第2課時 鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系
本節(jié)課是魯科版高一化學(xué)（必修一）第三章第一節(jié)《鐵的多樣性》第二課時的內(nèi)容。上節(jié)課主要是運(yùn)用的氧化還原反應(yīng)的理論，探究鐵及其化合物的氧化性或還原性。通過鐵及其化合物相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系，讓學(xué)生建構(gòu)起分類觀和轉(zhuǎn)化觀等化學(xué)基本方法。了解鐵的化合物知識在人類生活和生產(chǎn)中的重要作用，明確化學(xué)來源于生活并服務(wù)于生活的思想。
宏觀辨識與微觀探析:
掌握選用不同的氧化劑與還原劑實(shí)現(xiàn)鐵與鐵的化合物的相互轉(zhuǎn)化。
掌握檢驗(yàn)Fe2＋、Fe3＋的方法。
證據(jù)推理與模型認(rèn)知:
通過鐵及其化合物之間轉(zhuǎn)化的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生建構(gòu)起分類觀和轉(zhuǎn)化觀等化學(xué)基本方法。
科學(xué)探究與創(chuàng)新意識 :
通過對鐵及其化合物性質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系、補(bǔ)鐵劑中鐵元素價態(tài)的探究，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究成功的喜悅。
科學(xué)精神與社會責(zé)任 :
通過對鐵及其化合物性質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系、補(bǔ)鐵劑中鐵元素價態(tài)的探究，培養(yǎng)他們的探究意識和善于與他人合作的精神，體會化學(xué)知識在生活中具體應(yīng)用。
教學(xué)重點(diǎn)：
1. 鐵及其化合物之間轉(zhuǎn)化的方法。
2．掌握檢驗(yàn)Fe2＋、Fe3＋的方法。
教學(xué)難點(diǎn)：鐵及其化合物之間轉(zhuǎn)化的方法。
實(shí)驗(yàn)用品、多媒體教學(xué)平臺
【引入】小明這幾天全身乏力、頭痛頭暈、眼花耳鳴、暴躁、容易發(fā)怒、注意力很難集中。到醫(yī)院檢查，醫(yī)生診斷換了缺鐵性貧血癥。醫(yī)生給他開出了以下的藥方。
藥劑：硫酸亞鐵片、Vc片各2片/天
輔助治療：多食用含鐵豐富的食物并配合Vc服用。
請同學(xué)們思考一下為什么維生素C和補(bǔ)鐵劑搭檔效果會更好？
那么今天老師就和大家來探討一下這個問題。
【板書】 三、鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系
1.鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化
【活動?探究 】
1 .在下圖中適當(dāng)位置標(biāo)注含鐵物質(zhì)，完成鐵及其化合物的“價—類”二維圖，用箭頭標(biāo)明物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，并說明依據(jù)。
【小組討論】并寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。
【小結(jié)】
2.說明實(shí)現(xiàn)鐵及其化合物之間轉(zhuǎn)化的思路與方法。
【小結(jié)】
含有相同價態(tài)鐵元素的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，可借助復(fù)分解反應(yīng)實(shí)現(xiàn)；
含有不同價態(tài)鐵元素的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，可借助氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)。
【活動?探究 】
補(bǔ)鐵劑中鐵元素價態(tài)的檢驗(yàn)
鐵元素在人體中起著重要的作用。如果人體缺鐵，就會出現(xiàn)貧血癥狀。輕度缺鐵性貧血可用飲食療法治療，嚴(yán)重缺鐵時則需要服用補(bǔ)鐵劑。
補(bǔ)鐵口服液是常見的補(bǔ)鐵劑，其中除了含有鐵元素的物質(zhì)外，還常添加抗氧化物質(zhì)（如維生素C）、甜味劑、香精等。例如，某補(bǔ)鐵口服液100mL中含鐵元素20?30mg、維生素C200?300mg。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
檢驗(yàn)?zāi)逞a(bǔ)鐵口服液中鐵元素的價態(tài)。
實(shí)驗(yàn)用品
某補(bǔ)鐵口服液，H2SO4，NaOH溶液，酸性 KmnO4 溶液，氯水,KSCN 溶液；
試管，膠頭滴管。
實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計及實(shí)施
【小結(jié)】
【小結(jié)】涉及到的不同價態(tài)鐵元素物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
【思考】Fe3+和Fe2+的檢驗(yàn)
【板書】2.Fe3+和Fe2+的檢驗(yàn)
【學(xué)以致用】
1、除去下列溶液中所含雜質(zhì)
① FeCl2 (FeCl3)：選用試劑 ，
② FeCl3 (FeCl2)： 選用試劑 ， 離子方程式: ；
2. 實(shí)驗(yàn)室如何保存FeSO4溶液保存？
3.工業(yè)上制作印刷線路板的原理
【身邊的化學(xué)】
鐵元素與人體健康
鐵元素是人體中含量最高的生命必需微量元素，承擔(dān)著極其重要的生理功能。血紅蛋白分子中含有Fe2+，正是這些Fe2+使血紅蛋白分子具有載氧功能：血紅蛋白分子將肺部吸入的氧氣輸送到全身各組織，供細(xì)胞使用。如果因?yàn)槟撤N原因血紅蛋白分子中的Fe2+被氧化成 Fe3+，這種血紅蛋白分子就會喪失載氧能力，使人體出現(xiàn)缺氧癥狀。
