亚铁盐的化学式_铁化合物与亚铁化合物间的相互转化及其应用教学设计

　　教学目标： 　　知识与技能：1.初步掌握铁化合物与亚铁化合物间相互转换的规律；2.培养学生实验探究能力、观察能力和透过现象看本质的能力。 　　过程与方法：通过学生体验讨论、实验探究得出结论以及在此基础上进行知识迁移，联系日常生活实际运用化学知识来解决问题的过程，培养学生研究运用化学知识解决化学实际问题的方法。
　　情感态度与价值观：1.渗透哲学观点――内外因的辩证关系及全面的观察和分析事物；2.进行STSE（科学、技术、社会、环境）教育。
　　教学重点：1.Fe2+与Fe3+的相互转化；2.通过“提出问题-探索解决问题的方法-实验探究-得出结论”的教学设计，提高学生分析问题和解决问题能力。
　　教学过程：
　　[复习提问]请写出Fe分别和S、O2、Cl2反应的化学方程式
　　[学生练习]
　　Fe+SFeS
　　3Fe+2O2Fe3O4
　　2Fe+3Cl22FeCl3
　　然后由此分析：Fe不管氧化成+2价还是+3价，都需要加入氧化剂。提问并总结常见的氧化剂及对应的还原产物如下：
　　[投影]学生讨论、总结
　　[引言]大家再看Fe分别和S、O2、Cl2的反应，生成物中铁既有+2价又有+3价，这说明S、O2、Cl2的氧化性是依次增强的。那么亚铁化合物氧化成铁化合物须加入强氧化剂还是弱氧化剂呢？（唤醒学生已有认知结构，为学习新知识做铺垫，并承上启下，学生自然会得出结论应加入强氧化剂。）
　　[板书]
　　
　　一、Fe2+→Fe3+加强氧化剂
　　
　　1非金属单质：Cl2、Br2、O2
　　[演示实验]学生观察并描述溶液颜色
　　将一定量FeSO4稀溶液盛放在试管中，让学生垂直试管观察溶液的颜色，几乎为无色。然后让学生顺着试管的方向观察盛FeSO4溶液的颜色，非常明显会观察到浅绿色。
　　[体会]这个结论是富于哲理的：一方面说明同一个事物，由于观察的角度不同，可能得出完全不同的结论。简单的自然现象是这样，复杂的社会现象更可能是这样。
　　[演示实验] 然后往FeSO4溶液中滴加KSCN溶液，溶液不显红色，滴加氯水并振荡试管，溶液呈血红色，说明已有Fe2+氧化成Fe3+。
　　[板书]6FeSO4+3Cl2 =2Fe2(SO4)3+2FeCl3
　　[讲解]FeSO4在溴水的氧化作用下，同样可以氧化成Fe3+
　　[板书]2Fe2++Br2 =2Fe3++2Br-
　　[讨论]同学们想：用FeSO4溶液和NaOH溶液制取Fe（OH）2时，为什么滴管伸入到液面以下？为什么制备FeSO4溶液用煮沸过的蒸馏水？为什么用新煮沸过的NaOH溶液（是为了防止空气中的O2将Fe2+氧化成Fe3+）？由此可知Fe2+既不能在碱性条件下稳定存在，也不能在空气中稳定存在的，并且O2氧化FeSO4溶液中Fe2+分中性和酸性两种情况：
　　[板书]4Fe2++O2+4H+ =4Fe3++2H2O（酸性条件下）
　　12Fe2++3O2+6H2O =8Fe3++4Fe（OH）3↓(中性条件下)
　　[讲解]所以我们这一节课制备的稀FeSO4溶液盛放在锥形瓶中，并加入一定量的铁粉。
　　[板书]2.氧化性酸： 浓H2SO4、浓HNO3、稀HNO3
　　[提问]同学们想，若向稀FeSO4溶液中滴加浓HNO3，那么溶液混合后HNO3还浓不浓呢？（不浓）
　　[演示实验]向稀FeSO4溶液中滴加两滴KSCN溶液，再滴加中等浓度的HNO3溶液，并振荡试管，呈血红色，并在试管口有红棕色气体生成。说明生成Fe3+和NO气体。
　　[板书]3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O
　　[引言]浓H2SO4同样可以将Fe2+氧化成Fe3+，但是向FeSO4溶液中滴加浓H2SO4会稀释，所以常用FeO与浓H2SO4反应：
　　[板书]2FeO+4H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2O
　　3.其他强氧化剂：KMnO4、K2Cr2O7、H2O2、Na2O2等
　　[演示实验]取少量的酸性KMnO4稀溶液于试管中，滴加FeSO4溶液，KMnO4溶液紫色褪去，说明MnO4-被还原；再往试管中滴加KSCN溶液，呈血红色，说明有Fe3+生成。
　　[板书]2Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
　　[提问]同学们想，Fe2+转化为Fe3+需要加入强氧化剂，那么Fe3+转化为Fe2+须加入什么试剂？（还原剂）
　　[板书]
　　
　　二、 Fe3+→Fe2+ 加还原剂
　　
　　[投影]提问并总结常见的还原剂及对应的还原产物。
　　[板书]1.金属单质：Fe、Cu
