遼寧省凌海市高中化學(xué) 第2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3節(jié)　氧化劑和還原劑 第2課時(shí)　探究鐵及其化合物的氧化性或還原性 課堂合作探究 問(wèn)題導(dǎo)學(xué) 一、鐵及其化合物的氧化性或還原性 活動(dòng)與探究1 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＋________ 思考與交流 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，離子方程式為_(kāi)_________________________ 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。 化學(xué)方程式為 ___________________________ 思考與交流 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 活動(dòng)與探究2 根據(jù)所學(xué)知識(shí)，寫出下列①～⑥發(fā)生了什么反應(yīng)？需要加入氧化劑還是還原劑？并且寫出其中的一個(gè)典型反應(yīng)： 遷移與應(yīng)用 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。 1．Fe、Fe2＋、Fe3＋之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系——“鐵三角” (1)圖示 (2)轉(zhuǎn)化示例 ①FeFe2＋ Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe ②FeFe3＋ 2Fe＋3Cl22FeCl3 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 ③Fe2＋Fe3＋ Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－ 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ 2．Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn) 方法 Fe3＋ Fe2＋ 溶液顏色 (棕)黃色 淺綠色 加堿溶液(如NaOH溶液) 現(xiàn)象 紅褐色沉淀 白色沉淀→灰綠色沉淀→紅褐色沉淀 離子方程式 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 加KSCN溶液 現(xiàn)象 顯紅色(常用方法) 無(wú)明顯現(xiàn)象，再加氯水顯紅色 離子方程式 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 酸性KMnO4溶液 無(wú)明顯現(xiàn)象 紫紅色退去 當(dāng)堂檢測(cè) 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?、奂尤肷倭縆SCN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)寫出B的化學(xué)式________，F(xiàn)的化學(xué)式_______________________________________。 (3)寫出由G轉(zhuǎn)變成H的化學(xué)方程式___________________________________________。 (4)寫出檢驗(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： 課堂合作探究 【問(wèn)題導(dǎo)學(xué)】 活動(dòng)與探究1：1．(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＋3Cl22FeCl3。 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＋3CO2Fe＋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：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＋。 答案：(1)Fe3＋、Cu2＋　一定　(2)Fe3＋　可能　(3)Fe、Cu　一定 當(dāng)堂檢測(cè) 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．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。 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＋