高一化学教案：铁铜及其化合物的应用

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本文题目：高一化学教案：铁铜及其化合物的应用

第2单元 课时2

铁、铜及其化合物的应用

教学设计

一、学习目标

(1)复习巩固已学的铁、铜的物理及化学性质;学习铁、铜的新的化学性质;学会用图示方法自主构建铁的不同价态相互转化的关系。

(2)采用实验探究的方法，掌握Fe3+、Fe2+的性质及相互转化条件，体验自主实验探究过程，培养学生分析问题和解决问题的能力。

(3)认识化学与人类生产、生活的密切关系。体会铁、铜及其化合物的使用对人类生产、生活及人类身体健康的重要作用。

二、教学重点与难点

教学重点：铁、铜及其化合物的性质，Fe3+与Fe2+的相互转化。

教学难点：Fe3+与Fe2+的相互转化。

三、设计思路

主要采用师生共同讨论、归纳知识与学生实验探究相结合的教学模式，通过回顾前面学习的知识来比较铜与铁性质上的异同，找出铁、铜反应后产物的不同与氧化剂强弱的规律，并通过实验探究Fe2+、Fe3+的性质以及Fe2+、Fe3+的相互转化关系，从而帮助学生构建“铁三角”关系。

四、教学过程

【播放】古代的铁和铜制品。(ppt2、3)

【设问】古代的时候，人们已经知道利用铁和铜制作各种物品了。提起“铁”，大家对它的第一感觉是什么?

【引导】虽然铁外表看起来是黑色的，其实，纯铁是银白色的，质软的。

【展示】一块铜片、一块铁片(用砂纸打磨过)、一小瓶铁粉。

【提问】根据实物和我们生活中铁、铜的应用，归纳下铁铜的物理性质。

【讨论投影】一.单质的物理性质：(ppt4)

共同点 不同点

铁 具有金属光泽，密度较大，熔点较高，易导电、导热 纯净的单质铁为银白色，有良好的延展性，质地较软的固体，可被磁化

铜 铜具有与众不同的紫红色，质地较硬的固体

【提问】在前面的学习中，我们已经了解了铁、铜与其他物质发生的一些反应，请你归纳一下这些反应。

【投影】(ppt5)

二.单质的化学性质：

铁 铜

与非金属

反应 2Fe+3Cl2 2FeCl3

3Fe+2O2 Fe3O4

Cu+Cl2 CuCl2

Cu+O2 2CuO

与盐酸反应 Fe+2HCl====FeCl2+H2↑ 不反应

与盐溶液

反应 Fe+CuSO4====CuSO4+Fe Cu+2AgNO3====Cu(NO3)2+2Ag

【设问】分析铁和铜分别与盐酸、氯气等反应的实验现象和产物，你有何发现? 【引导】请同学们从氧化还原反应的角度去思考：铁反应产物的化合价与什么因素有关?

【小结】(ppt6)

1.Fe、Cu在一定条件下可以与某些酸、非金属单质、某些盐溶液、某些还原剂等发生反应，在反应中充当还原剂。铜在反应中一般转化为+2价的铜的化合物，铁在反应中可以转化为+2和+3价的铁离子。

2.反应后的产物的价态与氧化剂的强弱有关，铁与氧化性较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜溶液等)反应转化为亚铁的化合物，铁与氧化性较强的氧化剂(如氯气、浓硝酸、稀硝酸溶液等)反应转化为铁的化合物。

【讲述】铁元素是维持生命活动不可缺少的微量元素，虽然人体中通常只含有3～5g铁元素，但铁元素在人体中却发挥着重要作用。目前缺铁性贫血的发生率很高，患者吃什么药呢?

