（必修1）《实验活动2 铁及其化合物的性质》集体备课教案教学设计

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实验活动2 铁极其化合物的性质
【教材分析】
本节教学内容是《铁金属材料》实验活动2《铁极其化合物的性质》。该部分的教学内容涉及到金属材料中铁及其化合物的重要化学性质以及检验铁离子是否存在的方法，之前的课时分别从物质类别和元素价态两个视角认识物质间的转化关系，是通过理论分析出铁及其化合物的化学性质等。本节将通过实验探究的方法，用化学实验清晰的展示铁及其化合物在实验过程中的现象，透过实验现象去了解、认识和总结铁及其化合物的重要化学性质。通过学习这部分知识，学生将认识铁及其化合物的重要化学性质；学会铁离子的检验方法；认识可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质间的相互转化。通过本节内容的学习，学生将认识到实践是检验真理的唯一标准。
【教学目标与核心素养】
宏观辨识与微观探析：从宏观上观察铁、铁盐、亚铁盐的实验现象，从微观上找到铁及其化合物化学性质的区别与共同点，体会微观粒子的变化对宏观物质的性质的影响。
证据推理与模型认知：通过具体的化学实验，直观的观察到不同物质反应的现象，通过结合理论与实际感知化学学习的魅力，为后续的化学知识的学习奠定坚实的方法基础。
科学探究与创新意识：熟悉掌握铁及其化合物的相关实验现象，学会铁离子的检验方法，熟练掌握合金性能的调节方法，体会化学研究过程中的科学方法。
科学精神与社会责任：通过对不同合金性能调节方法的理解，认识可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质间的相互转化，建立高效学习的科学精神。
【教学重难点】
熟知铁及其化合物的重要化学性质；学会铁离子的检验方法；认识可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质间的相互转化。
【课前准备】
学生复习铁极其化合物的讲解，预习本堂课的内容，提前了解化学实验中常使用的实验器材有哪些，并加以思考；教师准备好多媒体课件，以及课堂中需要使用的图片、实验器材。
【教学过程】
引入：人类在四千五百多年前就开始使用铁器。铁是目前产量最大、使用最广泛的金属。铁及其化合物具有怎样的性质？应当如何研究呢？
投影：铁制的场馆外壳


引入：实践是检验真理的唯一标准。通过化学实验探究，我们可以了解和学习到铁及其化合物的相关性质。常见的铁的化合物有：铁、铁盐、亚铁盐、铁离子……


讲解：提前准备好实验器材：试管、胶头滴管。
提前准备好实验试剂和金属材料：CuSO4溶液、FeCl3稀溶液、FeCl2溶液、FeSO4溶液、KMnO4酸性溶液、KSCN溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸馏水、锌片、铜片、铁粉、铁丝。
板书：第三章、铁金属材料
第三节 铁及其化学物
一、实验器材及实验试剂的准备
试管、胶头滴管、CuSO4溶液、FeCl3稀溶液、FeCl2溶液、FeSO4溶液、KMnO4酸性溶液、KSCN溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸馏水、锌片、铜片、铁粉、铁丝。
讲解：铁单质的还原性
在一支试管中加入2mLCuSO4溶液，再将一段铁丝放入CuSO4溶液中。过一会儿取出铁丝，观察现象并加以解释。
讲解：实验现象及相关化学反应式
铁丝表面有红色固体析出。这说明试管中的CuSO4溶液和铁单质发生了氧化还原反应。
CuSO4+Fe——FeSO4+Cu
投影：在一支试管中加入2mLCuSO4溶液，再将一段铁丝放入CuSO4溶液中。


板书：二、铁及其化合物的性质
（1）铁单质的还原性
讲解：铁盐的氧化性
①取3mLFeCl3稀溶液加入试管中，加入几小块铜片，振荡，过一会儿，观察现象。
讲解：实验现象及相关化学反应式
铜片被腐蚀，溶液变为浅绿色。这说明试管中的FeCl3溶液和铜单质发生了氧化还原反应。
Cu+2FeCl3——2FeCl2+CuCl2
投影：取3mLFeCl3稀溶液加入试管中，加入几小块铜片。


板书：二、铁及其化合物的性质
（2）铁盐的氧化性
讲解：铁盐的氧化性
②在一支盛有3mL水的试管中滴加几滴FeCl3稀溶液，再滴加3滴KI溶液，观察现象。然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液，观察现象。
讲解：实验现象及相关化学反应式
淡黄色溶液变成浅绿色，底部有蓝紫色固体析出。向溶液中滴加淀粉溶液后，溶液变蓝，有络合物产生。
2FeCl3+2KI——2KCl+2FeCl2+I2
投影：在一支盛有3mL水的试管中滴加几滴FeCl3稀溶液，再滴加3滴KI溶液，然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液。


板书：二、铁及其化合物的性质
（2）铁盐的氧化性
讲解：亚铁盐的氧化性和还原性
③取3mLFeCl2稀溶液加入试管中，加入几小块锌片，振荡，过一会儿，观察现象。
讲解：实验现象及相关化学反应式
有黑色单质铁生成，溶液变为无色。发生了置换反应。
FeCl2+Zn——ZnCl2+Fe
投影：取3mLFeCl2稀溶液加入试管中，加入几小块锌片。


