师：本节课我们学习高一人教版化学必修一第三章第一节铁及其化合物第三课时。先来明确学习目标：一、知道含铁元素物质在生产生活中的应用，掌握铁离子、亚铁离子的检验方法，建立含铁物质性质、实验现象与应用之间的联系；二、利用价类二维图预测含铁物质性质及物质间的转化，设计实验初步验证，并能分析解释实验现象，理解复杂体系中微粒检验的一般思路；三、体会科学探究的乐趣，形成实践、反思、再实践、再反思的实践观。
上节课我们通过实验探究了亚铁盐和铁盐的性质，从物质类别和元素价态两个基本角度研究物质性质，完善了铁元素的价类二维图。还认识了硫酸亚铁肥，其主要成分硫酸亚铁可溶于水，在溶液中电离出亚铁离子和硫酸根离子。植物缺铁会叶脉发黄，且主要吸收二价铁，喷洒硫酸亚铁肥溶液可缓解症状。
这节课我们继续以硫酸亚铁肥在生活中的应用为情境，探究铁元素物质间的转化关系。这里有一罐开封已久的硫酸亚铁肥，它还有肥效吗？我们知道植物吸收的铁元素主要是二价铁形式，所以需要检验这罐样品中是否含二价铁元素。请同学们根据铁元素价类二维图设计实验方案。
先看甲同学的方案一：取少量硫酸亚铁肥样品于试管中，观察固体颜色。若固体为浅绿色，则证明样品含二价铁元素。甲同学从物质物理性质入手检验二价铁元素，请同学们评价这个方案是否合理。
生：不合理，浅绿色固体不一定含二价铁元素。无水硫酸亚铁是白色粉末，一水硫酸亚铁为淡白色粉末，七水硫酸亚铁为浅绿色晶体，俗称绿矾，常见的硫酸亚铁晶体就是七水硫酸亚铁晶体，所以呈浅绿色。而且，氢氧化铬是灰绿色固体，碱式碳酸铜是绿色固体，绿色不是硫酸亚铁特有的颜色。
师：同理，如果把少量硫酸亚铁样品溶于水，观察溶液是否为浅绿色，若溶液为浅绿色，则证明原样品溶液含二价亚铁离子，这个方案也不合理。因为不仅含二价亚铁离子的水溶液是浅绿色，含三价铬离子的硫酸铬溶液是灰绿色，新制氯水溶液是浅黄绿色，溶液颜色接近，浅绿色不是硫酸亚铁溶液特有的颜色，不能据此判断样品溶液是否含二价亚铁离子。
再看乙同学的方案二：取少量硫酸亚铁肥样品溶液于试管中，滴加酸性高锰酸钾溶液。若溶液紫红色褪去，则证明硫酸亚铁肥样品溶液含二价亚铁离子，进而证明硫酸亚铁肥含二价铁元素。乙同学从亚铁离子的化学性质着手，利用其还原性设计实验方案，请同学们评价是否合理。
生：不合理，能使酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去的物质不一定含二价亚铁离子。第一章学过很多具有还原性的物质或微粒，像维生素C、硫离子、二价亚铁离子、亚硫酸根离子等都能使其褪色。硫酸亚铁肥为防止硫酸亚铁在空气中氧化，制作过程中加入了抗氧化物质，所以能使酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去的可能是二价亚铁离子，也可能是抗氧化物质，不能仅据此判断样品溶液含二价亚铁离子。
接着看丙同学的方案三：取少量硫酸亚铁样品溶液于试管中，先滴加少量硫氰酸钾溶液，再滴加少量新制氯水，若滴加硫氰酸钾溶液变红，再滴加新制氯水，溶液红色加深，则证明原样品溶液含二价亚铁离子。丙同学利用亚铁离子的还原性以及铁离子与硫氰酸根离子的反应设计方案，请同学们评价。
生：丁同学认为该方案合理，他根据滴加新制氯水前后溶液红色深度变化判断原样品溶液是否含二价亚铁离子。但硫酸亚铁肥除硫酸亚铁外还含抗氧化物质，滴加少量新制氯水，可能只氧化了抗氧化物质，没氧化二价亚铁离子，三价铁离子浓度不变，溶液红色可能不加深。而且硫酸钾有强还原性，易被氧化剂氧化，它与亚铁盐不反应，硫氰酸钾与含三价铁离子的铁盐反应生成血红色的硫氰酸铁络合物，这是检验三价铁离子灵敏的方法，可排除其他金属离子影响。不过新制氯水是强氧化剂，会与硫酸亚铁中的抗氧化物质、具有强还原性的硫氰酸钾溶液以及具有还原性的二价亚铁离子反应。为使硫酸亚铁肥样品溶液中的二价亚铁离子完全氧化为三价铁离子，应如何调整方案？
师：张同学提出调整方案，取少量硫酸亚铁肥样品溶液于试管中，先滴加稍过量新制氯水溶液，再滴加足量硫氰酸钾溶液，若滴加足量硫氰酸钾溶液后溶液变红色，则证明原硫酸亚铁肥样品溶液含二价亚铁离子。大家反思下这个方案，调整了试剂添加顺序，先滴加稍过量新制氯水溶液能使硫酸亚铁溶液中的亚铁离子和抗氧化物质完全氧化，再滴加足量硫氰酸钾溶液能消耗多余新制氯水溶液，并使硫氰酸根离子与铁离子完全反应生成硫氰酸铁。
按照张同学的实验方案实施实验，现象如下：取少量硫酸亚铁铵样品于试管中，加入足量水，并滴加少量稀硫酸溶液抑制二价亚铁离子水解，配得硫酸亚铁肥样品溶液，溶液为浅绿色。然后滴加稍过量新制氯水，发现溶液颜色无明显变化，再滴加足量硫氰酸钾溶液，溶液为红色。反思实验过程，新制氯水、含二价亚铁离子的水溶液、含三价铁离子的水溶液颜色接近，不易通过溶液颜色变化判断新制氯水溶液是否足量，影响新制氯水滴加用量控制，可能导致样品溶液中的二价亚铁离子未完全转化为三价铁离子，所以新制氯水不适宜作为该实验的氧化剂溶液。
实验方案需选择易于控制试剂用量且实验现象明显的氧化剂溶液。我们根据反思调整实验试剂，选用过氧化氢溶液代替新制氯水实施实验。现象如下：向浅绿色硫酸亚铁肥样品溶液中滴加稍过量过氧化氢溶液，溶液颜色变为棕黄色。再滴加足量硫氰酸钾溶液，有气泡产生，溶液为红褐色，震荡后仍有气泡产生，溶液变为棕黄色。查阅文献发现，过氧化氢溶液与亚铁离子反应复杂，有红褐色氢氧化铁胶体生成，三价铁离子对过氧化氢有催化作用，促使其分解产生大量氧气等。反思认为，过氧化氢与亚铁离子反应原理复杂，副反应多，易出现异常现象，不适宜作为该实验的氧化剂溶液。实验方案需选用不引入副反应且易于控制试剂用量、实验现象明显的氧化剂溶液。