人體內(nèi)的鐵元素主要來源于食物。動物血、肝臟、骨髓以及蛋黃、菠萊、木耳、葡萄、紅棗、大豆、芝麻等食物含有豐富的鐵元素。已有的研究結(jié)果顯示，源自食物中的鐵元素主要在小腸（尤其是十二指腸）內(nèi)被吸收，并且人體只能吸收Fe2+。由于維生素C具有還原性，可以將Fe3+還原成Fe2+，所以食用維生素C含量較高的食物有利于人體對鐵元素的吸收。需要指出的是，人體對體內(nèi)鐵元素的再利用率很高。對于健康的成年人來說，合理的膳食完全可以滿足人體對鐵元素的需求。兒童和孕期婦女因需要攝入較多的鐵元素，可額外補(bǔ)充。
【課堂小結(jié)】
【課堂練習(xí)】
1、“缺鐵性貧血”中的鐵是指（ ）
A、鐵單質(zhì) B、鐵元素
C、氧化鐵 D、四氧化三鐵
2.下列敘述正確的是
①鐵能被磁鐵吸引 ②可以通過化合反應(yīng)得到FeCl2 和Fe3O4 ③Fe在純氧中燃燒可得Fe2O3 ④Fe2O3不可與水反應(yīng)得Fe(OH)3，所以不能通過化合反應(yīng)制Fe(OH)3 ⑤Fe(OH)2在空氣中加熱，可得FeO
A.①② B.②④
C.②③④⑤ D.①②⑤
3.下列轉(zhuǎn)化關(guān)系不能通過一步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的是
A.Fe→FeCl2 B.Fe2O3→Fe(OH)3
C.FeCl3→FeCl2 D.Fe(OH)3→FeCl3
4.下列反應(yīng)的離子方程式正確的是
A.Fe與FeCl3溶液反應(yīng)：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋
B.Fe3O4與鹽酸反應(yīng)：Fe3O4＋8H＋===3Fe3＋＋4H2O
C.Fe(OH)3與稀H2SO4反應(yīng)：OH－＋H＋===H2O
D.Fe與CuSO4溶液反應(yīng)：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋
5.已知下述四個實(shí)驗(yàn)均能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：
下列判斷不正確的是
A.實(shí)驗(yàn)①中鐵釘只做還原劑
B.實(shí)驗(yàn)②中Fe2＋只顯還原性
C.實(shí)驗(yàn)③中發(fā)生的是置換反應(yīng)
D.上述實(shí)驗(yàn)證明：氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，F(xiàn)e2＋遇KSCN溶液無紅色物質(zhì)生成
6.閱讀下列材料后，回答相應(yīng)問題。
鐵在人體中以Fe2＋和Fe3＋的形式存在。二價鐵離子易被吸收，給貧血者補(bǔ)充鐵時，應(yīng)給予含二價鐵離子的鐵鹽，如硫酸亞鐵(FeSO4)。
(1)人體中經(jīng)常進(jìn)行轉(zhuǎn)化 ，A反應(yīng)中Fe2＋作________劑，B反應(yīng)中Fe3＋作________劑，服用維生素C，可使食物中的三價鐵離子還原成二價鐵離子，有利于鐵的吸收。這說明維生素C具有________性。
(2)新配制的FeCl2溶液應(yīng)加入________以防止FeCl2轉(zhuǎn)化為FeCl3，要除去FeCl3溶液中少量的FeCl2雜質(zhì)，可向其中通入適量的_____。
(3)在制作印刷電路板的過程中常利用銅與氯化鐵溶液的反應(yīng)。反應(yīng)的離子方程式為__________________________。
(4)為消除廢氣中的Cl2對環(huán)境的污染，將廢氣通過含有鐵粉的FeCl2溶液，即可有效地除去Cl2，這一處理過程可用兩個離子方程式表示為____________________________，___________________；處理過程中需定期添加的原料是______。
(5)某同學(xué)為檢驗(yàn)?zāi)澄粗芤褐惺欠駷镕eCl2溶液，采取如下實(shí)驗(yàn)方案加以驗(yàn)證：
取少許未知試液于試管中 溶液呈紅色(證明含有FeCl2)，你認(rèn)為此方案________(填“合理”或“不合理”)，若不合理，如何改進(jìn)：______________________________
【參考答案】 B A B D C
6.（1）還原，氧化，還原
（2）鐵粉，Cl2
（3）Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
（4）2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ ，F(xiàn)e＋2Fe3＋===3Fe2＋ ，鐵粉
（5）不合理 ，取少量溶液，先加KSCN溶液，溶液不變紅色，再加入氯水，溶液變成紅色，則證明原溶液有Fe2＋ 。實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取少量口服液于小試管中，滴入KSCN溶液，沒有明顯現(xiàn)象，滴加少量氯水
溶液變?yōu)檠t色
口服液中鐵元素為+2價
取少量口服液于小試管中，滴入酸性 KmnO4 溶液
KmnO4 溶液紫色退去
口服液中鐵元素為+2價
取少量口服液于小試管中，滴家NaOH溶液
先有白色沉淀生成迅速變灰綠最后變成紅褐色
口服液中鐵元素為+2價
Fe3+
Fe2+
溶液顏色
與堿反應(yīng)
檢驗(yàn)
Fe3+
Fe2+
溶液顏色
黃色
淺綠色
與堿反應(yīng)
Fe(OH)3 ↓
Fe(OH)2 ↓
檢驗(yàn)
(1)觀察溶液顏色
(2)加堿，紅褐色沉淀
(3)加KSCN，溶液變 血紅色
(1)觀察溶液的顏色
(2)加堿，白色沉淀-灰綠色-紅褐色
(3)加KSCN后再加氯水溶液變紅
(4)使酸性高錳酸鉀溶液退色
①
②
③
④
將鐵釘放入硫 酸銅溶液中
向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴氯水
將銅絲放入氯化鐵溶液中
向FeCl2溶液中滴入KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴入氯水，變紅

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第1節(jié) 鐵的多樣性

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