人教版高中化學必修一第三章第二節(jié)《鐵的重要化合物》教學設計

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說課比賽鐵的重要化合物教學設計一、課程標準解讀課程是實現教育目的的重要途徑，是組織教育教學活動的最主要的依據，是集中體現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、且有可變價態(tài)的金屬，已經學習了鐵和酸反應、鐵的置換反應（濕法冶金），以及金屬的通性（與非金屬、水、酸反應），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，課時為1課時。 鐵的氧化物知識比較簡單，根據學生的知識儲備，他們能在課前自主學習掌握 ，所以對本節(jié)課內容進行了一些調整，側重于鐵鹽和亞鐵鹽中Fe3+、 Fe2+的檢驗，并引出氫氧化亞鐵、氫氧化鐵的制備。結合Fe2+與Fe3+的相互轉化的條件來探究氫氧化亞鐵制備的注意事項。 二、教材分析和學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)的內容。人教版“元素與化合物”在以往元素與化合物學習結構“結構性質制備用途”基礎上有所改變，“金屬及其化合物”第一部分學習了金屬的化學性質，學習了金屬單質的通性，包括與非金屬的反應、金屬與酸和水的反應，以及兩性金屬鋁與氫氧化鈉溶液的反應，了解了金屬的通性以及兩性金屬的特性；第二部分學習了以活潑金屬鈉為主的重要的化合物氧化物（氧化鈉、過氧化鈉）和碳酸鹽（碳酸鈉、碳酸氫鈉），以及焰色反應；鋁的重要的化合物氧化鋁、氫氧化鋁，主要學習了兩性化合物的性質和氫氧化鋁的制備。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，這部分主要是學習變價金屬化合物的相互轉化（主要涉及氧化和還原過程）；第三部分為“用途廣泛的金屬材料”主要以銅合金、鋼介紹常見合金的性質，以及正確選用金屬材料的方法。鐵元素，學生經過初中的學習已經有了一定程度的了解，在本章第一部分對金屬的通性有了進一步的理解，應該說對金屬單質鐵的性質已經形成了比較完備的知識。Fe2+和Fe3+之間的相互轉化建立在氧化還原反應基礎上，也是高中化學元素化合物知識學習的重點內容之一，可采用實驗探究的方式，讓學生通過聯想質疑、活動探究、觀察思考、交流研討等學習活動進行建構。從能力方面看，學生具有一定的實驗技能，通過前面的學習能夠通過某一實驗現象分析反應原理。但是，分析實驗異常現象背后的原理，要涉及元素化合價、物質顏色、反應環(huán)境 ( 空氣中存在氧化劑氧氣、溶液中的水可以參與反應) 等多維度的信息，學生需要提取多方位的信息進行分析、比較得出結論，這些都是學生思維的難點。三、教學目標 【知識與技能】1.掌握鐵鹽（Fe3）和亞鐵鹽（Fe2）的檢驗方法。2.掌握Fe(OH)2和Fe(OH)3的制備和轉化。3.理解鐵鹽（Fe3）和亞鐵鹽（Fe2）的相互轉化，進一步加深對氧化還原反應的理解與運用。【過程與方法】 1. 初步學會從物質分類和氧化還原的角度研究物質性質的方法。在“推測（物質的性質）設計（設計實驗方案并做出決策）驗證（通過實驗選定的方案驗證自己的預測）觀察（實驗現象）結論（氧化還原）評價（活動表現）”過程中，學習知識、體驗科學研究過程，初步學會通過實驗研究物質氧化性、還原性的思路和方法。 2.通過從已有的生活經驗和已有知識，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)中鐵的化合價的不同），從直觀的生活經驗感受逐步上升到運用氧化還原的相關理論分析轉化過程中的本質原因。 3.嘗試綜合運用演繹能力、邏輯推理能力（較強氧化劑可以氧化Fe2，較強還原劑可以還原Fe3）以及用相關知識綜合分析問題、解決問題的能力。 4.通過歸納整理鐵及其化合物的產生和用途（性質）形成有關鐵元素及其化合物的知識鏈，理解不同價態(tài)的鐵元素的化合物之間轉化的本質原因，并能夠根據氧化還原的理論（電子得失）判斷拓展之間的轉化，形成知識網絡（鐵三角）。 【情感態(tài)度與價值觀】 1.在多種問題解決的活動中，從化學實驗體會到化學的百變和“百變化學”的魅力，以及通過實驗探究的方法獲得真知的方法和信念，強化學習化學的信心與興趣。2. 在檢驗Fe2+、Fe3+，探究Fe2+與Fe3+相互轉化的過程中，能如實記錄實驗現象，逐步養(yǎng)成嚴謹求實的科學態(tài)度。 通過“防止切開的蘋果變色”“實驗室保存亞鐵鹽”等問題的探討，感受化學對改善生活和促進社會發(fā)展的積極作用，關注與化學有關的社會問題 四、教學重難點教學重點：Fe3和Fe2的檢驗，鐵重要化合物之間的相互轉化。