《鐵的重要化合物》教學設計

鐵的重要化合物教學設計宜良縣第一中學 魏明一、課程分析 在人教版必修1的化學教材中，鐵的重要化合物位于第三章第二節(jié)幾種重要的金屬化合物中的一部分。這一章是學生上高中以來第一次學習元素化合物知識，而鐵元素又是一種多價態(tài)元素，所以這一部分內容非常重要：元素化合物知識是中學化學的基礎知識，也是學生今后在工作和生活中經(jīng)常要接觸、需要了解和應用的基本知識，而鐵的化合物知識還可以為前面的實驗、物質分類、離子反應以及氧化還原理論知識補充感性認識的材料，加強學生對物質分類、離子反應以及氧化還原的認識，同時通過這節(jié)課的學習，還可以幫助學生鞏固學習元素化合物的基本思路：本節(jié)課的主要內容包括：對氯化亞鐵進行多角度分類；對氯化亞鐵的化學性質進行預測；通過實驗驗證氯化亞鐵與堿反應的性質時發(fā)現(xiàn)特殊現(xiàn)象，通過進一步研究特殊現(xiàn)象從而發(fā)現(xiàn)Fe(OH)2和Fe2+很容易被氧化，從而引出Fe3+的檢驗方法、Fe2+的保存方法以及Fe3+與鐵粉的反應；最后總結研究物質的一般思路和方法并完善鐵的二維關系圖。課標對這部分的要求如下：必修模塊要求課程標準要求模塊學習要求根據(jù)生產、生活中的應用實例或通過實驗探究，了解金屬鐵的重要化合物的主要性質。認識鐵的重要化合物的化學性質，寫出主要反應的化學方程式；知道檢驗Fe3+的方法。二、學情分析(1)學生已有認識基礎通過第二章第一節(jié)的學習，學生已經(jīng)知道了兩種分類方法樹狀分類法與交叉法，且能對物質進行分類；同時對每一類物質的通性進行了總結，得出了八點圖。通過第二章第二節(jié)的學習，學生能夠進一步從微觀層面認識物質分類：電解質、酸堿鹽；從新的角度對化學反應進行分類：離子反應和非離子反應；了解離子反應方程式的書寫方法。通過第二章第三節(jié)的學習，學生了解了物質分類的新角度氧化劑、還原劑；了解了反應分類的新角度氧化還原反應和非氧化還原反應；并了解了氧化還原反應的分析以及常見的氧化劑、還原劑、在第二章的復習課時，利用給硫酸銅多角度分類、多角度預測性質，學生又對第二章的分類法、離子反應、氧化還原等內容進行了復習，并且了解了研究物質的一般思路?；谝陨现R，在學習本節(jié)課時，學生能將鐵的化合物進行分類并且從物質類別的角度和化合價角度說出氯化亞鐵具有的性質。同時，通過初三的學習，學生已經(jīng)具備一定的觀察實驗、分析實驗現(xiàn)象、設計簡單實驗的能力。 (2)學生學習本課的困難或可能出現(xiàn)的問題由于第二章剛學習了氧化還原的知識，學生還不能靈活應用，所以本節(jié)課中預測氯化亞鐵的性質時學生可能主要是從鹽的通性角度進行預測。在分析灰綠色沉淀的成因時，學生可能主要考慮的是氫氧化亞鐵被氧化。由于離子反應剛學了沒多久，所以復雜的離子反應方程式的書寫可能會有問題尤其是氧化還原型的離子方程式的書寫對學生是難點。三、教學目標1、知識與技能:(1)通過對灰綠色沉淀成因的分析，使學生認識Fe(OH)2及Fe2+易被氧化的性質。(2)掌握氯化亞鐵的化學性質以及Fe2+ 以及Fe3+的檢驗。(3)認識不同價態(tài)的鐵的氧化性和還原性；掌握不同價態(tài)鐵的化合物的相互轉化關系。2、過程與方法(1)運用實驗、對比的方法，了解鐵的化合物的性質；(2)通過對氯化亞鐵的學習，逐步體會學習元素化合物知識的一般方法：物質分類預測化學性質實驗驗證解釋結論。(3)通過探實驗究的方法，培養(yǎng)學生實驗操作能力、觀察能力和實驗分析能力。