【图片展示】市售补血剂。(ppt7)

【提问】补血剂补充的是Fe2+还是Fe3+呢?怎么来检验呢?要回答这个问题，我们要先要解决这个问题：Fe2+和Fe3+之间互相可以转化，怎样设计实验来证实? (ppt8)

【讲述】提供下列试剂：铁粉、0.1mol•L-1 FeCl3溶液、0.1mol•L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水、其它试剂和仪器

【信息提示】Fe3+的检验：在含有Fe3+的溶液中加入硫氰化钾(KSCN)溶液，溶液变成血红色，而在含有Fe2+的溶液中加入硫氰化钾溶液，溶液不变色。化学上常用硫氰化钾溶液检验溶液中是否存在Fe3+ 。 反应方程式：Fe3+ + 3SCN-=Fe(SCN)3

【要求】请大家自己设计探究步骤并进行实验探究。

【学生活动】 (ppt 9、10)

探究步骤 具体方案

1.提出Fe2+和Fe3+转化条件的猜想 Fe2+→Fe3+：加入氧化剂

Fe3+→Fe2+：加入还原剂

2.设计实验方案验证自己的猜想 Fe2+→Fe3+：加入新制的氯水

Fe3+→Fe2+：加入铁粉

3.由学生完成自己设计的实验，观察并记录实验现象 实验 现象

Fe2+→Fe3+：取2支试管，各加入1 mL 0.1 mol•L-1的FeCl2溶液，向其中一支试管中加入3滴KSCN溶液，向另一支试管中，先加入几滴新制的氯水，振荡试管，再向试管中加入3滴KSCN溶液。

Fe3+→Fe2+：取2支试管，各加入1 mL 0.1 mol•L-1的FeCl3溶液，向其中一支试管中加入3滴KSCN溶液，向另一支试管中先加入少量铁粉，振荡试管，放置，再向试管中加入3滴KSCN溶液。

4.形成结论

【板书】三、Fe2+和Fe3+的相互转化：(ppt11)

Fe2+→Fe3+：化合价升高，加入氧化剂, 例如：Cl2、Br2、HNO3、O2等

Fe3+→Fe2+：化合价降低，加入还原剂，例如：Zn、Fe、Cu等

【过渡】学习了铁的不同价态的相互转化, 现在我们来解决刚才提出的问题，补铁性药品中含什么离子?先来看下药品介绍。怎么检验?(ppt12)

【演示实验】把药品碾碎，加水溶解，滴加一滴KSCN溶液，再加入氯水。

【追问】 1.为什么与维生素C同服，会增加本品的吸收?

2.补铁性药品为什么要密封?

【提问】实验室在配制Fe2+溶液时，为防止Fe2+被氧化，可加入什么?

【讲述】在工业上用FeCl3溶液与铜反应可制作印刷电路板。

【演示实验】用毛笔蘸取少量30%的FeCl3溶液，在铜片上画一个“+”，放置片刻后，用少量水将铜片上的溶液冲到小烧杯中。

【引导】 为什么会出现这样的结果?请写出发生的反应方程式。

【设问】在Fe2+和Fe3+的转化关系中，如果再加入铁这种物质，形成一个“铁三角”。请设计这个三角转化关系。

【师生活动】整理与归纳“铁三角”的转化关系。

【小结】“铁三角”(ppt13)

【过渡】铁与铜的化合物不仅在生产中的应用十分广泛，而且，铁与铜的化合物与人体的健康也有着密不可分的关系。下面，请大家来阅读教材P76的“铁及铜的化合物的应用”。归纳铁和铜的化合物有哪些用途呢?

【板书】四.铁及铜的化合物的应用(ppt14)

① Fe2O3作颜料

②氯化铁、硫酸亚铁可作净水剂

1.铁的化合物 ③作磁性材料

④维持生命的微量元素

2.铜的化合物：铜盐可杀菌，CuSO4溶液杀灭寄生虫，治疗皮肤病

【设问】既然铜与人体健康的关系如此密切，那么，在民用建筑上，铺设水管时，最好应采用怎样的金属材料做水管呢?

【巩固练习】(ppt15、16)

1.能与Fe3+反应且能证明Fe3+具有氧化性的物质是: ( D )

A. NaOH B. KSCN C. FeCl2 D. Fe

2.某溶液中加入KSCN溶液无明显现象，再滴加氯水,溶液立即变为红色，说明原溶液中一定含有( B )

A.Fe3+ B. Fe2+ C. Cu2+ D. Zn2+

3.要证明某溶液中不含Fe3+，而可能含有Fe2+ ，进行如下实验操作时最佳顺序为( C )

①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4 ③加入少量KSCN溶液

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