板书：二、铁及其化合物的性质
（3）亚铁盐的氧化性和还原性
讲解：亚铁盐的氧化性和还原性
④在一支试管中加入少量KMnO4酸性溶液，然后向试管中加入少量FeSO4溶液，观察溶液的颜色变化。当溶液紫色褪去时，再滴加2滴KSCN溶液，观察现象。
讲解：实验现象及相关化学反应式
滴加2滴KSCN溶液后，溶液变红。KMnO4酸性溶液和FeSO4溶液生成了铁盐。
10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4——5Fe2（SO4）3+2MnSO4+8H2O+K2SO4
投影：在一支试管中加入少量KMnO4酸性溶液，然后向试管中加入少量FeSO4溶液，再滴加2滴KSCN溶液。


板书：二、铁及其化合物的性质
（3）亚铁盐的氧化性和还原性
讲解：铁离子的检验
⑤在一支试管中加入2mL蒸馏水，再滴加几滴FeCl3稀溶液，然后滴加几滴KSCN溶液，观察现象。
讲解：实验现象及相关化学反应式
溶液变血红色。铁盐会和KSCN反应。
FeCl3+KSCN——[Fe（SCN）]Cl2（血红色）+KCl
投影：在一支试管中加入2mL蒸馏水，再滴加几滴FeCl3稀溶液，然后滴加几滴KSCN溶液。


讲解：铁离子的检验
（2）在一支试管中加入少量FeCl3稀溶液，然后加入适量铁粉，轻轻振荡片刻，再滴加几滴KSCN溶液，观察现象。
讲解：实验现象及相关化学反应式
加入适量铁粉后溶液变绿。滴加几滴KSCN溶液后无明显现象。
2FeCl3+Fe——3FeCl2
FeCl2+2KSCN——Fe（SCN）2（无色）+2KCl
投影：在一支试管中加入2mL蒸馏水，再滴加几滴FeCl3稀溶液，然后滴加几滴KSCN溶液。


板书：三、铁离子的检验
KSCN溶液和铁离子会反应生成血红色物质，KSCN溶液和亚铁离子反应生成无色物质，可以用KSCN溶液检验溶液中是否存在铁离子。
设疑：以铁屑为原料，如何制备硫酸亚铁晶体？
投影：播放视频


讲解：常用的还原剂
KI是常用的还原剂，能被氧化生成I2。淀粉溶液遇I2变蓝。
另外，H2S、NH3、H2、C、Si、SnCl2（氯化亚锡）、H2C2O4（草酸）也都可以做还原剂。


练习：1．填写下列横线
FeCl3是______色，FeCl2是______色，KSCN是______色。
铁单质具有_________（还原性/氧化性），铁盐具有_________（还原性/氧化性），亚铁盐具有____________（还原性/氧化性）。
投影：铁及其化合物的基本性质。
讲解：FeCl3是黄棕色，FeCl2是浅绿色，KSCN是无色。
铁单质具有还原性，铁盐具有氧化性，亚铁盐具有还原性和氧化性。
练习：2．把铁片放入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量增加，但没有气体放出的是（    ）
A．稀硫酸
B．CuSO4溶液
C．Fe2（SO4）3溶液
D．AgNO3溶液
投影：铁的化学性质，铁具有还原性。
讲解：选项A中，铁和稀硫酸反应有氢气生成，故A错误；选项B中，铁和硫酸铜发生置换反应，析出铜的质量大于铁的质量，导致溶液质量减小，故B错误；选项C中，铁和硫酸铁反应生成硫酸亚铁，没有气体生成且溶液质量增加，所以符合题意，故C正确；选项D中，铁和硝酸银发生置换反应，析出银的质量大于铁的质量，导致溶液质量减小，故D错误。因此选C。
练习：3．下列化合物不可能由化合反应制得的是（    ）
A．FeCl2
B．NaHCO3
C．Cu（OH）2
D．Fe（OH）3
投影：化合物的制得过程。
讲解：选项A中，物质可以通过铁和氯化铁的反应制得，故A错误；选项B中，物质可以通过碳酸钠和水和二氧化碳化合反应制得，故B错误；选项C中，物质不可以通过化合反应制得，因为氧化铜和水是不会反应的。只有通过复分解反应才可以制得氢氧化铜，故C正确；选项D中，物质可以通过氢氧化亚铁和氧气和水化合反应制得，故D错误。因此选C。
练习：4．下列各组物质反应后，滴入KSCN溶液一定显红色的是（    ）
A．生了锈的铁块放入稀H2SO4中
B．FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入过量的铁粉
C．FeO放入稀HNO3溶液中
D．Fe放入HNO3溶液中
投影：合金的概念辨析。
讲解：选项A中，生了锈的铁块放入稀H2SO4中，反应生成三价铁离子，再与Fe反应生成亚铁离子，滴入KSCN溶液，溶液不会显示红色，故A错误；选项B中，铁粉过量，铁离子被铁还原成亚铁离子，滴入KSCN溶液，溶液不会显示红色，故B错误；选项C中，FeO和稀HNO3反应会产生三价铁离子，滴入KSCN溶液，溶液会显示红色；选项D中，Fe如果和过量的稀HNO3反应，会产生二价铁离子，滴入KSCN溶液，溶液不会显示红色。因此选C。
投影：课堂小结