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大单元教学课件
新人教版 化学
必修第一册
第五单元
铁 金属材料
A
铁及其化合物
第 3 课时 补铁剂中铁元素的含量测定
——铁盐和亚铁盐
学习目标和核心素养
1、掌握Fe3+的检验方法；认识Fe3+的氧化性和Fe2+的还原性；归纳Fe3+和Fe2+相互转化的条件。
2、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。
3、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，建立模型；
通过学习Fe3+和Fe2+相互转化在生活中的应用，感受化学与生活紧密联系。
教学目标
学习目标和核心素养
核心素养
(1)、创设问题情景，培养学生提出问题、分析问题以及通过实验解决问题的能力；
(2)、在化学学习中增强亲身实践的意识，保持不断探索的兴趣，学会认识物质、了解物质的一般方法。
(3)、通过教学的问题性，创设探究情景，增加学生主动求知的精神；
一位病人的化验单上显示其为缺铁性贫血。医生看完化验单后给他开了硫酸亚铁和维生素C片（提示：一种强还原剂）。
【思考】为什么医生开了补铁用的硫酸亚铁还要开维生素C片？
请你思考！
补铁剂的铁元素是Fe2+或Fe3+ ？如何检测铁元素的含量？
亚铁盐可以用来治疗缺铁性贫血。某补铁药物如图所示，其主要成分是琥铂酸亚铁。
如何检测铁元素的含量？
定性检测铁元素存在形式
定量测量铁元素质量
计算铁元素含量
定性检测铁元素存在形式
补铁剂中的铁元素是Fe2+还是Fe3+ ？如何检验？
学习方法引导
认识元素及其化合物性质的视角
预测物质性质
物质类别
元素价态
设计物质间的转化途径
请你预测！
将一片补铁剂用水溶解配成溶液，你认为样品中铁元素有哪些存在形式（参照说明书）
请你预测！
将一片补铁剂用水溶解配成溶液，你认为样品中铁元素有哪些存在形式（参照说明书）
为什么补铁剂中一般都与维生素C同服？
猜想1：只含有Fe2+
猜想2：只含有Fe3+
猜想3：含有Fe2+和Fe3+
综合考虑：应该含有Fe2+和Fe3+
针对猜想，请同学们设计实验加以验证
溶解水配成溶液，你认为样品中铁元素有哪些存在形式
O2
亚铁离子被O2氧化，铁元素可能以铁离子形式存在
Fe2+
Fe3+
请你预测！
将一片补铁剂用水溶解配成溶液，你认为样品中铁元素有哪些存在形式
01 Fe2+、Fe3+的检验
Fe2+、Fe3+的检验
观察法，Fe2+溶液浅绿色，Fe3+ 溶液黄色
方案评价：如果溶液中离子浓度很小，很难观察确认
Fe3+溶液：
棕黄色
Fe2+溶液：
浅绿色
Fe2+、Fe3+的检验
Fe(OH)3 Fe(OH)2
实验 操作
实验现象及方程式
有红褐色沉淀
Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓
Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓
从物质类别的角度
Fe2+、Fe3+的检验
向FeCl3溶液和FeCl2溶液中滴入NaOH溶液。
若出现红褐色沉淀，则为FeCl3溶液；
若生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，则为FeCl2溶液。（实验时应注意防氧化）
使用该方案对某补铁剂进行验证，看见现象为生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。初步证明补铁食品中的铁元素为Fe2+。
【初步结论】
【思考】因为实验中产生了红褐色沉淀，某同学提出疑问，
补铁食品中除了Fe2+，也可能含有或Fe3+ 。该如何验证？
[实验3-2]在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeCl2溶液，各滴入几滴KSCN溶液。观察并记录现象。
Fe2+、Fe3+的检验
滴入KSCN溶液 原理
FeCl3溶液
FeCl2溶液 ——
滴入
KSCN溶液
滴入
KSCN溶液
溶液变为红色
溶液无明显变化
Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3
(红色)
？
滴入KSCN
滴入KSCN
滴入氯水
FeCl2
FeCl3
Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 (红色液体)
检验Fe3+最灵敏的方法
2Fe2++Cl2= 2Fe3+ +2Cl-
Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 (红色液体)
检验Fe2+的方法
？
请你思考！
