高中化学人教版 (新课标)必修1第一节 金属的化学性质一等奖教案

教师活动

学生活动

设计意图

【引入】同学们，你们喜欢看江西卫视的《传奇故事》吗？今天老师就和大家一起来揭秘江西南昌县刘家村的“怪水“现象。

【课件投影】《江西南昌县刘家村“怪水”现象》的情景资料，指导学生仔细阅读，认真观察图片，思考。

1．刘家村有哪些“怪水”现象？

2．刘家村为什么会出现这种“怪水”现象？

【资料】“怪水”现象

江西南昌县的刘家村是一个离赣江不远的小村庄，和其他村庄一样，这里村民的生活用水都是来自家里的压水井，只需要在自家的压水井里倒上一瓢水，紧压几下，就会引出无穷无尽的水。

　　可是，长久以来，刘家村的井水就有着令人不解的奇特现象，这里的村民甚至把它称作怪水。据村民介绍，这些水刚压上来的时候看着很清亮,可是只要放得时间稍微一长，或者是烧开之后，它就会变得又黄又浑。

　　然而，变黄仅仅是怪水的特殊现象之一。当人们把普通的茶水倒进刚刚从井里压上来的生水中时，水的颜色则会发生更加令人难以置信的变化，茶水会立刻变黑。

　村民们还说，这里的水不仅仅能够变色，而且还有很大的异味。

井水久置变黄的图  茶水变黑的图片

   看来，这刘家村里的水的确十分古怪。据调查这里既没有工业污染，也不是因为赣江的水质差。那么，究竟又是什么原因导致了刘家村的“怪水“呢？

用实际事例引入， 把学生的好奇心引向求知的欲望，开始对新知识的探求与思考。培养学生化学联系生活的意识，增强用化学解释生活现象的观点。

【老师猜想】我们都知道井水中富含Fe2+等各种矿物离子，那么会不会是因为刘家村的井水中Fe2+的含量过高呢？今天我们就来做一个实验探究一下，到底什么物质会使茶水变黑。

【实验探究一】这里是一杯普通的茶水，（喝一口），然后将它倒入一个烧杯中，用蘸有FeSO4溶液的玻璃棒搅拌一下（达到渐变的过程），指导同学观察现象，然后再倒入装有草酸的烧杯中，再指导学生观察实验现象。要求学生在观察的同时回答下面几个问题

1、我们可观察到什么现象？

2、实验中的墨水与刘家村茶水变黑的图片是不是一样的呀！说明刘家村的井水里面可能什么的含量偏高呢？

3、由以前学过的知识我们知道，亚铁很容易转化为三价的铁。那么使茶水变黑的到底是哪种价态的铁呢？为什么？                                                       

【课件投影】让学生观看茶水变墨水再变成茶水的原理图。

同时配合老师的讲解：其实使茶水变黑的是三价的铁。因为我刚用蘸有FeSO4溶液的玻璃棒搅拌时，茶水并没有立刻变黑，而是有一个渐变的过程，说明亚铁与空气接触被氧化成了三价的铁，它与茶叶中一种叫单宁酸的物质结合，使茶水显黑色。而且草酸具有还原性，当我将墨水倒入盛有草酸的烧杯中时三价的铁被还原成了二价的铁，所以墨水又变成了茶水。至于刘家村井水久置变黄则是因为井水中的亚铁与空气接触被缓慢氧化成了三价铁离子，而三价铁离子本身是黄色的。这些现象都包含了Fe2+与Fe3+的转化。

要求：

1.学生回顾氧化还原反应的相关知识。

2.尝试写出茶水变墨水以及墨水变茶水的方程式。

【老师提问】那么Fe2+与Fe3+之间的转化需要什么条件呢？(提示从氧化还原的角度思考) Fe3+和Fe2+分别具有什么性质呢？

【老师讲解】从上面的第一个方程式Fe2+→Fe3+，从正二价变成正三价，化合价升高了，Fe2+作为（还原剂），被氧化了，根据氧化还原反应的原理，我们知道，应该加入（氧化剂）。刚才说的茶水变成墨水，就是空气中有氧气，才实现了二者的转化，氧气就是一种典型的氧化物。

【老师提问】你们觉得有哪些氧化剂能实现这样的转化呢？

【老师讲解】所以我们可以得到并不是所有的氧化剂都能实现这种转化，只有较强的氧化剂才能实现这种转化。

同样的道理，Fe3+→Fe2+，铁的价态降低了，铁离子作为氧化剂，被还原，我们要加入（还原剂），如我们刚才实现墨水到茶水过程中的草酸，以及KI溶液。另外维生素C、单质铁、单质Cu等较强的还原剂也能实现这种转化。

