要化合物的性质1．铁元素的含量：铁元素在地壳中的含量处于第四位，仅次于氧、硅和铝。
2．铁元素的存在形态(1)游离态：存在于陨铁中。
(2)化合态①主要化合价：＋2、＋3。
②存在形式：主要以矿石的形式存在。
如：黄铁矿(FeS2)、赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)。
3．铁的氧化物23344．铁的氢氧化物稳定性受热发生分解：2Fe(OH)3=====△Fe2O3＋3H2O(化学方程式)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3常温下易被空气氧化(白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色)：与非氧化性酸反应(离子方程式) Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2OFe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O二、铁及其化合物的氧化性或还原性探究1．预测与假设2．实验方案(1)证明Fe3＋只有氧化性，需加入还原剂，如铁、铜、锌等。
(2)证明Fe只有还原性，需加入氧化剂，如稀硫酸、硫酸铜溶液等。
(3)证明Fe2＋有氧化性，需加入还原剂，如Zn；证明其有还原性，需加入氧化剂，如氯水、稀硝酸等。
3．实验步骤、现象和结论(1)Fe2＋的氧化性和还原性实验探究实验内容实验现象结论加入KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水溶液呈红色Fe2＋具有还原性，离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl －，Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3溶液由浅绿色变为无色Fe2＋具有氧化性，离子方程式：Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋实验内容实验现象结论加入KSCN溶液，溶液呈红色，加入足量铁粉后，溶液退色Fe3＋具有氧化性，Fe具有还原性，离子方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋加入KSCN溶液，溶液呈红色，加入足量铜片后，溶液红色消失，变为蓝色Fe3＋具有氧化性，离子方程式：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋(3)Fe的还原性实验探究实验内容实验现象结论铁钉变细，有气体生成Fe具有还原性，离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑有红色固体析出Fe具有还原性，离子方程式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu(1)铁元素在地壳中含量位于第三位。
探究铁及其化合物的氧化性或还原性教案第一章：引言1.1 教学目标让学生了解铁及其化合物在化学反应中的氧化性和还原性。
引导学生掌握实验方法和技巧，观察和分析实验现象。
1.2 教学内容铁的物理性质和化学性质。
铁的氧化态和还原态。
铁及其化合物的氧化性和还原性实验。
1.3 教学方法采用讲解、实验和讨论相结合的教学方法。
1.4 教学准备实验室用具：烧杯、试管、滴定管等。
实验试剂：铁片、铁(III)硫酸、硫酸铜等。
第二章：铁的物理性质和化学性质2.1 教学目标让学生了解铁的物理性质和化学性质。
2.2 教学内容铁的物理性质：颜色、形态、密度等。
铁的化学性质：与氧气、水的反应，与其他金属的反应。
2.3 教学方法通过观察和实验让学生了解铁的物理性质和化学性质。
实验室用具：烧杯、试管等。
实验试剂：铁片、氧气、水等。
第三章：铁的氧化态和还原态3.1 教学目标让学生了解铁的氧化态和还原态。
3.2 教学内容铁的氧化态：+2价、+3价等。
铁的还原态：0价。
3.3 教学方法通过讲解和实验让学生了解铁的氧化态和还原态。
3.4 教学准备实验室用具：试管、滴定管等。
实验试剂：铁片、硫酸铜等。
第四章：铁及其化合物的氧化性实验4.1 教学目标让学生了解铁及其化合物的氧化性实验。