3、情感態(tài)度與價值觀目標(1)通過小組實驗，提高學生對“化學是一門以實驗為基礎的科學”的認識，讓學生親身體驗科學探究過程，激發(fā)學生學習化學的興趣，養(yǎng)成務實求真、勇于創(chuàng)新、積極實踐的科學態(tài)度。(2)通過對Fe2+、Fe3+鑒別的學習，讓學生體驗化學實驗的奇妙，感受化學世界的色彩美，激發(fā)學生的學習興趣。四、教學重、難點及其處理策略重點：利用分類觀從多角度認識物質的方法，不同價態(tài)鐵的化合物間的相互轉化難點：不同價態(tài)鐵的化合物間的相互轉化重點1、利用分類觀從多角度認識物質的方法 利用分類觀從多角度認識物質是一種學習方法和思路，而方法和思路的形成不是一節(jié)課就能成功的，所以我們在第二章單元復習課的時候利用對CuSO4進行多角度分類和預測性質已經(jīng)給了學生一個整體的思路，而且在講第三章鈉及其化合物、鋁及其化合物的時候也給學生滲透了這種學習方法和思路，同時第四章的時候也應該利用這種方法和思路來學習。重點2、不同價態(tài)鐵的化合物間的相互轉化 物質之間轉化關系并不是簡單的通過幾個反應學生就能建立起來的，尤其是二價鐵和三價鐵之間的轉化還涉及氧化還原的知識，對于剛接觸氧化還原知識沒多久的學生來說，更不可能很順暢的建立起不同價態(tài)鐵的化合物間的相互轉化關系。為了加深學生對轉化關系的理解，本節(jié)課通過實驗探究的方法來實現(xiàn)轉化關系：預測氯化亞鐵與氫氧化鈉溶液反應的實驗現(xiàn)象動手實驗發(fā)現(xiàn)形成灰綠色沉淀分析灰綠色沉淀的形成原因氫氧化亞鐵的氧化、Fe3+、Fe2+的檢驗方法Fe2+與氯氣的反應Fe3+與鐵粉的反應。在這個過程中，采取學生實驗、演示實驗相結合，教師步步追問、學生積極思考相結合的方法，使學生在解決問題的過程中能自主形成轉化關系，加深理解。五、教學策略與教學手段新課程倡導建構主義學習理論，強調情境、協(xié)作、會話和意義建構是學習環(huán)境中的四大要素，主張教學以學生思維活動，實踐活動為中心，充分發(fā)揮學生的主體性和創(chuàng)造性，達到使學生有效地實現(xiàn)對當前所學知識的意義建構的目的。在這種學習理論的指導下，本節(jié)課以單元回歸為主導，創(chuàng)設豐富多彩的學習情境，綜合運用“問題探究”、“實驗探究”、“有意義的接受式學習”、“學案導學”等教學方式方法組織教學。讓學生在探究學習中動態(tài)建構學習鐵的重要化合物得知識。（一）教學媒體的選擇 課堂教學中，教學媒體的選擇和使用是否合理，直接影響到各個知識點的教學目標達到程度，從而影響到整個課堂的教學質量，因此，必須重視教學媒體使用方法的設計，本節(jié)課教學媒體系統(tǒng)設計為學生實驗、板書、電腦投影等多媒體的綜合運用。使知識呈現(xiàn)方式更直觀、更形象具體。（二）教學模式的選擇本課是元素化合物知識課型，這種課型在傳統(tǒng)教學中通常采用結構性質用途的教學思路，并通過化學理論的指導作用揭示知識內在聯(lián)系。新課程強調要以化學事實為基礎，緊密地聯(lián)系生產、生活實際，力求通過問題預設 知識生成的動態(tài)建構過程學習知識，使學生親歷知識的生成過程，體驗學習知識的方法，使學生的情意和能力得到和諧的發(fā)展。因此，本節(jié)課的教學模式設計如下：第一階段 第二階段 第三階段單元導入展示目標構建知識單元回歸自主學習合作探究大組匯報，對話交流思維訓練能力內化 （T：代表老師，S：代表學生） 六、教學流程圖單元導入投影思維導圖金屬及其化合物知識結構小組合作，大組討論布置學案，展示學習目標大組組長匯報學生質疑判斷，找出共性問題集體討論，解決共性問題針對出現(xiàn)的問題進行原型、變式訓練構建鐵的重要化合物思維導圖單元回歸七、課前準備1學生的學習準備； 學生根據(jù)課前學案（公文式學案）對鐵的重要化合物及其性質有所了解；事先熟悉相關的實驗基本操作技能；準備好4色學習卡。