人教版高中化學(xué)必修一第三章第二節(jié)《鐵的重要化合物》教學(xué)設(shè)計(jì)

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說(shuō)課比賽《鐵的重要化合物》教學(xué)設(shè)計(jì) 一、課程標(biāo)準(zhǔn)解讀 課程是實(shí)現(xiàn)教育目的的重要途徑，是組織教育教學(xué)活動(dòng)的最主要的依據(jù)，是集中體現(xiàn)和反映教育思想和教育觀念的載體，因此，課程居于教育的核心地位。 鐵是一種中等活潑程度、且有可變價(jià)態(tài)的金屬，已經(jīng)學(xué)習(xí)了鐵和酸反應(yīng)、鐵的置換反應(yīng)（濕法冶金），以及金屬的通性（與非金屬、水、酸反應(yīng)），《鐵的重要化合物》主要涉及鐵的氧化物、氫氧化物和鹽。 本節(jié)課主要介紹了鐵的重要化合物，課時(shí)為1課時(shí)。 鐵的氧化物知識(shí)比較簡(jiǎn)單，根據(jù)學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備，他們能在課前自主學(xué)習(xí)掌握 ，所以對(duì)本節(jié)課內(nèi)容進(jìn)行了一些調(diào)整，側(cè)重于鐵鹽和亞鐵鹽中Fe3+、 Fe2+的檢驗(yàn)，并引出氫氧化亞鐵、氫氧化鐵的制備。結(jié)合Fe2+與Fe3+的相互轉(zhuǎn)化的條件來(lái)探究氫氧化亞鐵制備的注意事項(xiàng)。 二、教材分析和學(xué)情分析 《鐵的重要化合物》是人教版必修1第三章金屬及其化合物第二節(jié)的內(nèi)容。 人教版“元素與化合物”在以往元素與化合物學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)“結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—制備—用途”基礎(chǔ)上有所改變，“金屬及其化合物”第一部分學(xué)習(xí)了金屬的化學(xué)性質(zhì)，學(xué)習(xí)了金屬單質(zhì)的通性，包括與非金屬的反應(yīng)、金屬與酸和水的反應(yīng)，以及兩性金屬鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)，了解了金屬的通性以及兩性金屬的特性；第二部分學(xué)習(xí)了以活潑金屬鈉為主的重要的化合物——氧化物（氧化鈉、過(guò)氧化鈉）和碳酸鹽（碳酸鈉、碳酸氫鈉），以及焰色反應(yīng)；鋁的重要的化合物——氧化鋁、氫氧化鋁，主要學(xué)習(xí)了兩性化合物的性質(zhì)和氫氧化鋁的制備。鐵的重要化合物——氧化物（氧化亞鐵、氧化鐵和四氧化三鐵）、氫氧化物（氫氧化亞鐵、氫氧化鐵）、鐵鹽和亞鐵鹽，這部分主要是學(xué)習(xí)變價(jià)金屬化合物的相互轉(zhuǎn)化（主要涉及氧化和還原過(guò)程）；第三部分為“用途廣泛的金屬材料”主要以銅合金、鋼介紹常見(jiàn)合金的性質(zhì)，以及正確選用金屬材料的方法。 鐵元素，學(xué)生經(jīng)過(guò)初中的學(xué)習(xí)已經(jīng)有了一定程度的了解，在本章第一部分對(duì)金屬的通性有了進(jìn)一步的理解，應(yīng)該說(shuō)對(duì)金屬單質(zhì)鐵的性質(zhì)已經(jīng)形成了比較完備的知識(shí)。Fe2+和Fe3+之間的相互轉(zhuǎn)化建立在氧化還原反應(yīng)基礎(chǔ)上，也是高中化學(xué)元素化合物知識(shí)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容之一，可采用實(shí)驗(yàn)探究的方式，讓學(xué)生通過(guò)聯(lián)想質(zhì)疑、活動(dòng)探究、觀察思考、交流研討等學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行建構(gòu)。從能力方面看，學(xué)生具有一定的實(shí)驗(yàn)技能，通過(guò)前面的學(xué)習(xí)能夠通過(guò)某一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析反應(yīng)原理。但是，分析實(shí)驗(yàn)異?，F(xiàn)象背后的原理，要涉及元素化合價(jià)、物質(zhì)顏色、反應(yīng)環(huán)境 ( 空氣中存在氧化劑—氧氣、溶液中的水可以參與反應(yīng)) 等多維度的信息，學(xué)生需要提取多方位的信息進(jìn)行分析、比較得出結(jié)論，這些都是學(xué)生思維的難點(diǎn)。 三、教學(xué)目標(biāo) 【知識(shí)與技能】 1.掌握鐵鹽（Fe3＋）和亞鐵鹽（Fe2＋）的檢驗(yàn)方法。 2.掌握Fe(OH)2和Fe(OH)3的制備和轉(zhuǎn)化。 3.