高中化學 第二章 元素與物質世界 第3節(jié) 氧化劑和還原劑 第2課時學案 魯科版必修1.doc

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第2課時　探究鐵及其化合物的氧化性或還原性 學習目標 重點難點 　 1.通過探究鐵及其化合物之間的轉化關系，掌握鐵及其化合物的氧化性和還原性； 2．掌握Fe2＋、Fe3＋的檢驗方法 　　1.掌握鐵及其化合物的氧化性和還原性； 2．掌握Fe2＋、Fe3＋的檢驗方法 一、鐵的存在形式 預 習 交 流 如何鑒別FeSO4、FeCl3、CuSO4、KMnO4、NaOH五種溶液？ 二、鐵的氧化物 氧化亞鐵（FeO） 氧化鐵（Fe2O3） 四氧化三鐵（Fe3O4） 俗名 無 色態(tài) Fe價態(tài) 與鹽酸反應 與H2反應 與CO反應 預 習 交 流 高爐煉鐵的反應原理是什么？ 三、鐵的氫氧化物 Fe（OH）2 Fe（OH）3 顏色、狀態(tài) 溶解性 酸堿性 穩(wěn)定性 與鹽酸反應 制備 預 習 交 流 能否用FeO、Fe2O3與水反應來制取Fe（OH）2、Fe（OH）3? 答案：一、隕鐵　FeO　黑　Fe2O3　紅棕　Fe3O4　黑　Fe（OH）2　白　Fe（OH）3　紅褐　FeSO4　淺綠　FeCl3　棕黃　黃鐵礦　FeS2　赤鐵礦　Fe2O3　磁鐵礦　Fe3O4 預習交流：答案：通過觀察溶液的顏色即可鑒別，淺綠色溶液為FeSO4溶液；棕黃色溶液為FeCl3溶液；藍色溶液為CuSO4溶液；紫色（或紫紅色）溶液為KMnO4溶液；無色溶液為NaOH溶液。 二、鐵紅　磁性氧化鐵　黑色粉末　紅棕色粉末　黑色晶體?。?　＋3?。?，＋3　FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O　Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O　Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O　FexOy＋yH2高溫,xFe＋yH2O　FexOy＋yCO高溫,xFe＋yCO2 預習交流：答案：高爐煉鐵的反應原理為Fe2O3＋3CO高溫,2Fe＋3CO2。 三、白色固體　紅褐色固體　不溶于水　不溶于水　弱堿　弱堿　不穩(wěn)定：4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3　穩(wěn)定　Fe（OH）2＋2HCl===FeCl2＋2H2O　Fe（OH）3＋3HCl===FeCl3＋3H2O　Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓　Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓ 預習交流：答案：不能。因為FeO、Fe2O3都不溶于水，也不能與水發(fā)生反應，應用可溶性亞鐵鹽、鐵鹽與堿液反應來制取Fe（OH）2、Fe（OH）3。 在預習中還有哪些問題需要你在聽課時加以關注？請在下列表格中做個備忘吧！ 我的學困點 我的學疑點 一、鐵及其化合物的氧化性或還原性 1．預測與假設 （1）只有氧化性的微粒：______（填“Fe3＋”“Fe2＋”或“Fe”，下同）。 （2）只有還原性的微粒：______。 （3）既有氧化性又有還原性的微粒：______。 2．實驗方案 可供選擇的試劑：鐵粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、稀硝酸、KSCN溶液、鋅片、銅片。 （1）證明______只有氧化性，需加入還原劑，如______、____、____等。 （2）證明____只有還原性，需加入氧化劑，如____________、________等。 （3）證明Fe2＋有氧化性，需加入還原劑，如____；證明其有還原性，需加入氧化劑，如______、______等。 3．實驗步驟、實驗現(xiàn)象 （1）Fe3＋的性質探究 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 結論及有關離子方程式 加入KSCN溶液，溶液呈____色，加入足量鐵粉后，溶液______ Fe3＋具有______性，F(xiàn)e具有____性；離子方程式為______________________ 溶液由____色變成____色 Fe3＋具有____性，離子方程式為______________ 加入KSCN溶液，溶液呈__色，加入足量稀硝酸后，溶液______ Fe3＋________ 如何檢驗Fe3＋？ （2）Fe2＋的性質探究 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 結論及有關離子方程式 加入KSCN溶液，溶液______，滴加氯水后，溶液變?yōu)開___ Fe2＋具有____性，離子方程式為____________________ 溶液由____色變?yōu)開_色 Fe2＋具有____性離子方程式：__________________ 有__色沉淀生成，在空氣中迅速變成____色，最后變成____色 Fe（OH）2不穩(wěn)定，易被____________氧化?