2021-2022學年新人教版必修1第3章本章知識體系構建與核心素養(yǎng)提升學案

本章知識體系構建與核心素養(yǎng)提升一、鐵及其化合物二、鋁及其化合物通過本章的學習，結合真實情境中的應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，知道鋁單質性質的特殊性，了解它們在生產、生活中的應用。能從物質分類、化合價的角度歸納鐵、鐵鹽、亞鐵鹽的復原性或氧化性。能聯(lián)系合金的組成解釋合金性質，認識合金對人類社會的奉獻，能用簡單實驗探究鐵與水蒸氣的反響產物，制備Fe(OH)2，能設計簡單實驗檢驗Fe2＋、Fe3＋，能利用化學方程式定量的計算分析化學反響中的物質變化規(guī)律。例1(2021·金山中學高一期末)為了探究鐵及其化合物的氧化性和復原性，某同學設計如下實驗方案，其中符合實驗要求且正確的選項是()選項實驗操作實驗現(xiàn)象離子反響實驗結論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2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－Fe2＋具有氧化性B在氯化亞鐵溶液中參加鋅片淺綠色溶液變成無色溶液Fe2＋＋Zn=Fe＋Zn2＋Zn具有復原性C在氯化鐵溶液中參加鐵粉棕黃色溶液變成淺綠色溶液Fe3＋＋Fe=2Fe2＋鐵單質具有復原性D在氯化鐵溶液中參加銅粉棕黃色溶液變成藍色溶液2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋Fe3＋具有復原性答案B解析Fe2＋具有復原性，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具有復原性，在氯化亞鐵溶液中參加鋅片，鋅與Fe2＋發(fā)生置換反響生成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響生成氯化亞鐵，反響的離子方程式為2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，故C錯誤；氯化鐵溶液與銅粉反響生成氯化亞鐵和氯化銅，反響前氯化鐵溶液為黃色，反響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(2021·北京房山區(qū)高一期末)實驗小組研究二價鐵的氧化反響，設計如下實驗。實驗序號試劑及操作現(xiàn)象Ⅰ現(xiàn)象a：生成白色沉淀，最終轉變?yōu)榧t褐色現(xiàn)象b：……Ⅱ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溶液和足量鐵粉反響制得，離子方程式是_________________________________________________________________________________________。(2)實驗Ⅰ中白色沉淀轉變?yōu)榧t褐色的化學方程式是__________________________________。(3)現(xiàn)象b是_____________________________________________________________________。(4)實驗小組對實驗Ⅱ中何種物質氧化Fe2＋進行研究，提出兩種假設：ⅰ.酸性條件下，O2氧化了Fe2＋；ⅱ.酸性條件下，________。①將假設ⅱ補充完整。②設計實驗，證實了假設ⅰ不是實驗Ⅱ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mL________溶液中滴加mLmol·L－1H2SO4溶液；步驟2：向上述所得溶液中滴加KSCN溶液，觀察到________。③向步驟2所得溶液中滴加NaOH溶液至pH約為5，檢測到有Fe3＋產生。(5)綜合上述實驗，說明二價鐵的氧化反響與________因素有關。答案(1)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(3)紅褐色沉淀溶解，溶液呈黃色(4)①NOeq\o\al(－,3)氧化了Fe2＋②mol·L－1FeSO4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)生氧化復原反響生成Fe2＋，離子方程式為：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。(2)實驗Ⅰ中Fe(NO3)2與氫氧化鈉反響生成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，化學方程式為：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。(3)Fe(NO3)2與氫氧化鈉反響生成Fe(OH)2白色沉淀，被氧化變?yōu)榧t褐色沉淀Fe(OH)3，參加硫酸溶液后發(fā)生酸堿中和反響，紅褐色沉淀溶解，溶液變?yōu)辄S色。(4)①在酸性條件下，NOeq\o\al(－,3)具有氧化性，可將Fe2＋氧化，因此假設ii為酸性條件下，NOeq\o\al(－,3)氧化了Fe2＋。②根據控制變量法可知，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mLmol·L－1FeSO4溶液中滴加mLmol·L－1H2SO4溶液。(5)根據實驗的過程和實驗現(xiàn)象可知，二價鐵的氧化反響與溶液的酸堿性、氧化劑種類及二價鐵的存在形式等因素有關。例3(1)某化學興趣小組利用鐵粉、鋅粉、mol·L－1FeCl3溶液、mol·L－1FeCl2溶液、KSCN溶液和新制氯水來探究Fe2＋、Fe3＋的氧化性、復原性，并利用實驗結論解決一些問題。①用上述所給物質寫出表達Fe2＋具有復原性的化學方程式：____________________________。②設計實驗方案，完成以下表格。探究內容實驗方案實現(xiàn)現(xiàn)象探究Fe3＋具有氧化性取少量mol·L－1的FeCl3溶液，向溶液中參加足量鐵粉，再參加少量KSCN溶液參加鐵粉后，溶液顏色變?yōu)開_____；參加KSCN溶液后，溶液________③該興趣小組為探究“Fe2＋具有氧化性〞，提出了向FeCl2溶液中參加鋅粉，該反響的離子方程式為____________________________________________________。(2)某反響中反響物與生成物有Fe3＋、Mn2＋、H＋、MnOeq\o\al(－,4)、H2O和一種未知離子X，MnOeq\o\al(－,4)在反響中得到電子，那么X離子是__________，該反響的離子方程式是_____________________。答案(1)①2FeCl2＋Cl2=2FeCl3②淺綠色不變色③Fe2＋＋Zn=Zn2＋＋Fe(2)Fe2＋MnOeq\o\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O解析(1)①在反響中Fe2＋作復原劑，表達其復原性，因此應選擇氧化劑，所以選用氯水，發(fā)生的反響為2FeCl2＋Cl2=2FeCl3。②向FeCl3溶液中參加鐵粉，發(fā)生的反響為2Fe3＋＋Fe=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。③向FeCl2溶液中參加鋅粉，發(fā)生的離子反響為Zn＋Fe2＋=Fe＋Zn2＋。(2)MnOeq\o\al(－,4)得電子，故MnOeq\o\al(－,4)是氧化劑，Mn2＋為復原產物，那么題目提供的Fe3＋是氧化產物，故復原劑為Fe2＋，即＋)＝1∶5。例4“速力菲〞是一種人工合成的補鐵劑，某研究性學習小組為探究其主要成分，進行了如下實驗：①翻開這種藥片的密封膜，發(fā)現(xiàn)其外觀為淡黃色；②將“速力菲〞投入小試管中，參加少量蒸餾水，充分振蕩后發(fā)現(xiàn)溶液變渾濁；慢慢參加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。學生甲由此斷定“速力菲〞的主要成分是三價鐵鹽；③學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。④為了確認甲、乙的結論是否正確，學生丙將乙所得的淡紅色溶液分成兩份繼續(xù)進行實驗：試答復以下問題：(1)甲、乙兩位同學的結論中比擬合理的是________同學的結論，另一同學判斷出錯的原因是__________________________。(2)丙的實驗①說明維生素C具有較強的________(填“氧化〞或“復原〞)性。(3)寫出與②中現(xiàn)象對應的離子方程式：_____________________________________________。(4)關于③中的實驗現(xiàn)象，丙同學提出了兩種假設：一種是過量的氯水與Fe3＋結合生成了某種穩(wěn)定的新物質；另一種那么是過量的氯水將SCN－氧化了。請你設計一個實驗方案