化學(xué)必修第一冊課件：第三章 本章知識體系構(gòu)建與核心素養(yǎng)提升

1、第 頁本章知識體系構(gòu)建與核心素養(yǎng)提升一、鐵及其化合物二、鋁及其化合物通過本章的學(xué)習(xí)，結(jié)合真實情境中的應(yīng)用實例和通過實驗探究，知道鐵及其重要化合物的主要性質(zhì)，知道鋁單質(zhì)性質(zhì)的特殊性，了解它們在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。能從物質(zhì)分類、化合價的角度歸納鐵、鐵鹽、亞鐵鹽的還原性或氧化性。能聯(lián)系合金的組成解釋合金性質(zhì)，認(rèn)識合金對人類社會的貢獻，能用簡單實驗探究鐵與水蒸氣的反應(yīng)產(chǎn)物，制備Fe(OH)2，能設(shè)計簡單實驗檢驗Fe2、Fe3，能利用化學(xué)方程式定量的計算分析化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化規(guī)律。例1(2020金山中學(xué)高一期末)為了探究鐵及其化合物的氧化性和還原性，某同學(xué)設(shè)計如下實驗方案，其中符合實驗要求且正確的是(

2、)選項實驗操作實驗現(xiàn)象離子反應(yīng)實驗結(jié)論A在氯化亞鐵溶液中滴加新制氯水淺綠色溶液變成棕黃色溶液2Fe2Cl2=2Fe32ClFe2具有氧化性B在氯化亞鐵溶液中加入鋅片淺綠色溶液變成無色溶液Fe2Zn=FeZn2Zn具有還原性C在氯化鐵溶液中加入鐵粉棕黃色溶液變成淺綠色溶液Fe3Fe=2Fe2鐵單質(zhì)具有還原性D在氯化鐵溶液中加入銅粉棕黃色溶液變成藍色溶液2Fe3Cu=2Fe2Cu2Fe3具有還原性答案B解析Fe2具有還原性，在氯化亞鐵溶液中滴加新制氯水，F(xiàn)e2被氯水氧化生成Fe3，溶液由淺綠色變成棕黃色，故A錯誤；Fe2具有氧化性，Zn具有還原性，在氯化亞鐵溶液中加入鋅片，鋅與Fe2發(fā)生置換反應(yīng)生

3、成Fe和無色的Zn2，溶液由淺綠色變成無色，故B正確；氯化鐵溶液與鐵粉反應(yīng)生成氯化亞鐵，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3Fe=3Fe2，故C錯誤；氯化鐵溶液與銅粉反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化銅，反應(yīng)前氯化鐵溶液為黃色，反應(yīng)后氯化亞鐵溶液為淺綠色，氯化銅溶液為淡藍色，氯化亞鐵和氯化銅的混合溶液為藍綠色，說明Fe3具有氧化性，故D錯誤。例2(2020北京房山區(qū)高一期末)實驗小組研究二價鐵的氧化反應(yīng)，設(shè)計如下實驗。實驗序號試劑及操作現(xiàn)象現(xiàn)象a：生成白色沉淀，最終轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色現(xiàn)象b：現(xiàn)象c：溶液略呈黃色現(xiàn)象d：溶液呈紅色(1)實驗所用的Fe(NO3)2溶液由Fe(NO3)3溶液和足量鐵粉反應(yīng)制得，離子方程式是_。

4、(2)實驗中白色沉淀轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色的化學(xué)方程式是_。(3)現(xiàn)象b是_。(4)實驗小組對實驗中何種物質(zhì)氧化Fe2進行研究，提出兩種假設(shè)：.酸性條件下，O2氧化了Fe2；.酸性條件下，_。將假設(shè)補充完整。設(shè)計實驗，證實了假設(shè)不是實驗中氧化Fe2的主要原因。將實驗方案和現(xiàn)象補充完整。步驟1：向1.0 mL_溶液中滴加1.5 mL 1.0 molL1 H2SO4溶液；步驟2：向上述所得溶液中滴加KSCN溶液，觀察到_。向步驟2所得溶液中滴加NaOH溶液至pH約為5，檢測到有Fe3產(chǎn)生。(5)綜合上述實驗，說明二價鐵的氧化反應(yīng)與_因素有關(guān)。答案(1)2Fe3Fe=3Fe2(2)4Fe(OH)2O22H2O

5、=4Fe(OH)3(3)紅褐色沉淀溶解，溶液呈黃色(4)NOeq oal(,3)氧化了Fe20.1 molL1 FeSO4溶液無明顯變化(5)溶液酸堿性強弱、氧化劑種類及二價鐵的存在形式(其他合理答案給分)解析(1)Fe3與Fe發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe2，離子方程式為：2Fe3Fe=3Fe2。(2)實驗中Fe(NO3)2與氫氧化鈉反應(yīng)生成Fe(OH)2白色沉淀，被空氣中的氧氣氧化后迅速從白色變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，化學(xué)方程式為：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。(3)Fe(NO3)2與氫氧化鈉反應(yīng)生成Fe(OH)2白色沉淀，被氧化變?yōu)榧t褐色沉淀Fe(OH)3，加入硫酸溶液后發(fā)