　　[演示实验]向稀FeCl3溶液中滴加KSCN溶液呈血红色，加入铁粉振荡后红色褪去，说明Fe3+被还原：
　　[板书]2Fe3++Fe=3Fe2+
　　[提问]FeSO4溶液中为什么加入Fe粉（防止Fe2+被氧化成Fe3+）？然后通过提问金属活动性顺序表，来讲解Cu排在H的后面，一般条件下不与非氧化性酸反应，那么能不能与Fe3+反应，下面我们来看实验：
　　[演示实验]往盛有Cu片的试管中加入FeCl3溶液并振荡，溶液由棕黄色变成浅绿色（这是黄色与蓝色的混合色），说明Fe3+被还原成Fe2+，Cu被氧化成Cu2+：
　　[板书]2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
　　2.负价非金属：KI、H2S
　　[演示实验]往FeCl3溶液中滴入几滴KI溶液，溶液变成浅紫色（取此溶液少许加入盛有淀粉溶液的试管中，淀粉溶液变蓝色，说明有碘生成）与FeCl3溶液对比。
　　[板书]2Fe3++2I-=2Fe2++I2
　　大家再看：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
　　说明氧化性Cl2>Fe3+>I2
　　[提问]已知：S2-还原性比I-强，那么往FeCl3溶液中通入H2S将会发生什么反应？（请同学到黑板上写出反应离子方程式）
　　[板书]2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓
　　3.其他还原剂：SO2、H2SO3、Na2SO4等也可以将Fe3+还原成Fe2+
　　[总结板书]Fe2+和Fe3+的相互转化：Fe2+ Fe3+
　　常见强氧化剂：Cl2、Br2、O2、HNO3、浓H2SO4、KMnO4、K2Cr2O7、H2O2、Na2O2；
　　常见还原剂：Fe、Cu、I-、H2S、H2SO3、Na2SO3、Sn2+。
　　[体会]铁既可以被氧化成+3价也可以被氧化成+2价，这是铁本身的结构所决定的，所以内因是关键因素。那么铁最终被氧化成+3价还是+2价，这取决于氧化剂氧化性的强弱以及氧化剂的量，所以客观环境也起着重要作用。同样学习也是如此，自己的主观努力是最为关键的，这起一个主导作用，同时学习环境、学习氛围也对大家的成长起着不可低估的作用，所以大家要创造一个良好的学习环境，携手并进、共创未来。
　　4.[板书]
　　
　　 三、Fe2+与Fe3+相互转化的应用
　　
　　[应用1]展示一块铜线路版，并讲解：我们知道单质铜不能被一般的酸、碱等腐蚀，但在工业上铜印刷线路版是用FeCl3溶液把铜溶解的，你能解释原因吗？请写出这个反应的离子方程式。
　　[讨论归纳]具有氧化性，Fe3+氧化了单质铜。2Fe3++Cu=2Fe2++2Cu2+
　　[实验]在铜上用毛笔蘸FeCl3写字：化学
　　[应用2]我国是世界上缺铁性贫血发生率较高的国家之一，发生率达到15%-20%。世界卫生组织的调查表明，大约有50%的女童、20%的成年女性、40%的孕妇会发生缺铁性贫血。
　　现有市售补铁药速力菲，
　　[提问]能否检验速力菲(主要成分为琥珀酸亚铁)中含Fe2+？若能请设计实验方案，若不能请说明理由。
　　[学生设计实验方案]①用小刀去薄膜衣，将药碾碎；②加水溶解、过滤、取滤液；③加酸溶解，用H2O2、KSCN检验。
　　[评价方案]方案增加了药品与空气接触的机会，易氧化变质。
　　[改进方案]根据速力菲为无水碱式盐考虑到加稀硫酸直接溶解，方案改进为：①加稀硫酸溶解；②加KSCN溶液(无血红色)；③加双氧水呈现血红色；
　　[实验探究]检验速力菲(主要成分为琥珀酸亚铁)中含Fe2+。
　　[知识拓展1]速力菲中Fe2+的存在形式检验
　　[迁移深化]速力菲使用说明书“药物相互作用”中明确说明：维生素C与本品同服有利于吸收。为什么？
　　[学生推测]维生素C可能具有还原性
　　[实验探究]①往FeCl3溶液中加KSCN溶液，呈现血红色；②加入维生素C后溶液褪色；③加双氧水溶液又变成血红色
　　[知识拓展2]维生素C的还原性
　　[应用3]苹果“生锈”与铁锈的成份一样吗？展示久置的削皮后的苹果。
　　[实验探究]苹果“锈”加KSCN溶液不变红色。
　　[说明]当苹果削好皮或切开后放置一会儿，切口面的颜色就会由浅变深，最后变成深褐色。
　　发生色变反应主要是这些植物体内存在着酚类化合物。例如：多元酚类、儿茶酚等。酚类化合物易被氧化成醌类化合物，即发生变色反应变成黄色，随着反应的量的增加颜色就逐渐加深，最后变成深褐色。（责任编辑：张华伟）
　　注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
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