资源简介

研究与实践
检验食品中的铁元素——菠菜中铁元素的检验
学习目标
1.以菠菜中铁元素的检验为研究对象,激活已有知识,将所学知识Fe2+、Fe3+的检验与转化迁移到新情境、新问题中,对方案进行评价、修正、完善,达成解决新问题的认知过程,构建解决新问题的基本方法模型。
2.以实验探究和多元评价为主要活动形式,体验科学探究过程,构建有机体中提取无机物质的一般认知模型。
3.通过菠菜中铁元素检验的学习,建立解决复杂问题的思维框架,初步学会建模、用模指导学习,体会化学学习的意义和价值。
重点难点
Fe2+、Fe3+的检验与转化;构建解决新问题的基本方法模型。
课堂探究
主题
学生探究过程
提升素养
自主学习
　　查阅以下资料:
1.人体中的铁元素。
2.补铁剂有哪些?
3.菠菜中的铁元素。
　　初步认识铁元素在人体中的作用以及补铁剂的有效成分。
大胆猜测
　　猜测菠菜中的铁元素的价态:
1.　　　　　　　　。?
2.　　　　　　　　。?
3.　　　　　　　　。?
设计实验方案
　　设计实验检验菠菜中铁元素的价态,进行实验验证。
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1:
步骤2:
步骤3:
　　(1)菠菜中的铁元素未被检验出的可能原因分析:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)对该实验设计的评价:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
实验方案的
改进与探究
　　设计新的实验检验菠菜中铁元素的价态,进行实验验证。
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1:
步骤2:
步骤3:
　　(1)对菠菜中铁元素以草酸亚铁难溶物的原材料处理的方法有何新的认识?　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)物质的溶解性在有机溶剂、无机溶剂中差别较大。
续　表
主题
学习探究过程
提升素养
实验方案
的再改进
　　草酸亚铁加热易分解,可生成含铁元素的氧化物,根据这个信息设计实验检验菠菜中铁元素的价态,进行实验验证。
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1:
步骤2:
步骤3:
　　(1)亚铁离子具有还原性,你认为在食物补铁中要注意哪些?　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)菠菜中的亚铁离子是以FeC2O4的形式存在的,能否用酸性高锰酸钾溶液褪色来检验亚铁的存在?　　　　　　　　　　　　　。?
(3)如何定量检测菠菜中铁的含量?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(4)实验中原料预处理的方法有哪些?　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
课堂总结
　　回顾本节课解决问题的曲折过程,建立解决问题的一般方法模型。
　　解决新问题的基本方法模型是　　　　　　　　　。?
核心素养专练
1.茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品不能都用到的是(　　)
A.将茶叶灼烧灰化,选用①②⑨
B.用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,选用④⑥⑦
C.过滤得到滤液,选用④⑤⑦
D.检验滤液中的Fe3+,选用③⑧⑩
2.菠菜营养丰富,素有“蔬菜之王”之称,在营养价值上还是一种高效的补铁剂,长期以来民间流传着“菠菜根比菠菜茎、叶更有营养”“菠菜不能与豆腐同食”等说法。
某校化学兴趣小组的同学通过实验来探究以下问题:
(1)菠菜中是否含有丰富的铁。
(2)菠菜中是否含有某种酸类物质。
(3)菠菜根中铁的含量是否比菠菜茎、叶中的高。
(4)菠菜为什么与豆腐不能同食。
该小组同学通过上网查询,获得以下资料:
①菠菜中确实含有一种有机酸,其化学名称为乙二酸(化学式为H2C2O4),俗称草酸;②草酸的酸性比醋酸的强;③豆腐中含有丰富的钙元素;④草酸钙是一种无色晶体,不溶于水,是尿道结石的主要成分;⑤Fe2+遇氧化性物质能转化为Fe3+;⑥含Fe3+的溶液遇KSCN溶液呈红色,而含Fe2+的溶液则不能。
