铁铜的获取及应用

j.Co M

第2单元 课时2铁、铜及其化合物的应用
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、重点与难点
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)
①Fe2O3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
A. ①③ B. ③② C. ③① D. ①②③
【结束语】铁和铜是两种古老的材料，通过两节课的学习，我们对它们的性质有了基本的认识，它们在我们的生活和生产中仍将起着举足轻重的作用。
【作业】完成“练习与实践”：第2、3、5、6、7、8、9题

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