理解鐵鹽（Fe3＋）和亞鐵鹽（Fe2＋）的相互轉(zhuǎn)化，進(jìn)一步加深對(duì)氧化還原反應(yīng)的理解與運(yùn)用。 【過(guò)程與方法】 1. 初步學(xué)會(huì)從物質(zhì)分類和氧化還原的角度研究物質(zhì)性質(zhì)的方法。 ②在“推測(cè)（物質(zhì)的性質(zhì)）→設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并做出決策）→驗(yàn)證（通過(guò)實(shí)驗(yàn)選定的方案驗(yàn)證自己的預(yù)測(cè)）→觀察（實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）→結(jié)論（氧化還原）→評(píng)價(jià)（活動(dòng)表現(xiàn)）”過(guò)程中，學(xué)習(xí)知識(shí)、體驗(yàn)科學(xué)研究過(guò)程，初步學(xué)會(huì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究物質(zhì)氧化性、還原性的思路和方法。 2.通過(guò)從已有的生活經(jīng)驗(yàn)和已有知識(shí)，比較不同的鐵的存在形式（游離態(tài)、化合態(tài)，以及不同化合態(tài)中鐵的化合價(jià)的不同），從直觀的生活經(jīng)驗(yàn)感受逐步上升到運(yùn)用氧化還原的相關(guān)理論分析轉(zhuǎn)化過(guò)程中的本質(zhì)原因。 3.嘗試綜合運(yùn)用演繹能力、邏輯推理能力（較強(qiáng)氧化劑可以氧化Fe2＋，較強(qiáng)還原劑可以還原Fe3＋）以及用相關(guān)知識(shí)綜合分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。 4.通過(guò)歸納整理鐵及其化合物的產(chǎn)生和用途（性質(zhì)）形成有關(guān)鐵元素及其化合物的知識(shí)鏈，理解不同價(jià)態(tài)的鐵元素的化合物之間轉(zhuǎn)化的本質(zhì)原因，并能夠根據(jù)氧化還原的理論（電子得失）判斷拓展之間的轉(zhuǎn)化，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)（鐵三角）。 【情感態(tài)度與價(jià)值觀】 1.在多種問(wèn)題解決的活動(dòng)中，從化學(xué)實(shí)驗(yàn)體會(huì)到化學(xué)的百變和“百變化學(xué)”的魅力，以及通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究的方法獲得真知的方法和信念，強(qiáng)化學(xué)習(xí)化學(xué)的信心與興趣。 2. ①在檢驗(yàn)Fe2+、Fe3+，探究Fe2+與Fe3+相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，能如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，逐步養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。 ②通過(guò)“防止切開(kāi)的蘋果變色”“實(shí)驗(yàn)室保存亞鐵鹽”等問(wèn)題的探討，感受化學(xué)對(duì)改善生活和促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的積極作用，關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)問(wèn)題 四、教學(xué)重難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn)：Fe3＋和Fe2＋的檢驗(yàn)，鐵重要化合物之間的相互轉(zhuǎn)化。 說(shuō)明：幾種重要的金屬化合物中鐵是作為一種有變價(jià)的中等活潑程度的金屬出現(xiàn)的，從金屬角度看，它和兩性金屬鋁一樣作為金屬通行之外的補(bǔ)償，起到完善金屬性質(zhì)的作用；從鐵本身來(lái)看，這可以完善鐵及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化的知識(shí)鏈，有利于形成相對(duì)完整的知識(shí)體系。 在兩種離子的檢驗(yàn)學(xué)習(xí)中主要運(yùn)用了實(shí)驗(yàn)探究的方法，有利于學(xué)生比較同種元素不同價(jià)態(tài)的存在形式之間的不同，并運(yùn)用于生活實(shí)踐中判斷常見(jiàn)的補(bǔ)雪口服液中的鐵元素的存在形式。 鐵重要化合物中主要涉及了不同價(jià)態(tài)的鹽之間的相互轉(zhuǎn)化，在學(xué)習(xí)中重點(diǎn)設(shè)計(jì)了Fe3＋和Fe2＋的相互轉(zhuǎn)化。 