高中人教版 (2019)氧化还原反应表格教学设计及反思

这是一份高中人教版 (2019)氧化还原反应表格教学设计及反思，共7页。教案主要包含了归纳小结等内容，欢迎下载使用。
第三课时 铁的重要化合物—铁盐和亚铁盐
课题： 3.1.3 铁的重要化合物—铁盐和亚铁盐
课时
1
授课年级
高一
课标要求
掌握铁盐和亚铁盐的性质、转化及检验，认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值，能说明铁及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响。
教材
分析
本节内容是高中化学人教版（2019版）必修第一册第三章第一节《铁及其化合物》为第三课时“铁盐和亚铁盐”内容，重点介绍铁盐和亚铁盐的性质、转化与检验。本节课的知识是延续第二章钠元素以及氯元素的主族元素性质探究，展开过渡金属铁元素性质的学习，也是对“离子反应”和“氧化还原反应”两大理论的进一步学习，同时为学习元素周期律、物质结构打下基础。教材先通过实验介绍铁离子的检验，在此基础上，再通过实验讨论了铁离子被还原成亚铁离子及亚铁离子被氧化成铁离子，并运用氧化还原反应原理，总结出铁离子和亚铁离子的相互转化关系。
教学目标与核心素养
1.通过学习铁盐和亚铁盐，学会从物质类别和元素价态的视角认识具有变价元素物质间的转化关系，并建立认识模型，丰富研究物质的思路和方法。
2.通过实验探究铁盐和亚铁盐的化学性质，并能用化学方程式或离子方程式正确表示。体会实验对认识和研究物质性质的重要作用，形成证据意识。
3.结合应用实例，将铁盐和亚铁盐的性质的知识运用于解决生产、生活中简单的化学问题，强化性质决定用途的观念。
教学重、难点
重点：铁盐与亚铁盐的转化、Fe3+ 的检验。
难点：Fe、Fe2+、 Fe3+ 转化关系模型的建构。
学情分析
通过前面的学习学生知道铁主要有0、+2、+3三种化合价，用氢氧化钠溶液可以检验铁离子的方法，具有离子反应、氧化还原反应等基本知识。能运用已学的知识去思考和分析问题，具有书写化学方程式以及离子方程式的基本能力。他们思维活跃，对未知的领域有积极的探究精神，也具备一定的实验操作能力。但高一学生的注意力要做到长时间集中有一些困难，运用所学知识解决综合性问题的能力待提高。
教法学法
教法：引导讨论、实验演示、分析讲解
学法：探究学习、讨论交流、观察辨析
教学过程
教学环节
教学活动
设计意图
环节一、
情境导入
生活情境
【复习回顾1】1.Fe分别与盐酸和硝酸反应有何不同？
2.氢氧化钠溶液滴加到硫酸亚铁溶液的现象及化学方程式。
【导入】铁是人体必需的微量元素中含量最多的一种（约4~5克），缺铁性贫血已成为仅次于结核病的全球患病率最高、耗资最大的公共卫生问题。人们常用补铁剂或食品加铁来补铁，补铁剂或加铁食品中的铁元素是Fe2+或Fe3+ ？如何检验？
回顾旧知，预习新知，创设生活情境，激发学习兴趣和对新知的探究欲望。
环节二、
Fe2+、Fe3+ 的检验
任务一、探究Fe3+、Fe2+的性质
活动一、观察FeCl2溶液和FeCl3溶液样品，从物质类别的角度认识它们具有什么样的性质？
【学生】亚铁盐及溶液呈浅绿色，铁盐及溶液呈棕黄色。
不同的铁盐和亚铁盐及其溶液颜色深浅不同，是由于浓度（或含水量）不同，一般浓度越大，颜色越深。
【教师】评价、强调：由上可知，若溶液中离子的浓度太小，则很难观察确认。
活动二、应用探究：根据已有的知识和经验，结合上述信息，设计简单方法来证明补铁剂中的铁元素是二价铁还是三价铁呢？
【学生】 氢氧化物沉淀法，通过观察生成沉淀的颜色来判断铁元素的价态。向补铁剂中加入NaOH溶液，若生成红褐色沉淀，说明含Fe3+：
若生成白色沉淀，迅速变灰绿色，最后变红褐色，说明含Fe2+。
进一步明确铁盐和亚铁盐的性质，为后续铁盐与亚铁盐的检验作铺垫。
利用对比分析，明确铁盐和亚铁盐性质上的异同点及作为检验方法的不足之处。
任务二、探究Fe3+、Fe2+的检验方法
【过渡】我们可以利用上述铁盐和亚铁盐性质上的不同检验铁盐和亚铁盐，但这些检方法都会因浓度太小而受到影响。其实，铁盐和亚铁盐还有一些特殊的性质，我们可以利用它们的特殊性质，实现对铁离子和亚铁离子的有效检验。
活动一、实验探究：Fe3+的检验，完成教材P68页【实验3-2】