该小组设计了如下实验方案:
实验Ⅰ:
实验Ⅱ:取有根菠菜a g使用相同仪器和试剂,重复实验Ⅰ的过程,观察现象时发现溶液B的红色比实验Ⅰ中得到的溶液红色深。
实验Ⅲ:另将菠菜在少量开水中煮沸2~3分钟,滤去菠菜渣,得滤液C,向滤液C中加入足量的Ca(OH)2溶液,再加入足量的醋酸,观察现象。
请回答下列问题:
(1)操作①中加入的浓硝酸具有强氧化性,由此推知溶液A中含有　　　　　　(填“Fe2+”或“Fe3+”)。操作②的名称为　　　　　　,操作过程中所需使用的玻璃仪器有　　　　　　、　　　　　　、　　　　　　。?
(2)操作③中加入活性炭的作用是　　　　　　。?
(3)实验Ⅱ中得到的溶液B的红色比实验Ⅰ中溶液B的红色深,可以说明菠菜根中铁元素的含量与菠菜茎、叶相比　　　　　　(填“高”“低”或“相同”)。?
(4)实验Ⅲ中向滤液C加入Ca(OH)2溶液后,再加入足量的醋酸,其目的是排除碳酸钙的干扰,写出碳酸钙与醋酸发生反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。在加入醋酸后发现仍有不溶性物质存在,你认为该物质可能是　　　　　　,则菠菜中　　　　　　(填“含有”“不含有”或“无法证明是否含有”)草酸。?
(5)试解释菠菜不能与豆腐同食的理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
课后作业
设计实验并验证山楂中的铁元素的检验(已知:山楂中含有丰富的维生素C),完成实验报告并上交。
参考答案
　　课堂探究
[大胆猜测]1.菠菜中有+2价铁
2.菠菜中有+3价铁
3.菠菜中有+2价和+3价铁
[设计实验方案]
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1:把菠菜放在研钵中研碎,然后把研碎的菠菜倒入烧杯中,向烧杯中加入适量水浸泡菠菜,半分钟后把烧杯中的菠菜汁过滤后,取滤液于试管中
无
菠菜中不含易溶于水的Fe3+和Fe2+
步骤2:向盛有菠菜汁的试管中滴入几滴KSCN溶液
不变红
步骤3:继续向步骤2中的菠菜汁中加入几滴氯水(或稀硝酸或H2O2溶液)
不变红
　　[提升素养](1)菠菜中的Fe3+和Fe2+的溶解度太小,检验现象不明显
(2)未考虑菠菜中不同价态的铁的存在形式的溶解性,选择的水无法溶解该物质,应考虑其他有机溶剂
[实验方案的改进与探究]
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1:把菠菜放在研钵中研碎,然后把研碎的菠菜倒入烧杯中,向烧杯中加入适量无水乙醇浸泡菠菜,半分钟后把烧杯中的菠菜汁倒入试管中
菠菜中含易溶于有机溶剂的Fe2+
步骤2:向盛有菠菜汁的试管中滴入几滴KSCN溶液
不变红
步骤3:继续向步骤2中的菠菜汁中加入几滴氯水(或稀硝酸或H2O2溶液)
变红
　　[提升素养]可用有机溶剂代替水溶解菠菜
[实验方案的再改进]
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤1:将一定量的菠菜叶剪碎,放入硬质试管中,隔绝空气加热灼烧,直至变成菠菜灰为止,将菠菜灰转移到烧杯中,加稀硫酸溶解并过滤,将滤液加入活性炭,去除颜色干扰后再过滤,得到澄清滤液
菠菜中有Fe2+,可以补铁,但难溶于水,吸收率不高
步骤2:向盛有菠菜汁的试管中滴入几滴KSCN溶液
不变红
步骤3:继续向步骤2中的菠菜汁中加入几滴氯水(或稀硝酸或H2O2溶液)
变红
　　[提升素养]
(1)不偏食,新鲜蔬菜烹饪时间不宜太长等
(2)不能用酸性高锰酸钾溶液褪色来检验FeC2O4中的亚铁离子,因为C2O42-有还原性,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
(3)比色法
(4)①粉碎;②灼烧;③溶解(水溶、有机溶剂溶解、酸溶或碱溶等)
[提升素养]问题情境—查阅资料—提出猜想—方案设计—实验探究—实验证伪—查阅资料—修正方案—实验探究—问题解决
核心素养专练
1.B
2.(1)Fe3+　过滤　烧杯　玻璃棒　漏斗
(2)吸附溶液中的可溶性杂质
(3)高
(4)CaCO3+2CH3COOHCa(CH3COO)2+H2O+CO2↑　草酸钙　含有
(5)菠菜所含的草酸与豆腐中含有的丰富的钙离子反应产生草酸钙

展开更多......

收起↑