教學(xué)難點(diǎn)：1.掌握Fe2+和Fe3+的相互轉(zhuǎn)化及條件 2.實(shí)驗(yàn)研究物質(zhì)氧化性、還原性的思路和方法。 由于學(xué)生已有知識(shí)只有Fe2＋，F(xiàn)e3＋的性質(zhì)基本處于空白，而氧化還原概念的運(yùn)用學(xué)生還不夠熟練，需要用運(yùn)用氧化和還原來(lái)解釋和判斷Fe2＋和Fe3＋相互轉(zhuǎn)化，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)比較難以理解，所以這部分設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)探究和教師演示實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究了解常見(jiàn)的氧化劑（新制氯水、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液、硝酸溶液）可以氧化Fe2＋生成Fe3＋；常見(jiàn)的還原劑（鐵粉和維生素C）可以還原Fe3＋生成Fe2＋。 五、學(xué)習(xí)過(guò)程 （一）鐵鹽和亞鐵鹽，氫氧化物 1.展示材料： （學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)）利用提供的化學(xué)試劑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，鑒別Fe3＋和Fe2＋。 （1） FeCl2溶液、FeCl3溶液； （2） KSCN（硫氰化鉀）稀溶液、NaOH稀溶液、稀氨水； 實(shí)驗(yàn)一：根據(jù)提供的試劑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，鑒別Fe3＋和Fe2＋。 （請(qǐng)學(xué)生交流設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，并板演涉及的化學(xué)方程式） 方案 實(shí)驗(yàn)方案 分析原因 涉及化學(xué)方程式 1 向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液 （或氨水）至過(guò)量 產(chǎn)生白色沉淀 迅速變成灰綠色 最后變成紅褐色 FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl FeCl2+2NH3H2O=Fe(OH)2↓+2NH4Cl 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4+Fe(OH)3 2 向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液（或氨水）至過(guò)量 產(chǎn)生紅褐色沉淀 FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl FeCl3+3NH3H2O=Fe(OH)3↓+3NH4Cl 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4+Fe(OH)3 3 向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液 溶液變成血紅色 FeCl3+3KSCN=+Fe(SCN)3 4 向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液 先無(wú)明顯現(xiàn)象 —— （師生歸納方法） 方法一：觀察法——比較兩種溶液的顏色，顏色為黃色的溶液為FeCl3溶液，顏色為淺綠色的溶液為FeCl2溶液。 方法二：沉淀法——分別向FeCl3和FeCl2溶液中滴加NaOH溶液，分別得到了紅褐色沉淀和白色沉淀（白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色）。 方法三：顯色法——分別向FeCl3和FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，得到血紅色溶液的為FeCl3溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象的為FeCl2溶液。 （如何判斷FeCl2溶液是否變質(zhì)？） 比較三種方法：最靈敏的是顯色反應(yīng)。 通過(guò)這兩組實(shí)驗(yàn)的對(duì)比，學(xué)生的預(yù)期現(xiàn)象( 原有認(rèn)知) 氫氧化亞鐵白色沉淀沒(méi)有產(chǎn)生，而是產(chǎn)生了淺綠色的沉淀，振蕩后顏色加深，試管壁上的沉淀呈現(xiàn)紅褐色。異常現(xiàn)象的發(fā)生引發(fā)了學(xué)生的認(rèn)知沖突和質(zhì)疑，學(xué)生會(huì)提出以下問(wèn)題： 1、為什么Fe(OH)2制備的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與預(yù)設(shè)不符？