；瘜W方程式：_________________ 1．如何檢驗Fe2＋？ 2．為什么保存FeSO4溶液中常常加入鐵釘或鐵粉？ 　 1.鐵的還原性： 2．Fe3＋的氧化性： 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ 3．Fe2＋的性質： （1）還原性：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ （2）氧化性：Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋ 4．轉化關系： 二、Fe、Fe2＋、Fe3＋的轉化 根據(jù)所學知識，寫出下列①～⑥發(fā)生了什么反應？需要加入氧化劑還是還原劑？并且寫出其中的一個典型反應： 將鐵粉、銅粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反應（假定容器不參與反應）。試判斷下列情況下，溶液中存在的金屬離子和金屬單質。 （1）若鐵粉有剩余，則容器中不可能有的離子是________，銅單質________（填“一定”或“可能”）存在。 （2）若CuCl2有剩余，則容器中還可能有的離子為________，銅單質________（填“一定”或“可能”）存在。 （3）若FeCl3和CuCl2都有剩余，則容器中不可能有的單質是________，F(xiàn)e2＋________（填“一定”或“可能”）存在。 答案：活動與探究1：答案：1.（1）Fe3＋ （2）Fe （3）Fe2＋ 2．（1）Fe3＋　Zn　Fe　Cu （2）Fe　FeCl3溶液　稀硝酸 （3）鋅　氯水　稀硝酸 3．（1）紅　退色　氧化　還原　2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　棕黃　藍綠　氧化　2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋　紅　不退色　無還原性 思考與交流：答案：①加KSCN溶液：取待測液少許于試管中，滴加KSCN（或其他可溶性硫氰化物）溶液，若溶液呈紅色，則證明原溶液中含有Fe3＋。 ②加堿液法：取待測液少許于試管中，加入堿液（如NaOH溶液、氨水等），若生成紅褐色沉淀，則證明原溶液中含有Fe3＋。 （2）不變色　紅色　還原　2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　淺綠　無　氧化　Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋　白　灰綠　紅褐　空氣中的氧氣　4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3 思考與交流： 1．答案：①加堿液法：取待測液少許于試管中，滴加NaOH溶液，生成白色絮狀沉淀，該沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，說明原溶液中含有Fe2＋。 ②加SCN－法：取待測液少許于試管中，滴加KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再加入新制氯水，溶液立即變?yōu)榧t色，則說明原溶液中有Fe2＋存在。 2．答案：FeSO4溶液容易被空氣中的氧氣氧化，加入少量的還原性鐵粉或鐵釘，能與Fe3＋發(fā)生反應：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，從而防止FeSO4的氧化。 活動與探究2：答案：①Fe―→Fe2＋發(fā)生了氧化反應：可通過Fe與弱氧化劑反應實現(xiàn)這種轉化，常見的弱氧化劑有：S、I2、H＋（非氧化性酸）、Cu2＋、Fe3＋等，如：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。 ②Fe2＋―→Fe發(fā)生了還原反應：可通過Fe2＋與較強的還原劑反應實現(xiàn)這種轉化，常見的較強的還原劑有：H2、C、CO、Al、Zn等，如：FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe。 ③Fe―→Fe3＋發(fā)生了氧化反應：可通過Fe與強氧化劑反應實現(xiàn)這種轉化，常見的強氧化劑有Cl2、Br2、O2、HNO3、濃硫酸、KMnO4等，如2Fe＋3Cl2點燃,2FeCl3。 ④Fe3＋―→Fe發(fā)生了還原反應：可通過Fe3＋與H2、CO、活潑金屬（K、Na、Ca除外）反應實現(xiàn)這種轉化，如：Fe2O3＋3CO高溫,2Fe＋3CO2。 ⑤Fe2＋―→Fe3＋發(fā)生了氧化反應：可通過Fe2＋與強氧化劑反應實現(xiàn)這種轉化，常見的強氧化劑有Cl2、Br2、O2、HNO3、濃硫酸、KMnO4等，如：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 ⑥Fe3＋―→Fe2＋發(fā)生了還原反應：在溶液中可通過Fe3＋與Fe、Cu、I－、S2－等反應實現(xiàn)這種轉化。