确认Fe2+存在 ，利用Fe2+还原性
请你思考！
确认Fe2+存在 ，利用Fe2+还原性
取少量样品溶液于试管，滴加少量酸性高锰酸钾溶液，如果紫红色褪色，则溶液中含有Fe2+ ；如果无明显变化，则溶液中不含Fe2+
5Fe2++MnO4-+8H+= 5Fe3++Mn2++4H2O
请你想想！
【思考】为什么医生开了补铁用的琥铂酸亚铁还要开维生素C片？
亚铁具有还原性，容易被氧化成三价铁，三价铁不易被吸收，所以可同时服用维生素C，提高铁元素的吸收率。此外，植物中的铁一般以三价铁的形式存在，食用维生素C还可以提高食物中铁元素的吸收率。
02 Fe2+和Fe3+的转化
请你思考！
你还知道哪些试剂能将亚铁盐变成铁盐？写出反应的离子方程式
Fe2+ Fe3+
氧化剂
（还原剂具有还原性）
氧化剂：O2、 Cl2、H2O2、HNO3、KMnO4 等
请你思考！
你还知道哪些试剂能将亚铁盐变成铁盐？写出反应的离子方程式
2Fe2++Cl2= 2Fe3+ +2Cl-
5Fe2++MnO4-+8H+= 5Fe3+ +Mn2++4H2O
请你思考！
如果将铁盐转变成亚铁盐选择什么试剂？写出反应的离子方程式
如何用Fe3+制备Fe2+？
加铁粉 (利用Fe3+的氧化性、Fe的还原性)
现象预测：溶液棕黄变浅绿
Fe3+
Fe2+
还原剂
请你设计试验方案
Fe2+和Fe3+的转化
[实验3-3]
在盛有2 mL FeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，振荡试管。充分反应后，滴入几滴KSCN溶液，观察并记录现象。把上层清液倒入另一支试管中，再滴入几滴氯水，又发生了什么变化？
课本P73
Fe2+和Fe3+的转化
FeCl3溶液
加入过量
铁粉
溶液由棕黄色变为浅绿色
无明显现象
溶液呈红色
2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋
2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl-
meiyangyang8602
Fe2+、Fe3+的转化
滴入
KSCN溶液
取上层清液
滴入氯水
meiyangyang8602
Fe2+、Fe3+的转化
电子工业上常用覆铜板制作印刷电路板，原理是：利用FeCl3溶液做腐蚀液，把覆铜板上不需要的铜腐蚀掉。预先设计好的电路在铜板上用蜡或不透水的物料覆盖，以保护铜线路不被腐蚀。
meiyangyang8602
Fe2+、Fe3+的转化
思考与讨论(1)在上述实验中，发生 了什么化学反应， 生成的主要产 物是什么？请运用氧化还原反应的规律进行分析并尝试写出反应的化学方程式。
(2)为使使用后的“腐蚀液” 能得到充分利用，如何处理使用后的“腐蚀液”
课本P74
铁及其化合物的价类二维图
Fe2+、Fe3+的转化
思考与讨论
（1）Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三种物质中，哪种物质可做氧化剂，哪种可做还原剂，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。
Fe、Fe3+与Fe2+的相互转化
Fe
Fe2+
Fe3+
还原剂 如Fe、Zn、Cu、I- 、 S2-、H2S2-等
强氧化剂 如Cl2、H2O2、O2、HNO3、KMnO4等
弱氧化剂 如H+、Cu2+、S、I2 等
强还原剂 如Zn、Al、CO、H2等
强氧化剂 如Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸等
强还原剂 如Zn、Al、CO、H2等
03 补铁剂中铁元素含量的测定
补铁剂中铁元素的含量测定
溶液中Fe2+、Fe3+的质量不易直接测量，可以将离子转化为沉淀，通过测量沉淀的质量来计算铁元素的质量。
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
补铁剂中铁元素的含量测定
方案1：沉淀法，将铁元素转化为Fe(OH)3，过滤、洗涤、干燥后称量，计算铁元素含量
Fe3+溶液
Fe2+溶液
OH-
OH-
Fe(OH)3
Fe(OH)2
O2
Fe2O3
方案2：将铁元素转化为Fe(OH)3过滤、洗涤、干燥后灼烧，称量Fe2O3质量后计算铁元素含量
补铁剂中铁元素的含量测定
方案3：用氧化剂将补铁剂中亚铁盐全部氧化为铁盐，加碱沉淀后过滤、洗涤、干燥灼烧后称量氧化铁质量，再进行计算。
Fe3+溶液
Fe2+溶液
OH-
Fe(OH)3
氧化剂
Fe2O3
补铁剂中铁元素的质量分数
m(Fe2O3)×
56×2
56×2+16×3
m(补铁剂样品)
课堂评价
A
课堂评价
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