鐵銅的獲取及應用

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高一 來源: 高中學習網(wǎng)
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第2單元 課時2鐵、銅及其化合物的應用
一、學習目標
(1)復習鞏固已學的鐵、銅的物理及化學性質;學習鐵、銅的新的化學性質;學會用圖示方法自主構建鐵的不同價態(tài)相互轉化的關系。
(2)采用實驗探究的方法,掌握Fe3+、Fe2+的性質及相互轉化條件,體驗自主實驗探究過程,培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。
(3)認識化學與人類生產(chǎn)、生活的密切關系。體會鐵、銅及其化合物的使用對人類生產(chǎn)、生活及人類身體健康的重要作用。
二、重點與難點
重點:鐵、銅及其化合物的性質,F(xiàn)e3+與Fe2+的相互轉化。
教學難點:Fe3+與Fe2+的相互轉化。
三、設計思路
主要采用師生共同討論、歸納知識與學生實驗探究相結合的教學模式,通過回顧前面學習的知識來比較銅與鐵性質上的異同,找出鐵、銅反應后產(chǎn)物的不同與氧化劑強弱的規(guī)律,并通過實驗探究Fe2+、Fe3+的性質以及Fe2+、Fe3+的相互轉化關系,從而幫助學生構建“鐵三角”關系。
四、教學過程
【播放】古代的鐵和銅制品。(ppt2、3)
【設問】古代的時候,人們已經(jīng)知道利用鐵和銅制作各種物品了。提起“鐵”,大家對它的第一感覺是什么?
【引導】雖然鐵外表看起來是黑色的,其實,純鐵是銀白色的,質軟的。
【展示】一塊銅片、一塊鐵片(用砂紙打磨過)、一小瓶鐵粉。
【提問】根據(jù)實物和我們生活中鐵、銅的應用,歸納下鐵銅的物理性質。
【討論投影】一.單質的物理性質:(ppt4)
共同點不同點
鐵具有金屬光澤,密度較大,熔點較高,易導電、導熱純凈的單質鐵為銀白色,有良好的延展性,質地較軟的固體,可被磁化
銅銅具有與眾不同的紫紅色,質地較硬的固體
【提問】在前面的學習中,我們已經(jīng)了解了鐵、銅與其他物質發(fā)生的一些反應,請你歸納一下這些反應。
【投影】(ppt5)
二.單質的化學性質:
鐵 銅
與非金屬
反應 2Fe+3Cl2 2FeCl3
3Fe+2O2 Fe3O4
Cu+Cl2 CuCl2
Cu+O2 2CuO
與鹽酸反應 Fe+2HCl====FeCl2+H2↑ 不反應
與鹽溶液
反應 Fe+CuSO4====CuSO4+Fe Cu+2AgNO3====Cu(NO3)2+2Ag
【設問】分析鐵和銅分別與鹽酸、氯氣等反應的實驗現(xiàn)象和產(chǎn)物,你有何發(fā)現(xiàn)? 【引導】請同學們從氧化還原反應的角度去思考:鐵反應產(chǎn)物的化合價與什么因素有關?
【小結】(ppt6)
1.Fe、Cu在一定條件下可以與某些酸、非金屬單質、某些鹽溶液、某些還原劑等發(fā)生反應,在反應中充當還原劑。銅在反應中一般轉化為+2價的銅的化合物,鐵在反應中可以轉化為+2和+3價的鐵離子。
2.反應后的產(chǎn)物的價態(tài)與氧化劑的強弱有關,鐵與氧化性較弱的氧化劑(如鹽酸、硫酸銅溶液等)反應轉化為亞鐵的化合物,鐵與氧化性較強的氧化劑(如氯氣、濃硝酸、稀硝酸溶液等)反應轉化為鐵的化合物。
【講述】鐵元素是維持生命活動不可缺少的微量元素,雖然人體中通常只含有3~5g鐵元素,但鐵元素在人體中卻發(fā)揮著重要作用。目前缺鐵性貧血的發(fā)生率很高,患者吃什么藥呢?