如：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。 遷移與應用：答案：（1）Fe3＋、Cu2＋　一定 （2）Fe3＋　可能 （3）Fe、Cu　一定 解析：本題涉及的反應有：①Fe＋2FeCl3===3FeCl2；②Fe＋CuCl2===Cu＋FeCl2；③Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2。 （1）若鐵粉有剩余，則容器中不可能有Fe3＋、Cu2＋，因為它們能發(fā)生上述①②反應。 （2）若CuCl2有剩余，則容器中不可能有Fe，一定含F(xiàn)e2＋，可能有Fe3＋。 （3）若FeCl3和CuCl2均有剩余，則容器中一定沒有Fe、Cu，一定有Fe2＋。 1．制備金屬氯化物時常常采用兩種方法：①用金屬與鹽酸反應制得　②用金屬與氯氣直接化合制得。用以上兩種方法都能制得的氯化物是（　　）。 A．AlCl3 B．FeCl2 C．FeCl3 D．CuCl2 2． FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的鐵粉，充分反應后仍有固體存在，則下列判斷不正確的是（　?。?。 A．加入KSCN溶液一定不變紅色 B．溶液中一定含F(xiàn)e2＋ C．溶液中一定含Cu2＋ D．剩余固體中一定含Cu 3．向某溶液中加入含F(xiàn)e2＋的溶液后，無明顯變化，當再滴加幾滴新制的氯水后，混合液變成紅色，則下列結論中錯誤的是（　?。? A．該溶液中一定含有SCN－ B．氧化性：Fe3＋＞Cl2 C．Fe2＋與SCN－不能形成紅色物質 D．Fe2＋被氯水氧化成Fe3＋ 4．（1）除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可加入________，反應的離子方程式為__________； （2）除去FeCl3溶液中的少量FeCl2，可加入________，反應的離子方程式為___________； （3）除去FeSO4溶液中的少量CuSO4，可加入________，反應的離子方程式為___________； （4）要證明某溶液中不含F(xiàn)e3＋而可能含有Fe2＋，進行實驗操作的順序是__________。 ①加入足量氯水?、诩尤胱懔扛咤i酸鉀溶液　③加入少量KSCN溶液 5．如圖，已知有以下物質相互轉化： （1）A轉化為B及氣體這步反應中應加入的試劑是（填化學式）____________。 （2）寫出B的化學式________，F(xiàn)的化學式______________________________________。 （3）寫出由G轉變成H的化學方程式___________________________________________。 （4）寫出檢驗I溶液中陽離子的離子方程式______________________________。 （5）向I溶液中加入A的有關離子反應方程式是__________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：1．A 2．C　解析：充分反應后仍有固體存在，則該固體可能為Cu或Fe、Cu的混合物，剩余固體不可能只有鐵，因為Fe與Cu2＋可以發(fā)生反應，溶液中不可能有Fe3＋（因Fe3＋與Cu、Fe都發(fā)生反應），溶液中一定含有Fe2＋，溶液中可能含有Cu2＋，故選項C不正確。 3．B　解析：當加入Fe2＋后溶液不變色，再滴加氯水后變?yōu)榧t色，說明溶液中含有SCN－，同時也說明Fe2＋與SCN－不能形成紅色物質，滴入氯水后發(fā)生了反應Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－，F(xiàn)e3＋與SCN－結合生成紅色物質，上述反應也說明了氧化性Cl2＞Fe3＋，故正確答案為B。 4．答案：（1）足量鐵粉　Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ （2）氯水　2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ （3）足量鐵粉　Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu （4）③① 5．答案：（1）HCl （2）FeCl2　KCl （3）4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3 （4）Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3 （5）2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 解析：由框圖信息首先可以確定G為Fe（OH）2，H為Fe（OH）3，I為FeCl3，再結合焰色反應呈紫色可以確定F為KCl，B為FeCl2，E為KOH，A為Fe，C為Cl2，D為FeCl3。 提示：用最精煉的語言把你當堂掌握的核心知識的精華部分和基本技能的要領部分寫下來并進行識記。 知識精華 技能要領