說明：幾種重要的金屬化合物中鐵是作為一種有變價的中等活潑程度的金屬出現的，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償，起到完善金屬性質的作用；從鐵本身來看，這可以完善鐵及其化合物之間的相互轉化的知識鏈，有利于形成相對完整的知識體系。在兩種離子的檢驗學習中主要運用了實驗探究的方法，有利于學生比較同種元素不同價態(tài)的存在形式之間的不同，并運用于生活實踐中判斷常見的補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態(tài)的鹽之間的相互轉化，在學習中重點設計了Fe3和Fe2的相互轉化。教學難點：1.掌握Fe2+和Fe3+的相互轉化及條件 2.實驗研究物質氧化性、還原性的思路和方法。 由于學生已有知識只有Fe2，Fe3的性質基本處于空白，而氧化還原概念的運用學生還不夠熟練，需要用運用氧化和還原來解釋和判斷Fe2和Fe3相互轉化，對學生來說比較難以理解，所以這部分設計了實驗探究和教師演示實驗，通過實驗探究了解常見的氧化劑（新制氯水、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液、硝酸溶液）可以氧化Fe2生成Fe3；常見的還原劑（鐵粉和維生素C）可以還原Fe3生成Fe2。 五、學習過程（一）鐵鹽和亞鐵鹽，氫氧化物1.展示材料：（學生分組實驗）利用提供的化學試劑，設計實驗方案，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；實驗一：根據提供的試劑，設計實驗方案，鑒別Fe3和Fe2。（請學生交流設計的實驗方案，并板演涉及的化學方程式）方案實驗方案分析原因涉及化學方程式1向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液（或氨水）至過量產生白色沉淀迅速變成灰綠色最后變成紅褐色FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaClFeCl2+2NH3H2O=Fe(OH)2+2NH4Cl4Fe(OH)2+2H2O+O2=4+Fe(OH)32向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液（或氨水）至過量產生紅褐色沉淀FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaClFeCl3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4Cl4Fe(OH)2+2H2O+O2=4+Fe(OH)33向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液溶液變成血紅色FeCl3+3KSCN=+Fe(SCN)34向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液先無明顯現象（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，無明顯現象的為FeCl2溶液。（如何判斷FeCl2溶液是否變質？）比較三種方法：最靈敏的是顯色反應。通過這兩組實驗的對比，學生的預期現象( 原有認知) 氫氧化亞鐵白色沉淀沒有產生，而是產生了淺綠色的沉淀，振蕩后顏色加深，試管壁上的沉淀呈現紅褐色。異常現象的發(fā)生引發(fā)了學生的認知沖突和質疑，學生會提出以下問題：1、為什么Fe(OH)2制備的實驗現象與預設不符？原因是什么？2、如何才能制得純凈的氫氧化亞鐵？追問：制備氫氧化亞鐵實驗成功的關鍵是什么？（需創(chuàng)造無Fe3 、無O2的環(huán)境） 學生：分組實驗：由學生選擇其一進行實驗實驗結果：兩個實驗都能得到白色沉淀，并沒有變成灰綠色。學生都很高興，有一種收獲成功的喜悅。除此之外，告訴學生另一種更好的實驗方法，由老師投影。教師：要求學生總結：要做成功此實驗必須注意什么？總結： 1、確保硫酸亞鐵溶液中不含鐵離子，可以加入略微過量的還原鐵粉控制。2、控制硫酸亞鐵溶液和氫氧化鈉溶液中溶解的氧氣。3、整個實驗過程應該減少氧氣的影響，使整個過程最好能在相對密閉的體系中進行。學生實驗二：驗證補血劑中的鐵元素的存在形式（是Fe3還是Fe2）。（事先先取少量補血劑片劑除去“藥膜”溶于水得到的溶液），提供試劑：現場溶解得到的補血劑去膜后溶于水得到的溶液、課前處理得到的溶液、KSCN（硫氰化鉀）溶液。