6、生酸堿中和反應(yīng)，紅褐色沉淀溶解，溶液變?yōu)辄S色。(4)在酸性條件下，NOeq oal(,3)具有氧化性，可將Fe2氧化，因此假設(shè)ii為酸性條件下，NOeq oal(,3)氧化了Fe2。根據(jù)控制變量法可知，要證明氧化劑為氧氣，需要排除硝酸根離子的干擾，因此，可以改為向1.0 mL 0.1 molL1 FeSO4溶液中滴加1.5 mL 1.0 molL1H2SO4溶液。(5)根據(jù)實驗的過程和實驗現(xiàn)象可知，二價鐵的氧化反應(yīng)與溶液的酸堿性、氧化劑種類及二價鐵的存在形式等因素有關(guān)。例3(1)某化學(xué)興趣小組利用鐵粉、鋅粉、0.1 molL1 FeCl3溶液、0.1 molL1 FeCl2溶液、KSCN溶液和

7、新制氯水來探究Fe2、Fe3的氧化性、還原性，并利用實驗結(jié)論解決一些問題。用上述所給物質(zhì)寫出體現(xiàn)Fe2具有還原性的化學(xué)方程式：_。設(shè)計實驗方案，完成下列表格。探究內(nèi)容實驗方案實現(xiàn)現(xiàn)象探究Fe3具有氧化性取少量0.1 molL1的FeCl3溶液，向溶液中加入足量鐵粉，再加入少量KSCN溶液加入鐵粉后，溶液顏色變?yōu)開；加入KSCN溶液后，溶液_該興趣小組為探究“Fe2具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入鋅粉，該反應(yīng)的離子方程式為_。(2)某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有Fe3、Mn2、H、MnOeq oal(,4)、H2O和一種未知離子X，已知MnOeq oal(,4)在反應(yīng)中得到電子，則X離子是_

8、，該反應(yīng)的離子方程式是_。答案(1)2FeCl2Cl2=2FeCl3淺綠色不變色Fe2Zn=Zn2Fe(2)Fe2MnOeq oal(,4)5Fe28H=Mn25Fe34H2O解析(1)在反應(yīng)中Fe2作還原劑，體現(xiàn)其還原性，因此應(yīng)選擇氧化劑，所以選用氯水，發(fā)生的反應(yīng)為2FeCl2Cl2=2FeCl3。向FeCl3溶液中加入鐵粉，發(fā)生的反應(yīng)為2Fe3Fe=3Fe2，所以溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色。向FeCl2溶液中滴加硫氰化鉀溶液不變紅。向FeCl2溶液中加入鋅粉，發(fā)生的離子反應(yīng)為ZnFe2=FeZn2。(2)已知MnOeq oal(,4)得電子，故MnOeq oal(,4)是氧化劑，Mn2為還原產(chǎn)

9、物，則題目提供的Fe3是氧化產(chǎn)物，故還原劑為Fe2，即X為Fe2。該反應(yīng)中反應(yīng)物為MnOeq oal(,4)、Fe2和H，生成物為Mn2、Fe3和H2O，n(MnOeq oal(,4)n(Fe2)15。例4“速力菲”是一種人工合成的補鐵劑，某研究性學(xué)習(xí)小組為探究其主要成分，進行了如下實驗：打開這種藥片的密封膜，發(fā)現(xiàn)其外觀為淡黃色；將“速力菲”投入小試管中，加入少量蒸餾水，充分振蕩后發(fā)現(xiàn)溶液變渾濁；慢慢加入稀硫酸后溶液變得澄清透明并顯黃色；滴加KSCN溶液，溶液立即變?yōu)榧t色。學(xué)生甲由此斷定“速力菲”的主要成分是三價鐵鹽；學(xué)生乙的操作與甲大致相同，所不同的是他動作敏捷，且在振蕩前用橡皮塞塞緊試管口。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：溶液僅顯示淡紅色。乙同學(xué)認(rèn)為“速力菲”的主要成分不是三價鐵鹽，而是亞鐵鹽。為了確認(rèn)甲、乙的結(jié)論是否正確，學(xué)生丙將乙所得的淡紅色溶液分成兩份繼續(xù)進行實驗：試回答下列問題：(1)甲、乙兩位同學(xué)的結(jié)論中比較合理的是_同學(xué)的結(jié)論，另一同學(xué)判斷出錯的原因是_。(2)丙的實驗說明維生素C具有較強的_(填“氧化”或“還原”)性。(3)寫出與中現(xiàn)象對應(yīng)的離子方程式：_。(4)關(guān)于中的實驗現(xiàn)象，丙同學(xué)提出了兩種假設(shè)：一種是過