原因是什么？ 2、如何才能制得純凈的氫氧化亞鐵？ 追問(wèn)：制備氫氧化亞鐵實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是什么？（需創(chuàng)造無(wú)Fe3＋ 、無(wú)O2的環(huán)境） [學(xué)生]：分組實(shí)驗(yàn)：由學(xué)生選擇其一進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都能得到白色沉淀，并沒(méi)有變成灰綠色。 學(xué)生都很高興，有一種收獲成功的喜悅。 除此之外，告訴學(xué)生另一種更好的實(shí)驗(yàn)方法，由老師投影。 [教師]：要求學(xué)生總結(jié)：要做成功此實(shí)驗(yàn)必須注意什么？ [總結(jié)]： 1、確保硫酸亞鐵溶液中不含鐵離子，可以加入略微過(guò)量的還原鐵粉控制。 2、控制硫酸亞鐵溶液和氫氧化鈉溶液中溶解的氧氣。 3、整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程應(yīng)該減少氧氣的影響，使整個(gè)過(guò)程最好能在相對(duì)密閉的體系中進(jìn)行。 學(xué)生實(shí)驗(yàn)二：驗(yàn)證補(bǔ)血?jiǎng)┲械蔫F元素的存在形式（是Fe3＋還是Fe2＋）。（事先先取少量補(bǔ)血?jiǎng)┢瑒┏ァ八幠ぁ比苡谒玫降娜芤海? 提供試劑：現(xiàn)場(chǎng)溶解得到的補(bǔ)血?jiǎng)┤ツず笕苡谒玫降娜芤?、課前處理得到的溶液、KSCN（硫氰化鉀）溶液。 請(qǐng)學(xué)生交流實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論。 1. 補(bǔ)血?jiǎng)┲械蔫F元素存在形式是Fe2＋。 2. 補(bǔ)血?jiǎng)┲械腇e2＋容易氧化得到Fe3＋。 （師生分析）： 從Fe2＋得到Fe3＋，氧化Fe2＋的氧化劑哪里來(lái)？（空氣中的氧氣） 還有哪些物質(zhì)可以氧化從Fe2＋得到Fe3＋？從Fe3＋可以得到到Fe2＋嗎？ （轉(zhuǎn)入下一環(huán)節(jié)） 實(shí)驗(yàn)三：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，使Fe2+和Fe3+的相互轉(zhuǎn)化，并用實(shí)驗(yàn)證明。 （1） FeCl2溶液、FeCl3溶液、KSCN（硫氰化鉀）溶液。 （2） 新制氯水、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液、硝酸溶液。 （3） 鐵粉。 （請(qǐng)學(xué)生交流設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，并板演涉及的化學(xué)方程式） 方案 實(shí)驗(yàn)方案 分析原因 涉及化學(xué)方程式 1 向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，再加入Fe粉，振蕩 黃色溶液變血紅色， 加入鐵粉振蕩后變淺綠色 FeCl3+3KSCN=+Fe(SCN)3 2FeCl3+Fe=3FCl2 2 向FeCl3加入Fe粉，振蕩； 再滴加KSCN溶液 黃色溶液變淺綠色（綠色）， 滴加KSCN液無(wú)明顯現(xiàn)象 2FeCl3+Fe=3FCl2 3 向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，再加入新制氯水 先無(wú)明顯現(xiàn)象， 然后溶液變成血紅色 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 FeCl3+3KSCN=+Fe(SCN)3 4 向FeCl2溶液中滴加KMnO4溶液 再滴加KSCN溶液 溶液變成黃色 然后溶液變成血紅色 —— 5 向FeCl2溶液中滴加H2O2溶液 再滴加KSCN溶液 溶液變成黃色 然后溶液變成血紅色 —— 師生歸納： 常見(jiàn)的氧化劑（新制氯水、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液、硝酸溶液）都能氧化Fe2+得到Fe3+。 常見(jiàn)的還原劑（鐵粉、銅粉）能夠還原Fe3+得到Fe2+。 2FeCl3+Cu=2FCl2+CuCl2，該反應(yīng)常用于制作線路板。 學(xué)生練習(xí)（選擇合適的試劑除雜，并寫出相關(guān)的化學(xué)方程式）： （1）FeCl3溶液（FeCl2溶液）——加入適量的氯水； （2）FeCl2溶液（FeCl3溶液）——加入適量的鐵粉。