4.2 教学内容铁的氧化性实验：与氧气、水的反应。
铁(III)硫酸的氧化性实验：与还原剂的反应。
4.3 教学方法通过实验和讨论让学生了解铁及其化合物的氧化性实验。
实验室用具：烧杯、试管等。
实验试剂：铁片、氧气、水、还原剂等。
第五章：铁及其化合物的还原性实验5.1 教学目标让学生了解铁及其化合物的还原性实验。
5.2 教学内容铁的还原性实验：与氧化剂的反应。
铁(III)硫酸的还原性实验：与还原剂的反应。
5.3 教学方法通过实验和讨论让学生了解铁及其化合物的还原性实验。
5.4 教学准备实验室用具：烧杯、试管等。
实验试剂：铁片、氧化剂、还原剂等。
第六章：案例分析与讨论6.1 教学目标让学生通过案例分析，深入理解铁及其化合物的氧化性和还原性。
2.3.3《探究铁及其化合物的氧化性或还原性》教学设计【教学内容分析】通过之前两节课对氧化还原反应和氧化剂、还原剂的学习，本节课我们继续运用之前学过的知识探究铁及其化合物的氧化性或还原性。
【教学目标】知识目标：1、以铁及其化合物为例，从氧化还原角度认识物质的性质。
2、掌握探究物质氧化性和还原性的过程和方法。
3、了解Fe2+、 Fe3+的检验方法。
能力目标：1、通过演示、分组实验,培养学生的观察能力、动手操作能力2、通过设计实验，培养学生知识迁移、扩展能力，加深对已学知识的理解。
3、培养学生归纳对比的思维能力，提高综合运用知识的能力.情感价值观目标：1、通过实验现象的观察和总结,培养学生实事求是的科学精神2、通过学生自己设计动手实验，激发学生的兴趣和求知欲。
有助于学生发现问题、提出问题。
3．使学生了解铁及其化合物在一定条件相互转化的意义以及在生活生产中的广泛应用。
【教学重点】不同价态铁及其氧化物的转化的条件及现象【教学方法】实验演示，探究式学习【教学过程】（一）复习、导课【教师提问】之前我们学习了氧化还原反应和氧化剂、还原剂的基本知识，下面谁来回答一下氧化还原反应的实质以及常见的氧化剂和还原剂？【学生回答、老师点评补充】【教师讲述】好，那我们今天继续学习下面的课程，我们就要运用之前学过的氧化还原知识来探究铁及其化合物在一定条件下通过氧化还原反的应相互转化，以及在转化过程中表现出不同的氧化性或还原性。
【教师实物展示】这就是我们之前学过的铁，铁元素在自然界中可以单质形态存在，更多则以+2和+3价的化合物存在，请大家列举我们之前学过的一些铁的化合物。
黄铁矿赤铁矿磁铁矿（主要成分为FeS2）（主要成分为Fe2O3）（主要成分为Fe3O4）【学生回答、老师点评补充】【设问】人体需要的是铁单质吗？铁怎样转化为能被吸收的铁元素呢？【教师实物展示】好，下面我们就看几种常见的铁的化合物：氧化物有氧化亚铁、三氧化二铁、四氧化三铁等等，氢氧化物有氢氧化亚铁和氢氧化铁。
《探究铁及其化合物的氧化性或还原性》教学设计一、教学目标1.以铁及其化合物为例，从氧化还原角度认识物质的性质。
2.掌握Fe2+、Fe3+ 的检验方法。
3.掌握Fe、Fe2+ 、Fe3+ 的相互转化。
二、教学重点和难点依据教学目标，参照学生已有的知识经验，确定本课教学的重点、难点如下：Fe、Fe2+ 、Fe3+ 的相互转化，相应的化学方程式和离子方程式。
三、教学过程（一）教学方法：多媒体辅助教学法、自主探究法、小组讨论合作法、对比法（二）教学过程：1、新课导入[出示小视频]通过观看视频，贫血对孕妇、儿童是非常有害的，同样在我们的生活中如果出现缺铁性贫血，会严重影响我们的正常生活，提问有哪些同学知道出现缺铁性贫血会有什么表现？学生回答，继续出示幻灯片小朋友贫血会出现头晕乏力，血红蛋白中的Fe2+能携带氧气，当Fe2+被氧化为Fe3+时，会出现头晕乏力，进而引出贫血是缺乏Fe2+，Fe2+能转化为Fe3+，当出现缺铁性贫血时，可吃富含铁元素的食物。
2、了解学习目标[出示幻灯片]3、自主学习。
认真阅读课本P53 资料在线铁及其化合物，思考讨论以下问题【出示幻灯片】：（1）Fe2+、Fe3+主要在那些物质中存在？（2）铁的氧化物有什么区别？（3）铁的氢氧化物有什么区别？学生回答这三个问题同时出示幻灯片知道铁的氧化物、氢氧化物的颜色区别，以直观的图片信息加深学生们的理解记忆。
为加深学生理解做一训练题，学生回答，对于C 中的化学方程式，学生黑板书写。
4、学生组内讨论。