实验现象：FeCl3溶液中加入KSCN溶液，溶液变红，则说明含有Fe3＋：Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 (红色液体)。FeCl2溶液中加入KSCN溶液，无明显变化。
结论：常用用KSCN溶液是Fe3+最灵敏的检验方法，因此该方法是常用的Fe3+检验方法。
活动二：实验探究，Fe2+的检验
分别取少量溶液于两支洁净的试管中，向其中一支试管中加入酸性高锰酸钾溶液，若酸性高锰酸钾紫红色褪去，则说明含有Fe2＋：5Fe2++MnO4-+8H+= 5Fe3+ +Mn2++4H2O，如果无明显变化，则溶液中不含Fe2+；
向另一支试管中先加KSCN溶液无明显现象，再加氯水（或H2O2等氧化剂），溶液出现血红色，则证明溶液中含有Fe2+。
【教师】评价、强调：Fe2＋对检验Fe3＋无干扰，可以滴加KSCN溶液检验Fe3＋；Fe3＋对检验Fe2＋有干扰，不能采用加KSCN溶液检验Fe2＋，通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去说明含有Fe2＋。
活动三、归纳小结：Fe3+、Fe2+的检验方法及要注意问题是什么？
Fe3+
Fe2+
颜色法
溶液呈棕黄色
溶液呈浅绿色
加碱法
红褐色沉淀
Fe3++ 3OHˉ = Fe(OH)3
现象：产生白色沉淀迅速变为灰绿色最后
变成红褐色
Fe2＋＋2OHˉ==Fe(OH)2↓
4Fe(OH) 2＋O2＋2H2O=4Fe(OH) 3
加KSCN法
现象：加入KSCN溶液后变成红色溶液
现象：加入KSCN溶液后无明显现象，再
加入氯水（或双氧水等）变成红色溶液。
2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + Clˉ、
Fe3+ + SCNˉ= Fe(SCN)3
【教师】投影表格：Fe3+、Fe2+的检验常用方法。
【教师】评价、追问：Fe3+、Fe2+的检验应注意哪些问题？
【学生】在检验时Fe2＋，KSCN溶液和氯水的加入顺序不能颠倒；检验混合Fe2＋和Fe3＋混合溶液中Fe2＋时，通过滴加酸性酸性高锰酸钾溶液，根据紫红色是否褪去，判断混合溶液中是否含有Fe2＋；
只有Fe3＋能与SCN－结合形成血红色物质(是溶液而不是沉淀)，Fe2＋遇到SCN－不会产生血红色物质。
【教师】评价、强调：氯化铁溶液显黄色，向其中滴加硫氰化钾溶液，观察到溶液变为红色，反应为：Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3，可以用这样的方法来检验溶液中的铁离子。铁离子的浓度较小的时候，这种检验方法的现象也比较明显，且亚铁离子等离子的存在，不会对检验产生干扰。氯化亚铁溶液显浅绿色，滴加硫氰化钾溶液后无变化。
联系已有知识，解决实际问题，培养分析问题和解决问题的能力。
通过讨论交流，在深度认识铁盐和亚铁盐性质的基础上，明确检验方法的局限性和有效性。
通过对比分析。归纳总结，掌握检验铁盐和亚铁盐常用可靠方法。
环
节三、
Fe、Fe2+、Fe3+的转化
任务一、探究Fe2+、Fe3+的转化
【过渡】基于元素价态的角度哪些物质能够从Fe2+到Fe3+的转化，下面我们将进一步探究哪些物质能实现Fe3+到Fe2+的转化。
活动：实验探究，完成教材P68页【实验3-3】，思考基于元素价态的角度Fe2+和Fe3+具有哪些性质？
实验现象：加少量铁粉振荡后，溶液变成浅绿色，再加KSCN溶液，溶液颜色无变化2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋；向上层清液中滴加新制氯水，溶液变成红色
2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－＝Fe(SCN)
结论：Fe3＋遇到较强的还原剂时，会被还原成Fe2＋、Fe2＋在较强氧化剂的作用下会被氧化成Fe3＋，
【教师】评价、追问：从氧化还原反应角度分析Fe2+和Fe3+分别具有什么性质？
【学生】Fe2＋具有还原性和氧化性，Fe3＋具有氧化性
通过实验探究，认识铁盐和亚铁盐的氧化性和还原性，体验科学探究的过程与方法。培养证据推理和明显认知的化学核心素养。
任务二、探究Fe、Fe2+、Fe3+的转化
【过渡】根据上面的实验同学们是不是能理解铁盐和亚铁盐的转化方法呢？下面我们来探究Fe、Fe2+、Fe3+的三角转化关系。