2教師的教學準備（1）精心準備課堂，做好教學設計（2）預先做好問題的設計及突發(fā)事件的應對（3）對實驗儀器和藥品進行檢測3教學環(huán)境的設計與布置 以“全腦分析”為依據(jù)將學生根據(jù)“組內異質、組間同質”的原則將全班64名同學分為16個學習小組4教學用具的設計和準備（1）課上學案一套（2）單元思維導圖及本課思維導圖八、教學過程（一）創(chuàng)設情境，導入新課課件投影 圖片展示。請大家認真觀看圖片，獨立思考鐵在氧氣中燃燒的產物是什么?故宮墻上的涂料和鐵門上生出的銹的成分是什么？你想了解他們的性質嗎？設計意圖：溫故知新、創(chuàng)設情境、激發(fā)學習興趣、引入新課。簡要實錄：學生觀看圖片，學生適時引導：這美麗、莊嚴的紅色涂料中含有什么物質呢？鐵門生銹，鐵銹的成分是什么？有什么性質？想不想除去？引出本節(jié)學習內容鐵的重要化合物。學生學習興趣大增，躍躍欲試。(二)實驗探究，總結性質類比聯(lián)想，自主探究課件投影 鐵的氧化物FeO, Fe2O3, Fe3O41. 請認真觀察鐵的氧化物的圖片，說出他們的顏色和狀態(tài)。2. 鐵的氧化物與Na2O, Al2O3都是金屬氧化物，性質必定有相似之處。試回憶Na2O, Al2O3的性質，推測鐵的氧化物的性質。3. 認真閱讀課本關于鐵的氧化物的內容，完成下表。同學間可以交流，小組代表發(fā)言?；瘜W式FeOFe2O3Fe3O4俗名色態(tài)鐵的價態(tài)水溶性穩(wěn)定性與鹽酸反應的離子方程式氧化性設計意圖：通過聯(lián)想學過的金屬氧化物Na2O, Al2O3的性質，推測鐵的氧化物的性質，初步建立類比推測的思路。簡要實錄：學生積極回憶，爭著回答。學生均結合課本內容完成了表格的填寫，小組代表積極發(fā)言，其他組做補充，基本形成了一致的意見。但是關于Fe3O4的化合價學生理解有困難，教師適時引導從平均化合價著手分析，再考慮鐵的化合價，學生很快得出了結論。教師對表現(xiàn)好的組進行肯定和表揚。 課件投影 明確答案：化學式FeOFe2O3Fe3O4俗名鐵紅磁性氧化物色態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體鐵的價態(tài)+2+3+2, +3水溶性都不溶于水穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定與鹽酸反應的離子方程式FeO+2H+=Fe2+H2OFe2O3+6H+=2Fe3+H2OFe3O4+8H+= Fe2+2Fe3+4H2O氧化性高溫時，都能與C、CO、H2反應，被還原成Fe3CO+ Fe2O3 =3CO2+2Fe(煉鐵原理)實驗探究，形成感知1. 課件投影 鐵的氫氧化物Fe(OH)2和Fe(OH)3(1) 請大家閱讀課本相關內容獨立思考：在氧化物中鐵有+2，+3兩種價態(tài)，因而鐵的氫氧化物也有兩種。他們的化學式怎樣書寫?如何制備它們？它們有哪些性質?(2) 認真閱讀實驗3-9的步驟，請一位學生上臺做演示實驗，其他同學認真觀察并記錄實驗現(xiàn)象，并完成表格。FeCl3溶液FeSO4溶液加入NaOH溶液化學方程式 注意：為簡化操作，提高效率，可先向兩支試管中分別加入約2滴管FeCl3溶液和FeSO4溶液，再分別滴加NaOH溶液。當加入較多的NaOH溶液時，沉淀不消失，說明不與NaOH反應。 設計意圖：強化化學的學科特征，提高動手操作能力和觀察能力，為發(fā)現(xiàn)問題做好鋪墊。 