引入本节课的重点，通过上节课学习过的内容，提问学生：Fe、Fe2+ 、Fe3+ 所具有的的氧化性或还原性，让学生小组内探究如何验证氧化性或还原性，小组内讨论激烈，学生回答，教师总结加深印象。
5、学生实验探究。
教师适当讲解实验的要求，结合常见的氧化剂和还原剂，教师学生一起引出Fe、Fe2+ 、Fe3+ 所具有的的氧化性或还原性探究实验，学生组内探究四组实验；（1）铁单质还原性的探究：铁与稀硫酸的反应（2）Fe2+氧化性的探究：氯化亚铁溶液与锌粉的反应（3）Fe2+还原性的探究：氯化亚铁溶液与氯水的反应（4）Fe3+氧化性的探究：氯化铁溶液与铁粉的反应学生1：描述实验现象学生2：补充学生1 未说全的实验现象，实验结论。
32酸、酸性KMnO4溶液、KSCN溶液
2、仪器：小试管5支、药匙、滴管2个
【当堂检测】
1．为了检验某FeCl2溶液是否变质，可向溶液试样中加入（）
A.石蕊溶液
B.铁片
C.KSCN溶液
D. NaOH试液
2．在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合液中加入铁粉，反应结束后，剩余的固体过滤后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )
A.Cu2+
B.Fe2+
C. Fe3+
D.H+
3．下列离子方程式中，正确的是（）
A．铁与氯化铁溶液反应：Fe＋Fe3＋==2Fe2＋
B．铁与稀盐酸反应：2Fe＋6H＋==2Fe2＋＋3H2↑
C．FeCl2溶液与氯水反应：Fe2＋＋Cl2==Fe3＋＋2Cl－
D．Fe(OH)3与盐酸反应：Fe(OH)3＋3H＋==Fe3＋＋3H2O
4．把铁片放入下列溶液中，充分反应后，溶液质量比反应前减轻的是（）A．稀盐酸B．CuSO4溶液
C．FeSO4溶液D．FeCl3溶液
5．下列说法不正确的是（）
A．铁元素是生物体中含量最高的生命必需的微量元素，人体缺铁，就会出现贫血症状
B．人体只吸收Fe2+，适量服用维生素C 有利于铁元素的吸收
C．CO会使血红蛋白丧失载氧能力，使人体出现缺氧症状
D．实验室检验Fe2+常用KSCN溶液
六、板书设计
探究铁及其化合物的氧化性和还原性
预测所选试剂结论
还原性Fe H2SO4Fe+2H+==Fe2++H2↑
ZnFe2++Zn==Fe +Zn2+
+2
氧化性和还原性Fe氯水2Fe2++Cl2== 2Fe3++2Cl-
+3
氧化性Fe Fe2Fe3++Fe== 3Fe2+。
探究铁及其化合物的氧化性或还原性(45分钟100分)一、选择题(本题包括15小题,每小题4分,共60分)1.(2015·广州高一检测)关于物质的类别,下列说法正确的是( )A.食盐水、糖水和冰水都是饮料,属于混合物B.某物质只含有一种元素,则该物质一定是单质C.烧碱属于碱,纯碱属于盐D.CuSO4·5H2O是一种混合物【解析】选C。
冰水中全是水,是纯净物,A不正确;某物质只含有一种元素,可能是两种单质的混合物,B不正确;烧碱是NaOH,是碱,纯碱是碳酸钠,是盐,C正确;CuSO4·5H2O是一种结晶水合物,是化合物,D不正确。
【补偿训练】分类方法在化学学科的发展中起到了非常重要的作用。
下列分类标准合理的是( )①根据碳酸钠溶于水呈碱性,则碳酸钠既属于盐,又属于碱②根据反应中是否有电子的转移将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应③根据分散系是否具有丁达尔效应将分散系分为溶液、胶体和悬浊液④根据在水溶液中或熔融状态下能否导电将化合物分为电解质和非电解质A.①③B.②④C.①④D.③④【解析】选B。
①碳酸钠是由金属阳离子(Na+)和酸根离子(C)构成的,属于盐,但不属于碱;③溶液、胶体和悬浊液的分类依据为分散质微粒直径的大小,而不是是否具有丁达尔效应。
2.下列说法正确的是( )A.胶体是一种带电的分散系B.可以用丁达尔效应区别胶体与溶液C.胶体和浊液都能透过滤纸D.向氢氧化铁胶体中加入硫酸钠溶液不会出现沉淀【解析】选B。
A项,胶体不带电,胶粒可能带电;C项,浊液不能透过滤纸;D项,加入硫酸钠溶液,Fe(OH)3胶体发生聚沉形成Fe(OH)3沉淀。
3.(2015·宜宾高一检测)物质分类是化学研究的重要方法之一。
化学工作者经常根据物质的组成对物质进行分类研究。
近年来的研究表明,在金星大气层中存在C2O3。