观察实验现象，回答问题。

学生观看老师的演示实验回答：茶水变成了墨水，墨水又变成了茶水。

茶水变黑图

学生对照实验现象与刘家村茶水变黑的图片，回答问题：一样的，说明刘家村井水里面Fe2+的含量可能偏高。

学生认真思考，积极问题：

结论：有学生说是Fe2+,有学生说是Fe3+

学生认真观看原理图，仔细聆听老师的讲解，认真思考在整个过程中Fe2+与Fe3+的转化，并尝试初步写出它们相互转化的离子方程式。

学生写出离子方程式：

1.茶水变墨水：

2Fe2++O2+4H+=2Fe3++2H2O

2.墨水变茶水：

2 Fe3++ C2O42-=2 Fe2++2CO2↑

学生回忆氧化还原反应的相关知识，从两种离子的价态出发，得出Fe3+具有氧化性，Fe2+具有还原性。

学生思考，在老师的引导下，踊跃参与积极回答：

酸性KMnO4、Cl2、Br2、O2、浓H2SO4、

HNO3、Na2O2、H2O2等

学生思考，回答：

有部分学生说可以，有部分学生说不可以

从生活到化学，将生活情景与课堂的化学知识相结合

引导学生认真观察用品以及实验现象，提高学生实验观察能力，实验现象描述能力。体会化学的神奇能力，增加学生的学习兴趣

步步引导，让学生自己初步揭露“怪水”的奥秘。

解释“怪水”奥秘，揭开Fe2+与Fe3+的转化。

新知识与离子反应相联系，起到温顾知新的作用。

复习氧化还原反应的相关知识，解决新问题。

培养学生正确辨析概念：使亚铁变为铁离子的是较强的氧化剂，加深学生印象，增强记忆。

【过渡】前面我们了解到江西南昌县刘家村的井水中铁的含量偏高，长期饮用会对肝脏造成一定的危害。相反，缺铁也会导致许多疾病，如常见的缺铁性贫血等。所以各种补铁药品相继出现。

【图片展示】

【老师设疑】那么人体吸收的到底是铁单质、亚铁还是三价铁呢？

【课件投影】亚铁与人体内血红蛋白分子的相互作用图

边展示边讲解：人体吸收的是二价铁，因为只有二价铁才能与人体内的血红蛋白分子相互作用。

【老师设疑】所以商家在制做补铁药品时就充分考虑了Fe2+与Fe3+的相互转化，下面就请同学们思考几个问题：

【课件投影】

补铁药品为什么要在外面加一层薄膜衣？

【课件投影】

分析讲解：因为人体能够吸收的是Fe2+，而它极易氧气被氧化，所以我们要想办法阻止Fe2+→Fe3+的转化。薄膜衣可以阻止Fe2+与空气接触。

琥珀酸亚铁片在使用时与维生素C搭配效果更好，又是为什么呢？

认真观看图片

认真观看、聆听、记忆、形成概念

思考问题，用前面所学的知识解释问题：

因为里面是亚铁，而空气中有氧气，会将亚铁氧化成三价铁，影响吸收，药效下降。

学生思考，分析：

维生素C具有还原性，可能药品里面不只有亚铁还有三价铁，搭配维生素C,可以利用它的还原性将不能吸收的三价铁还原成能吸收的亚铁，药效更好

设置情景，回归生活，承上启下，利用同学们熟悉的知识进一步巩固知识，到达学以致用的目的

【实验演示】那么同学们的分析对不对了，我们可以课后验证一下

实验用品：琥珀酸亚铁片、稀HCl、KSCN溶液、维生素C、研钵、试管、滴管

操作：用研钵将琥珀酸亚铁片研碎，取适量于试管中，用稀HCl溶解，滴几滴KSCN溶液，观察溶液颜色。取一粒维生素C研碎，加入到溶液中，搅拌一段时间，再观察溶液颜色

学生认真观察实验现象：

加入KSCN溶液后溶液呈血红色，说明里面确实存在三价铁。加入维生素C后，溶液颜色又恢复，说明维生素C确实将三价铁又还原成了亚铁

“眼见为实”培养学生“实事求是”的精神，用化学实验解释生活现象，深化学生的认识：从感性认识上升到理性认识。

课堂小结:

回顾课堂教学内容：二价铁和三价铁的相互转化

总结：二价铁和三价铁的检验方法。

将知识形成一个网络

课后作业：

利用今天所学的知识，想一些可行的方案使江西南昌县刘家村的“怪水”恢复正常。

调查生活生产中，有哪些现象涉及到Fe2+与Fe3+的相互转化

分组讨论

利用氧化还原反应原理，探究切实可行的方案，加深理解课本所学知识。

看生产生活中有哪些知识点涉及Fe2+与Fe3。的相互转化，理论与实践相结合。

理论联系实际。将所学的课本知识与生活实际联系起来激发学生兴趣。