簡要實錄：學生積極思考后，經(jīng)討論形成一致意見，派代表做實驗。其他學生仔細觀察，認真記錄。有的學生看到“白色沉淀迅速變成灰綠色最后變成紅褐色”，也有的學生繼續(xù)的顏色不大準確。當加入過量的NaOH溶液，沉淀不消失，提醒學生“沉淀不與NaOH反應” 2. 課件投影 認真閱讀課本相關知識，先獨立思考下列問題，并補充上表格中的相關化學方程式，小組內交流討論后逐題自由發(fā)言。 (1) Fe(OH)2是灰白或者灰綠色的沉淀嗎？Fe (OH)2是什么顏色的？ (2) 分析我們?yōu)槭裁纯床坏紽e(OH)2的真實面目？ (3) 如何能讓白色沉淀持久的保持下去而不被氧化呢？3. 課件投影 學生思考，小組代表發(fā)言后，老師歸納總結以下要點： (1) 使用新配制的FeSO4溶液和NaOH溶液。 (2) 在試管中FeSO4溶液液面上注入一層植物油，以隔絕空氣。 (3) 加入NaOH溶液的膠頭滴管的尖端插入FeSO4溶液以下，再慢慢擠出NaOH溶液。 以六人小組為單位，小組內分工合作完成上述改進實驗并認真做好實驗記錄。 設計意圖：精心設計問題，小梯度引導，有效降低了思維的難度。使學生由淺入深的思考，讓思維處于亢奮狀態(tài)，從而突出“思維為主攻”。但由于是普通班學生授課，對于實驗的改進，在此沒有直接提到，將作為一個思考問題留作思考。在今后的學習中逐步滲透，采取層層推進的教學方法。 簡要實錄：學生積極思考、討論，順著問題的引導，容易得出答案。并通過自己實驗，看到了Fe(OH)2的真實面目。4. 課件投影 請認真獨立思考以下問題自由發(fā)言。我們制取的Fe(OH)2和Fe(OH)3又有哪些性質呢？類比Al(OH)3與鹽酸的反應，寫出它們與鹽酸反應的離子方程式。 設計意圖：類比聯(lián)想、推測性質，讓學生進一步了解研究自然科學的一般方法。并進一步鞏固了離子反應方程式，讓學生習慣于書寫離子反應方程式。簡要實錄：學生思考后，很容易得到Fe(OH)2和Fe(OH)3與鹽酸反應的性質。5. 課件投影 閱讀課本關于Fe(OH)3受熱分解的相關內容。寫出Fe(OH)3受熱分解的化學方程式，并分析Al(OH)3的受熱分解，能否歸納總結出規(guī)律？獨立思考后小組交流小組代表發(fā)言。 設計意圖：歸納法是很重要的一種方法，讓學生歸納總結規(guī)律，也便于知識的掌握。 簡要實錄：學生容易得出“難溶弱堿受熱分解生成相應價態(tài)的金屬氧化物和水”的結論。教師適時引導：Al(OH)3, Fe(OH)3都屬于難溶弱堿。分解產物中金屬的價態(tài)與氫氧化物中金屬的價態(tài)相同。6. 課件投影小結鐵的氫氧化物的性質設計意圖：對比歸納是學習元素化合物知識的重要方法。通過對比分析異同，能從整體上全面掌握鐵的兩種氫氧化物的性質。簡要實錄：學生經(jīng)過實驗探究能很容易的完成，感覺頗有收獲。理性研究，分析實質 1. 課件投影請大家獨立思考后說出常見的亞鐵鹽和鐵鹽，閱讀課本相關內容，設計Fe3+的檢驗方案。認真閱讀實驗步驟，請同學上來演示實驗，要求學生注意記錄實驗現(xiàn)象。并完成表格滴入KSCN溶液FeCl3溶液FeCl2溶液 設計意圖：通過實驗，體會Fe3+的檢驗方法。簡要實錄：學生觀察實驗現(xiàn)象并及時認真的做了實驗記錄，對于像血一樣的紅色印象很深刻。教師及時強調，該反應很靈敏，可用于少量Fe3+的檢驗。2. 課件投影 認真觀察試驗臺上的藥品，思考如何設計實驗完成Fe2+與Fe3+的轉化，請學生認真閱讀教材科學探究中的實驗步驟，請一位學生演示實驗，其他學生注意記錄實驗現(xiàn)象，并完成表格:FeCl3溶液中加入Fe粉，KSCN溶液現(xiàn)象反應的離子方程式上層清液加氯水，振蕩設計意圖：通過實驗驗證自己設計的實驗方案。 