下列物质可与C2O3归为一类的是( ) A.H2、O3 B.SO2、NOC.H2SO4、H2CO3D.Na2SO4、KClO3【解析】选B。
C2O3是氧化物,所以与之属于同一类别的是B。
4.(2015·哈尔滨高一检测)能用H++OH-H2O表示的是( )A.Ba(OH)2溶液和稀硫酸的反应B.NaOH溶液和盐酸的反应C.Cu(OH)2和稀硫酸的反应D.NaOH溶液和CO2的反应【解析】选B。
A中还有Ba2+与S的反应,C中Cu(OH)2不能写成离子形式,D中CO2不能写成H+形式。
【补偿训练】下列各组在溶液中的反应,不管反应物的量是多少,都能用同一离子方程式表示的是( ) A.NaOH与CO2 B.Ba(OH)2与H2SO4C.HCl与Na2CO3D.NaHCO3与Ca(OH)2【解析】选B。
B项,只发生反应Ba2++2OH-+2H++S BaSO4↓+2H2O;A项,CO2少量时生成Na2CO3,CO2足量时生成NaHCO3;C项,H+少量时生成HC,H+足量时生成CO2和H2O;D项NaHCO3少量时:HC+Ca2++OH-CaCO3↓+H2O,NaHCO3足量时:2HC+Ca2++2OH-2H2O+CaCO3↓+C。
5.下列有关氧化还原反应的叙述不正确的是( )A.肯定有电子得失B.肯定是有关氧元素的反应C.氧化剂得到电子总数和还原剂失去电子总数相等D.肯定有化合价的变化【解析】选B。
氧化还原反应的特征是有化合价变化,实质是有电子转移。
氧化还原反应不一定有氧元素参加。
反应中得失电子总数相等。
6.将铁屑溶于过量的稀盐酸后,再加入下列物质,会有Fe3+生成的是( )A.硫酸B.氯水C.硫酸锌D.氯化铜【解析】选B。
铁屑溶于过量稀盐酸时:Fe+2HCl FeCl2+H2↑,若使Fe2+转化为Fe3+,需加入强氧化剂(Cl2、HNO3、KMnO4等)。
【补偿训练】(双选)(2015·中山高一检测)氧化还原反应中,水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既不是氧化剂又不是还原剂。
下列反应与Cl2+SO2+2H2O H2SO4+2HCl相比较,水的作用完全相同的是( )A.2H2O2H2↑+O2↑B.4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3C.2F2+2H2O4HF+O2D.Cl2+H2O HCl+HClO【解析】选B、D。
在反应Cl2+SO2+2H2O H2SO4+2HCl中,水既不是氧化剂也不是还原剂,A中水既是氧化剂又是还原剂;B中水既不是氧化剂也不是还原剂;C中水是还原剂;D中水既不是氧化剂也不是还原剂。
7.(2015·石家庄高一检测)下列说法错误的是( )A.利用丁达尔效应可区分蛋白质溶液与葡萄糖溶液B.某物质经科学测定只含有一种元素,则可以断定该物质是一种纯净物C.用过滤法无法除去Fe(OH)3胶体中的FeCl3D.向豆浆中加入硫酸钙制豆腐,是利用了胶体的聚沉性质【解析】选B。
B项,由同一种元素构成的不同单质组成的物质属于混合物。
8.下列物质中,能够导电的电解质是( )A.CuB.熔融的MgCl2C.液态硫酸D.蔗糖【解析】选B。
Cu既不是电解质也不是非电解质,故A项错误;蔗糖是非电解质,故D项错误;硫酸是电解质,但液态不导电,故C项错误;MgCl2是电解质,熔融时能导电,故B项正确。
9.(2015·哈尔滨高一检测)下列物质与盐酸反应后,向所得溶液中滴加KSCN溶液,溶液呈红色,这种物质是( )A.FeB.FeOC.Fe3O4D.Fe(OH)2【解析】选C。
只有Fe3O4与盐酸反应才会产生Fe3+。
10.(双选)ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。
实验室可通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,下列说法正确的是( )A.KClO3在反应中得到电子B.ClO2被氧化C.H2C2O4在反应中被氧化D.1 mol KClO3参加反应有2 mol电子转移【解析】选A、C。
标出反应物和生成物中各元素的化合价,由题意可知K lO3～lO2,化合价降低,得电子,故A项正确;被氧化或被还原是对反应物而言的,故B项不正确;由于H2SO4中各元素的化合价在反应前后均没有发生变化,故失电子、被氧化的物质一定是H2C2O4。