【圖片展示】市售補血劑。(ppt7)
【提問】補血劑補充的是Fe2+還是Fe3+呢?怎么來檢驗呢?要回答這個問題,我們要先要解決這個問題:Fe2+和Fe3+之間互相可以轉化,怎樣設計實驗來證實? (ppt8)
【講述】提供下列試劑:鐵粉、0.1mol?L-1 FeCl3溶液、0.1mol?L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水、其它試劑和儀器
【信息提示】Fe3+的檢驗:在含有Fe3+的溶液中加入硫氰化鉀(KSCN)溶液,溶液變成血紅色,而在含有Fe2+的溶液中加入硫氰化鉀溶液,溶液不變色;瘜W上常用硫氰化鉀溶液檢驗溶液中是否存在Fe3+ 。 反應方程式:Fe3+ + 3SCN-=Fe(SCN)3
【要求】請大家自己設計探究步驟并進行實驗探究。
【學生活動】 (ppt 9、10)
探究步驟具體方案
1.提出Fe2+和Fe3+轉化條件的猜想Fe2+→Fe3+:加入氧化劑
Fe3+→Fe2+:加入還原劑
2.設計實驗方案驗證自己的猜想Fe2+→Fe3+:加入新制的氯水
Fe3+→Fe2+:加入鐵粉
3.由學生完成自己設計的實驗,觀察并記錄實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象
Fe2+→Fe3+:取2支試管,各加入1 mL 0.1 mol?L-1的FeCl2溶液,向其中一支試管中加入3滴KSCN溶液,向另一支試管中,先加入幾滴新制的氯水,振蕩試管,再向試管中加入3滴KSCN溶液。
Fe3+→Fe2+:取2支試管,各加入1 mL 0.1 mol?L-1的FeCl3溶液,向其中一支試管中加入3滴KSCN溶液,向另一支試管中先加入少量鐵粉,振蕩試管,放置,再向試管中加入3滴KSCN溶液。
4.形成結論
【板書】三、Fe2+和Fe3+的相互轉化:(ppt11)
Fe2+→Fe3+:化合價升高,加入氧化劑, 例如:Cl2、Br2、HNO3、O2等
Fe3+→Fe2+:化合價降低,加入還原劑,例如:Zn、Fe、Cu等
【過渡】學習了鐵的不同價態(tài)的相互轉化, 現(xiàn)在我們來解決剛才提出的問題,補鐵性藥品中含什么離子?先來看下藥品介紹。怎么檢驗?(ppt12)
【演示實驗】把藥品碾碎,加水溶解,滴加一滴KSCN溶液,再加入氯水。
【追問】 1.為什么與維生素C同服,會增加本品的吸收?
2.補鐵性藥品為什么要密封?
【提問】實驗室在配制Fe2+溶液時,為防止Fe2+被氧化,可加入什么?
【講述】在工業(yè)上用FeCl3溶液與銅反應可制作印刷電路板。
【演示實驗】用毛筆蘸取少量30%的FeCl3溶液,在銅片上畫一個“+”,放置片刻后,用少量水將銅片上的溶液沖到小燒杯中。
【引導】 為什么會出現(xiàn)這樣的結果?請寫出發(fā)生的反應方程式。
【設問】在Fe2+和Fe3+的轉化關系中,如果再加入鐵這種物質,形成一個“鐵三角”。請設計這個三角轉化關系。
【師生活動】整理與歸納“鐵三角”的轉化關系。
【小結】“鐵三角”(ppt13)
【過渡】鐵與銅的化合物不僅在生產(chǎn)中的應用十分廣泛,而且,鐵與銅的化合物與人體的健康也有著密不可分的關系。下面,請大家來閱讀教材P76的“鐵及銅的化合物的應用”。歸納鐵和銅的化合物有哪些用途呢?
【板書】四.鐵及銅的化合物的應用(ppt14)
①Fe2O3作顏料
②氯化鐵、硫酸亞鐵可作凈水劑
1.鐵的化合物 ③作磁性材料
④維持生命的微量元素
2.銅的化合物:銅鹽可殺菌,CuSO4溶液殺滅寄生蟲,治療皮膚病
【設問】既然銅與人體健康的關系如此密切,那么,在民用建筑上,鋪設水管時,最好應采用怎樣的金屬材料做水管呢?
【鞏固練習】(ppt15、16)
1.能與Fe3+反應且能證明Fe3+具有氧化性的物質是: ( D )
A. NaOH B. KSCN C. FeCl2 D. Fe
2.某溶液中加入KSCN溶液無明顯現(xiàn)象,再滴加氯水,溶液立即變?yōu)榧t色,說明原溶液中一定含有( B )
A.Fe3+ B. Fe2+ C. Cu2+ D. Zn2+
3.要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+,而可能含有Fe2+ ,進行如下實驗操作時最佳順序為( C )
①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4 ③加入少量KSCN溶液
A. ①③ B. ③② C. ③① D. ①②③
【結束語】鐵和銅是兩種古老的材料,通過兩節(jié)課的學習,我們對它們的性質有了基本的認識,它們在我們的生活和生產(chǎn)中仍將起著舉足輕重的作用。
【作業(yè)】完成“練習與實踐”:第2、3、5、6、7、8、9題

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