簡要實錄：學生完成實驗很順利。教師適時引導：探究出Fe2+與Fe3+的轉化，由此可歸納出Fe2+的檢驗方法。3. 課件投影 歸納總結，核心再現(xiàn)思考以下問題并畫出轉化關系圖：(1) 如何實現(xiàn)Fe2+與Fe3+的轉化？ Fe3+氧化性還原性氧化劑Cl2,O2 ,KMnO4,H2O2,濃H2SO4,HNO3還原劑 Zn,Fe,Cu,S2-,I-Fe2+氧化性(2) 若把FeCl2 溶液、FeCl3溶液試劑瓶上的標簽揭去，如何確定哪一瓶是FeCl2 溶液？哪一瓶是FeCl3溶液？學生思考后各抒己見，老師投影總結答案。鑒別方法Fe2+Fe3+直接觀色淺綠色棕黃色顯色(與KSCN溶液)不顯紅色血紅色利用沉淀反應(與OH-作用)白色沉淀迅速變灰綠色最后呈紅褐色立即產生紅褐色沉淀設計意圖：既要注重知識傳授，又要注重方法傳授。簡要實錄：由于學生已經(jīng)學習了氧化還原反應，對于二者的轉化需要怎樣的劑都已掌握。（三）遷移應用 學以致用 課件投影 在獨立思考的基礎上小組內討論以下問題并發(fā)表自己的看法，小組代表發(fā)言。1、下列物質跟鐵反應后的生成物，能跟KSCN溶液作用生成紅色溶液的是（ ） A. 鹽酸 B. 氯氣 C. CuSO4溶液 D. 稀硫酸2、既有氧化性，又有還原性的微粒是（ ） A. Fe B. Fe2+ C. Fe3+3、把過量的鐵粉加入稀硝酸中，其結果是（ ）A. 不反應 B. 生成硝酸銨 C. 生成硝酸亞鐵4、要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可行的辦法是( ) A. 滴入KSCN溶液 B. 通入氯氣 C. 加入銅粉 D. 加入鐵粉課后延伸：當人體缺鐵時，往往需要吃補鐵保健品，人體能夠吸收的是+2價鐵元素。但是+2價鐵元素很容易被氧化。查看一種補鐵保健品，了解其中鐵元素的價態(tài)。（1）你認為可以采用什么方法檢驗補鐵劑中鐵元素的價態(tài)？（2）天然食品中含有的大多是+3價鐵元素，為了使+3價鐵元素轉化為+2價鐵元素并被人體較好地吸收，你認為應該采取哪些措施？請查找資料，尋找辦法。設計意圖：通過此環(huán)節(jié)檢驗學生的學習效果并把所學的知識應用到解決實際問題中，以鞏固知識。并培養(yǎng)學生養(yǎng)成查閱資料的習慣，提高學生通過信息化技術查閱資料的能力九、板書設計：鐵的重要化合物2Fe3+Fe=3Fe2+2Fe2+Cl2=2 Fe3+2Cl4Fe(OH)2 +O2+2H2O=4 Fe(OH)3Fe3+3SCN=Fe(SCN)3十、課后總結與反思根據(jù)新課程標準、模塊學習要求以及本校學生的特點，我設計了這節(jié)課，課后對這節(jié)課有一定的感想。1、教材處理恰當?，F(xiàn)有的教材大都是以陳述性方式直接呈現(xiàn)知識，而要想提高學生學習化學的積極性，就要求教師要創(chuàng)設情景并盡量讓學生懂得發(fā)現(xiàn)問題和解決問題最后得到結論，而不僅僅是結論的堆砌。因此，這節(jié)課源于教材，遵循了教材的思路，但是沒局限于教材，通過Fe(OH)2以及 Fe(OH)3的制備，復習了已有知識而且引出了這節(jié)課的核心。2、教學設計的線索本節(jié)課的線索很明確，一是研究物質的一般思路和方法，二是從氫氧化亞鐵的制備出發(fā)，引出了氫氧化亞鐵、Fe2+易被氧化的性質，進而學習Fe2+、Fe3+的鑒別方法及其之間的相互轉化。3、分類觀和氧化還原觀是高中化學非常重要的學科思想之一，本節(jié)課很好的滲透了分類觀和氧化還原觀，能加強學生對于兩種觀念的理解，使學生意識到觀念不是空洞的東西 15 / 15