請學生交流實驗得出的結論。1. 補血劑中的鐵元素存在形式是Fe2。2. 補血劑中的Fe2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？（空氣中的氧氣）還有哪些物質可以氧化從Fe2得到Fe3？從Fe3可以得到到Fe2嗎？（轉入下一環(huán)節(jié)）實驗三：設計實驗，使Fe2+和Fe3+的相互轉化，并用實驗證明。（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。（請學生交流設計的實驗方案，并板演涉及的化學方程式）方案實驗方案分析原因涉及化學方程式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)32FeCl3+Fe=3FCl22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液無明顯現象2FeCl3+Fe=3FCl23向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，再加入新制氯水先無明顯現象，然后溶液變成血紅色2FeCl2+Cl2=2FeCl3FeCl3+3KSCN=+Fe(SCN)34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+。常見的還原劑（鐵粉、銅粉）能夠還原Fe3+得到Fe2+。2FeCl3+Cu=2FCl2+CuCl2，該反應常用于制作線路板。學生練習（選擇合適的試劑除雜，并寫出相關的化學方程式）：（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，一般不長期保存；如果需要暫時保存，則加入鐵粉防止氧化） 第六環(huán)節(jié)：學以致用經過幾個課堂實驗探究后，完成了預設的課堂活動，學生達成了預期的學習目標。進入鞏固課堂教學效果的環(huán)節(jié)，最后一個環(huán)節(jié)不是通過簡單的課堂練習，驗證學生掌握知識的程度，而是為學生設計了如下課堂交流活動：【聯系生活】切開的“蘋果變色”，說明可能生成了什么？ 利用網絡資料提示蘋果中富含人體所需的亞鐵離子。提倡學生科學食用蘋果?！局委熦氀堪央y以吸收利用的三價鐵還原成二價鐵，促進人體對二價鐵的吸收，有助于治療缺鐵性貧血。鐵元素是人體內不可缺少的微量元素。1. 缺鐵性貧血的癥狀。2. 常見的缺鐵性貧血的補血劑說明書，師生從化學視角分析。 分析其中的維生素的作用，維生素C具有較強的還原性，可以防止亞鐵離子被氧化成三價鐵離子，所以在使用富含鐵元素的食物時需要搭配新鮮蔬菜保證鐵元素的順利吸收。3. 采用食補的辦法治療輕微的缺鐵性貧血。（提供“補血”大餐） 這一活動的設計是對課堂引入的呼應。課堂引入不能光是精彩，而是要發(fā)揮其課堂教學的功能，這節(jié)課的課堂教學就是在圍繞這一引入，以此為主線進行設計的。 整節(jié)課的板書設計采用提綱式板書，概括本節(jié)課主要內容，體現教學重點和關鍵。簡單明了，條理清晰，便于記錄和復習。附板書設計第三章第二節(jié)鐵鹽和亞鐵鹽（第三課時）一、Fe3+檢驗Fe3+: Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3二、Fe3+、Fe2+的相互轉化 氧化劑（Cl2、KMnO4、H2O2、HNO3等）Fe2+ Fe3+ 還原劑（Fe、Cu、KI、維C等）三、“鐵三角”關系及其應用四、教學反思1. 巧選“知識鏈接”，有助于難點的突破 課前通過給學生搭建思維的臺階，面對Fe2+ Fe3+間的相互轉化，學生能自主地、能動地分析物質氧化性、還原性、氧化劑、還原劑，主動參與到實驗探究活動中，真正建立認識物質的新視角和物質的新視角，對于一些概念和方法的學習也通過實驗探究的應用環(huán)節(jié)促進發(fā)展，納入學生長時記憶系統。培養(yǎng)了學生的化學學科的元素觀、轉化觀及化學價值觀等，實現了對學科觀念的建構。2. 問題線索和學生活動設計符合學生的認知發(fā)展規(guī)律 課堂中清晰的教學思路，設計中的有效提問，在教學設計中始終站在學生的角度看問題，按照學生的認知規(guī)律和心理需求來設計、組織教學，依據：學習導入合作探究自主小結拓展延伸等環(huán)節(jié)層層深入地組織本節(jié)課的教學活動，讓學生學會發(fā)現問題、提出問題、解決問題的方法生生、師生互動，對學生的課堂評價也比較多元化，課堂上充滿生機。 以上就是我對本節(jié)課的處理，如有不妥之處，懇請專家評委批評指正，謝謝！