11.(2015·济宁高一检测)单质X和Y相互反应生成化合物XY(其中X为+2价,Y为-2价)。
下列叙述中:①X 被氧化;②X是氧化剂;③X具有氧化性;④XY既是氧化产物也是还原产物;⑤XY中的Y2-具有还原性;⑥XY中的X2+具有氧化性;⑦Y的氧化性比XY中X2+的氧化性强,其中说法正确的是( )A.①④⑤⑥⑦B.①③④⑤C.②④⑤D.①②⑤⑥⑦【解析】选A。
→Y,反应过程中X的化合价升高,X被氧化,作还原剂,具有还原性,①正确,②、③错误;XY既是化合价升高(→Y),被氧化的产物,即氧化产物,又是化合价降低(→X),被还原的产物,即还原产物,④正确;XY中的Y2-,化合价能升高(X→),具有还原性,⑤正确;XY中的X2+,化合价能降低(Y→),具有氧化性,⑥正确;在反应中Y是氧化剂,XY是氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物,⑦正确。
12.(2015·广州高一检测)若(NH4)2SO4在强热时分解的产物是SO2、N2、NH3和H2O,则该反应中化合价发生变化和未发生变化的氮原子数之比为( )A.1∶4B.1∶2C.2∶1D.4∶1【解析】选B。
本题考查氧化还原反应理论,意在考查学生根据所学知识解决问题的能力。
根据(NH 4)2SO4SO2+N2+NH3+H2O,由得失电子守恒配平为3(NH4)2SO43SO2↑+N2↑+4NH3↑+6H2O,所以变价氮与未变价氮原子数之比为1∶2。
【互动探究】(1)配平并写出题干中涉及的化学方程式。
提示:3(NH4)2SO43SO2↑+N2↑+4NH3↑+6H2O。
(2)根据题干中的反应计算,当反应1 mol(NH4)2SO4时,转移电子的物质的量是多少?提示:根据化学方程式3(NH4)2SO43SO2+N2+4NH3+6H2O可知,当有3 mol(NH4)2SO4发生反应时,转移6 mol电子,所以当反应1 mol(NH4)2SO4时,转移电子的物质的量是2 mol。
13.(2015·山东省实验中学高一检测)反应①、②分别是从海藻灰和某种矿石中提取碘的主要反应:①2NaI+MnO2+3H2SO42NaHSO4+MnSO4+2H2O+I2;②2NaIO3+5NaHSO32Na2SO4+3NaHSO4+H2O+I2下列说法正确的是( )A.两个反应中NaHSO4均为氧化产物B.碘元素在反应①中被还原,在反应②中被氧化C.氧化性:MnO2>S>I>I2D.反应①、②中生成等量的I2时转移电子数比为1∶5【解析】选D。
在反应①中硫元素既不被氧化也不被还原,在反应②中被氧化,故A错误;碘元素在反应①中被氧化,在反应②中被还原,故B错误;氧化性I>S,故C错误;反应①中生成1 mol碘转移2N A电子,反应②中生成1 mol碘转移10N A电子,所以反应①、②中生成等量的I2时转移电子数比为2N A∶10N A=1∶5,故D正确。
14.(2015·苏州高一检测)下列离子在对应的溶液中能大量共存的是( )A.pH=0的溶液中:C、Cl-、K+、Na+B.在能使酚酞试液变红的溶液中:Ca2+、Ba2+、N、HCC.在含有Cl-、Ba2+的溶液中:Na+、K+、HC、ND.在无色透明溶液中:Ba2+、Fe3+、Mg2+、Cl-、S【解析】选C。
A项,pH=0,表示强酸性溶液,溶液中含有大量H+,2H++CCO2↑+H2O,错误;B项,能使酚酞试液变红的溶液一定呈碱性,即溶液中含有大量OH-,溶液中Ca2++2OH-Ca(OH)2↓,HC+OH-C+H2O,错误;C项,碳酸氢钡类似碳酸氢钙,该组离子之间不发生反应,正确;D项,Fe3+在溶液中呈黄色,Ba2+与S会反应生成BaSO4沉淀,错误。
【方法规律】限定条件的离子共存题的分析方法解答此类题目的原则是离子在所给条件下互不反应,判断的步骤是先看条件,后看反应。
本题就是一个带有“限定条件”的典型题目,它代表了今后的命题方向。
“限定条件”的设置主要为溶液的酸碱性、直接说明溶液中已含有某种离子、溶液是否带有颜色等,另外,还要特别注意是否发生“氧化还原反应”,它是高考命题较为稳定的角度。
15.向一定量的Fe、Fe3O4、Fe2O3、FeO的混合物中加入200 mL 1 mol·L-1的盐酸,恰好使混合物完全反应溶解,放出4.48 mL(标准状况)气体。
