高中化學(xué) 第二章 元素與物質(zhì)世界 第3節(jié) 氧化劑和還原劑 第2課時(shí)學(xué)案 魯科版必修1.doc

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第2課時(shí)　探究鐵及其化合物的氧化性或還原性 學(xué)習(xí)目標(biāo) 重點(diǎn)難點(diǎn) 　 1.通過(guò)探究鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)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(yàn)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(yàn)方法 一、鐵的存在形式 預(yù) 習(xí) 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(wú) 色態(tài) Fe價(jià)態(tài) 與鹽酸反應(yīng) 與H2反應(yīng) 與CO反應(yīng) 預(yù) 習(xí) 交 流 高爐煉鐵的反應(yīng)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(yīng) 制備 預(yù) 習(xí) 交 流 能否用FeO、Fe2O3與水反應(yīng)來(lái)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(yù)習(xí)交流：答案：通過(guò)觀(guān)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(lán)色溶液為CuSO4溶液；紫色（或紫紅色）溶液為KMnO4溶液；無(wú)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　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(yù)習(xí)交流：答案：高爐煉鐵的反應(yīng)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(yù)習(xí)交流：答案：不能。因?yàn)镕eO、Fe2O3都不溶于水，也不能與水發(fā)生反應(yīng)，應(yīng)用可溶性亞鐵鹽、鐵鹽與堿液反應(yīng)來(lái)制取Fe（OH）2、Fe（OH）3。 在預(yù)習(xí)中還有哪些問(wèn)題需要你在聽(tīng)課時(shí)加以關(guān)注？請(qǐng)?jiān)谙铝斜砀裰凶鰝€(gè)備忘吧！ 我的學(xué)困點(diǎn) 我的學(xué)疑點(diǎn) 一、鐵及其化合物的氧化性或還原性 1．預(yù)測(cè)與假設(shè) （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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 （1）Fe3＋的性質(zhì)探究 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論及有關(guān)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_(kāi)_____________________ 溶液由____色變成____色 Fe3＋具有____性，離子方程式為_(kāi)_____________ 加入KSCN溶液，溶液呈__色，加入足量稀硝酸后，溶液______ Fe3＋________ 如何檢驗(yàn)Fe3＋？ （2）Fe2＋的性質(zhì)探究 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論及有關(guān)離子方程式 加入KSCN溶液，溶液______，滴加氯水后，溶液變?yōu)開(kāi)___ Fe2＋具有____性，離子方程式為_(kāi)___________________ 溶液由____色變?yōu)開(kāi)_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(xué)方程式：_________________ 1．如何檢驗(yàn)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(zhì)： （1）還原性：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ （2）氧化性：Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋ 4．轉(zhuǎn)化關(guān)系： 二、Fe、Fe2＋、Fe3＋的轉(zhuǎn)化 根據(jù)所學(xué)知識(shí)，寫(xiě)出下列①～⑥發(fā)生了什么反應(yīng)？需要加入氧化劑還是還原劑？并且寫(xiě)出其中的一個(gè)典型反應(yīng)： 將鐵粉、銅粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反應(yīng)（假定容器不參與反應(yīng)）。試判斷下列情況下，溶液中存在的金屬離子和金屬單質(zhì)。 （1）若鐵粉有剩余，則容器中不可能有的離子是________，銅單質(zhì)________（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_(kāi)_______，銅單質(zhì)________（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(zhì)是________，F(xiàn)e2＋________（填“一定”或“可能”）存在。 答案：活動(dòng)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(lán)綠　氧化　2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋　紅　不退色　無(wú)還原性 思考與交流：答案：①加KSCN溶液：取待測(cè)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(cè)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(wú)　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(cè)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(shuō)明原溶液中含有Fe2＋。 ②加SCN－法：取待測(cè)液少許于試管中，滴加KSCN溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，再加入新制氯水，溶液立即變?yōu)榧t色，則說(shuō)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(yīng)：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，從而防止FeSO4的氧化。 活動(dòng)與探究2：答案：①Fe―→Fe2＋發(fā)生了氧化反應(yīng)：可通過(guò)Fe與弱氧化劑反應(yīng)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化，常見(jiàn)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(yīng)：可通過(guò)Fe2＋與較強(qiáng)的還原劑反應(yīng)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化，常見(jiàn)的較強(qiáng)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(yīng)：可通過(guò)Fe與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化，常見(jiàn)的強(qiáng)氧化劑有Cl2、Br2、O2、HNO3、濃硫酸、KMnO4等，如2Fe＋3Cl2點(diǎn)燃,2FeCl3。 ④Fe3＋―→Fe發(fā)生了還原反應(yīng)：可通過(guò)Fe3＋與H2、CO、活潑金屬（K、Na、Ca除外）反應(yīng)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化，如：Fe2O3＋3CO高溫,2Fe＋3CO2。 ⑤Fe2＋―→Fe3＋發(fā)生了氧化反應(yīng)：可通過(guò)Fe2＋與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化，常見(jiàn)的強(qiáng)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(yīng)：在溶液中可通過(guò)Fe3＋與Fe、Cu、I－、S2－等反應(yīng)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化。如：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。 遷移與應(yīng)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(yīng)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?yàn)樗鼈兡馨l(fā)生上述①②反應(yīng)。 （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(méi)有Fe、Cu，一定有Fe2＋。 1．制備金屬氯化物時(shí)常常采用兩種方法：①用金屬與鹽酸反應(yīng)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(yīng)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(wú)明顯變化，當(dāng)再滴加幾滴新制的氯水后，混合液變成紅色，則下列結(jié)論中錯(cuò)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(zhì) 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(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________； （2）除去FeCl3溶液中的少量FeCl2，可加入________，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________； （3）除去FeSO4溶液中的少量CuSO4，可加入________，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________； （4）要證明某溶液中不含F(xiàn)e3＋而可能含有Fe2＋，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)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(zhì)相互轉(zhuǎn)化： （1）A轉(zhuǎn)化為B及氣體這步反應(yīng)中應(yīng)加入的試劑是（填化學(xué)式）____________。 （2）寫(xiě)出B的化學(xué)式________，F(xiàn)的化學(xué)式______________________________________。 （3）寫(xiě)出由G轉(zhuǎn)變成H的化學(xué)方程式___________________________________________。 （4）寫(xiě)出檢驗(yàn)I溶液中陽(yáng)離子的離子方程式______________________________。 （5）向I溶液中加入A的有關(guān)離子反應(yīng)方程式是__________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：1．A 2．C　解析：充分反應(yīng)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?yàn)镕e與Cu2＋可以發(fā)生反應(yīng)，溶液中不可能有Fe3＋（因Fe3＋與Cu、Fe都發(fā)生反應(yīng)），溶液中一定含有Fe2＋，溶液中可能含有Cu2＋，故選項(xiàng)C不正確。 3．B　解析：當(dāng)加入Fe2＋后溶液不變色，再滴加氯水后變?yōu)榧t色，說(shuō)明溶液中含有SCN－，同時(shí)也說(shuō)明Fe2＋與SCN－不能形成紅色物質(zhì)，滴入氯水后發(fā)生了反應(yīng)Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－，F(xiàn)e3＋與SCN－結(jié)合生成紅色物質(zhì)，上述反應(yīng)也說(shuō)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(jié)合焰色反應(yīng)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(yǔ)言把你當(dāng)堂掌握的核心知識(shí)的精華部分和基本技能的要領(lǐng)部分寫(xiě)下來(lái)并進(jìn)行識(shí)記。 知識(shí)精華 技能要領(lǐng)