【思考与讨论】(1) Fe 、FeSO4和Fe2(SO4)3 哪种物质可做氧化剂、哪种物质可做还原剂、哪种既可做氧化剂又可做还原剂？举例写出相应反应的化学方程式，并加以说明。
(2)请你用图示的方法归纳 Fe 、Fe2+和Fe3＋三者之间的相互转化关系，并与同学讨论。
(3)除上述图示外，我们也可以用价类二维图来表示铁及其化合物的相互转化关系。课后请对铁及其化合物的价类二维图 （下图）中的物质转化关系进行总结
【学生】讨论交流，归纳Fe、Fe2+、Fe3+转化关系。
【教师】评价、投影、讲解：。
【教师】评价、强调：铁盐还原可以得到亚铁盐，亚铁盐氧化可以得到铁盐。
通过讨论交流，联系已有知识构建Fe、Fe2+、Fe3+的三角的转化关系，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
创设问题情境，促进知识的理解与应用，培养分析问题和解决问题的能力。
环
节
拓
展
应
用
总
结
提
升
任务、Fe2+、Fe3+的转化的应用
活动一、根据Fe2＋与Fe3＋在一定条件下可以相互转化的性质，你认为有哪些应用？
【学生】1.判断离子共存：Fe2＋ eq \(――→,\s\up6(不共存)) NOeq \\al(－,3)(H＋)、ClO－(次氯酸根)、MnOeq \\al(－,4)(H＋)；Fe3＋eq \(――→,\s\up6(不共存))S2－、I－、SOeq \\al(2－,3)等。
2.除杂：
溶液
杂质
除杂方法
FeCl2
FeCl3
加过量铁粉后过滤
FeCl3
FeCl2
通Cl2或加氯水或加H2O2
FeCl2
CuCl2
加过量铁粉后过滤
【教师】评价、强调：利用氧化还原反应原理除杂时，应遵循不引入新杂质的原则选择合适的氧化剂和还原剂。
活动二、应用探究：取一小块覆铜板，用油性笔在覆铜板上画上设计好的图案，然后浸入盛有FeCl3溶液的小烧杯中。过一段时间后，取出覆铜板并用水清洗干净。观察实验现象，并展示制作的图案。
①现象：
铜与氯化铁溶液反应，将Fe3+还原为Fe2+，方程式为：Cu + 2Fe3+ = 2Fe2+ + Cu2+。
利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，将覆铜板上不需要的铜腐蚀。即把预先设计好的电路在覆铜板上用蜡或不透水的物料覆盖，以保护不被腐蚀；然后，把覆铜板放到FeCl3溶液中。电子工业中常用覆铜板（以绝缘板为基材，一面或两面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料）为基础材料制作印刷电路板，印刷电路板广泛用于电视机、计算机、手机等电子产品中。
【教师】评价、强调：印刷电路板的制作工艺是先在塑料板上镀上一层铜，然后在设计好的铜线路上涂上一层石蜡，把板浸到氯化铁溶液中，没有在线路上的铜即没有被石蜡覆盖住的铜就被反应掉。
联系化学在电子工业的应用，培养科学态度与社会责任的化学核心素养。
课堂总结
作业设计
教材P72页2、4、5、6题。
练习册上老师选出的试题
拓展作业：
请同学们设计实验方案探究暴露在空气中已久的硫酸亚铁片是否部分变质。
及时巩固、消化所学，促进掌握必备知识
板书
设计
铁盐和亚铁盐
一、Fe2+、Fe3+ 的检验
1.Fe3+：KSCN溶液，Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3 溶液变血红色。
2.Fe2+：KSCN溶液、氯水或双氧水等。滴加KSCN溶液无明显现象，继续滴加氯水或双氧水，溶液出现血红色。
二、Fe、Fe2+、Fe3+的转化（铁三角）
教学
反思
本课时主要学习Fe2+、Fe3+的检验及Fe、Fe2+、Fe3+的转化，教学设计从生活中的化学出发，提出问题，层层深入，以教师引导的形式驱动教学，教学围绕创设的问题情境为主线，通过实验探究、观察思考、讨论交流、归纳总结的方法，得出Fe2+、Fe3+的不同检验方法，再通过分析、比较，明确不同检验方法的局限性，得到Fe2+、Fe3+的最佳检验方法。最后根据Fe2+、Fe3+的还原性和氧化性，构建Fe、Fe2+、Fe3+的三角转化关系，充分调动学生的积极性、主动性，在问题解决中体验化学的魅力，有利于培养学生证据推理与模型认知的化学核心素养。