（氯化亞鐵溶液容易被氧化，一般不長(zhǎng)期保存；如果需要暫時(shí)保存，則加入鐵粉防止氧化） 第六環(huán)節(jié)：學(xué)以致用 經(jīng)過(guò)幾個(gè)課堂實(shí)驗(yàn)探究后，完成了預(yù)設(shè)的課堂活動(dòng)，學(xué)生達(dá)成了預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)。進(jìn)入鞏固課堂教學(xué)效果的環(huán)節(jié)，最后一個(gè)環(huán)節(jié)不是通過(guò)簡(jiǎn)單的課堂練習(xí)，驗(yàn)證學(xué)生掌握知識(shí)的程度，而是為學(xué)生設(shè)計(jì)了如下課堂交流活動(dòng)： 【聯(lián)系生活】切開(kāi)的“蘋果變色”，說(shuō)明可能生成了什么？ 利用網(wǎng)絡(luò)資料提示蘋果中富含人體所需的亞鐵離子。提倡學(xué)生科學(xué)食用蘋果。 【治療貧血】把難以吸收利用的三價(jià)鐵還原成二價(jià)鐵，促進(jìn)人體對(duì)二價(jià)鐵的吸收，有助于治療缺鐵性貧血。鐵元素是人體內(nèi)不可缺少的微量元素。 1. 缺鐵性貧血的癥狀。 2. 常見(jiàn)的缺鐵性貧血的補(bǔ)血?jiǎng)┱f(shuō)明書，師生從化學(xué)視角分析。 分析其中的維生素的作用，維生素C具有較強(qiáng)的還原性，可以防止亞鐵離子被氧化成三價(jià)鐵離子，所以在使用富含鐵元素的食物時(shí)需要搭配新鮮蔬菜保證鐵元素的順利吸收。 3. 采用食補(bǔ)的辦法治療輕微的缺鐵性貧血。（提供“補(bǔ)血”大餐） 這一活動(dòng)的設(shè)計(jì)是對(duì)課堂引入的呼應(yīng)。課堂引入不能光是精彩，而是要發(fā)揮其課堂教學(xué)的功能，這節(jié)課的課堂教學(xué)就是在圍繞這一引入，以此為主線進(jìn)行設(shè)計(jì)的。 整節(jié)課的板書設(shè)計(jì)采用提綱式板書，概括本節(jié)課主要內(nèi)容，體現(xiàn)教學(xué)重點(diǎn)和關(guān)鍵。簡(jiǎn)單明了，條理清晰，便于記錄和復(fù)習(xí)。 附板書設(shè)計(jì) 第三章第二節(jié)鐵鹽和亞鐵鹽（第三課時(shí)） 一、Fe3+檢驗(yàn) Fe3+: Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 二、Fe3+、Fe2+的相互轉(zhuǎn)化 氧化劑（Cl2、KMnO4、H2O2、HNO3等） Fe2+ Fe3+ 還原劑（Fe、Cu、KI、維C等） 三、“鐵三角”關(guān)系及其應(yīng)用 四、教學(xué)反思 1. 巧選“知識(shí)鏈接”，有助于難點(diǎn)的突破 課前通過(guò)給學(xué)生搭建思維的臺(tái)階，面對(duì)Fe2+ Fe3+間的相互轉(zhuǎn)化，學(xué)生能自主地、能動(dòng)地分析物質(zhì)氧化性、還原性、氧化劑、還原劑，主動(dòng)參與到實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中，真正建立認(rèn)識(shí)物質(zhì)的新視角和物質(zhì)的新視角，對(duì)于一些概念和方法的學(xué)習(xí)也通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究的應(yīng)用環(huán)節(jié)促進(jìn)發(fā)展，納入學(xué)生長(zhǎng)時(shí)記憶系統(tǒng)。培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)學(xué)科的元素觀、轉(zhuǎn)化觀及化學(xué)價(jià)值觀等，實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)科觀念的建構(gòu)。 2. 問(wèn)題線索和學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律 課堂中清晰的教學(xué)思路，設(shè)計(jì)中的有效提問(wèn)，在教學(xué)設(shè)計(jì)中始終站在學(xué)生的角度看問(wèn)題，按照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和心理需求來(lái)設(shè)計(jì)、組織教學(xué)，依據(jù)：學(xué)習(xí)導(dǎo)入——合作探究——自主小結(jié)——拓展延伸等環(huán)節(jié)層層深入地組織本節(jié)課的教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法生生、師生互動(dòng)，對(duì)學(xué)生的課堂評(píng)價(jià)也比較多元化，課堂上充滿生機(jī)。 以上就是我對(duì)本節(jié)課的處理，如有不妥之處，懇請(qǐng)專家評(píng)委批評(píng)指正，謝謝！