人教版高中化学必修一第三章第二节《铁的重要化合物》教学设计.doc

说课比赛《铁的重要化合物》教学设计
一、课程标准解读
课程是实现教育目的的重要途径，是组织教育教学活动的最主要的依据，是集中体现和反映教育思想和教育观念的载体，因此，课程居于教育的核心地位。
铁是一种中等活泼程度、且有可变价态的金属，已经学习了铁和酸反应、铁的置换反应（湿法冶金），以及金属的通性（与非金属、水、酸反应），《铁的重要化合物》主要涉及铁的氧化物、氢氧化物和盐。
本节课主要介绍了铁的重要化合物，课时为1课时。
铁的氧化物知识比较简单，根据学生的知识储备，他们能在课前自主学习掌握 ，所以对本节课内容进行了一些调整，侧重于铁盐和亚铁盐中Fe3+、 Fe2+的检验，并引出氢氧化亚铁、氢氧化铁的制备。结合Fe2+与Fe3+的相互转化的条件来探究氢氧化亚铁制备的注意事项。
二、教材分析和学情分析
《铁的重要化合物》是人教版必修1第三章金属及其化合物第二节的内容。
人教版“元素与化合物”在以往元素与化合物学习结构“结构—性质—制备—用途”基础上有所改变，“金属及其化合物”第一部分学习了金属的化学性质，学习了金属单质的通性，包括与非金属的反应、金属与酸和水的反应，以及两性金属铝与氢氧化钠溶液的反应，了解了金属的通性以及两性金属的特性；第二部分学习了以活泼金属钠为主的重要的化合物——氧化物（氧化钠、过氧化钠）和碳酸盐（碳酸钠、碳酸氢钠），以及焰色反应；铝的重要的化合物——氧化铝、氢氧化铝，主要学习了两性化合物的性质和氢氧化铝的制备。铁的重要化合物——氧化物（氧化亚铁、氧化铁和四氧化三铁）、氢氧化物（氢氧化亚铁、氢氧化铁）、铁盐和亚铁盐，这部分主要是学习变价金属化合物的相互转化（主要涉及氧化和还原过程）；第三部分为“用途广泛的金属材料”主要以铜合金、钢介绍常见合金的性质，以及正确选用金属材料的方法。
铁元素，学生经过初中的学习已经有了一定程度的了解，在本章第一部分对金属的通性有了进一步的理解，应该说对金属单质铁的性质已经形成了比较完备的知识。Fe2+和Fe3+之间的相互转化建立在氧化还原反应基础上，也是高中化学元素化合物知识学习的重点内容之一，可采用实验探究的方式，让学生通过联想质疑、活动探究、观察思考、交流研讨等学习活动进行建构。从能力方面看，学生具有一定的实验技能，通过前面的学习能够通过某一实验现象分析反应原理。但是，分析实验异常现象背后的原理，要涉及元素化合价、物质颜色、反应环境 ( 空气中存在氧化剂—氧气、溶液中的水可以参与反应) 等多维度的信息，学生需要提取多方位的信息进行分析、比较得出结论，这些都是学生思维的难点。
三、教学目标
【知识与技能】
1.掌握铁盐（Fe3＋）和亚铁盐（Fe2＋）的检验方法。
2.掌握Fe(OH)2和Fe(OH)3的制备和转化。
3.理解铁盐（Fe3＋）和亚铁盐（Fe2＋）的相互转化，进一步加深对氧化还原反应的理解与运用。
【过程与方法】
1. 初步学会从物质分类和氧化还原的角度研究物质性质的方法。
②在“推测（物质的性质）→设计（设计实验方案并做出决策）→验证（通过实验选定的方案验证自己的预测）→观察（实验现象）→结论（氧化还原）→评价（活动表现）”过程中，学习知识、体验科学研究过程，初步学会通过实验研究物质氧化性、还原性的思路和方法。
2.通过从已有的生活经验和已有知识，比较不同的铁的存在形式（游离态、化合态，以及不同化合态中铁的化合价的不同），从直观的生活经验感受逐步上升到运用氧化还原的相关理论分析转化过程中的本质原因。
3.尝试综合运用演绎能力、逻辑推理能力（较强氧化剂可以氧化Fe2＋，较强还原剂可以还原Fe3＋）以及用相关知识综合分析问题、解决问题的能力。
4.通过归纳整理铁及其化合物的产生和用途（性质）形成有关铁元素及其化合物的知识链，理解不同价态的铁元素的化合物之间转化的本质原因，并能够根据氧化还原的理论（电子得失）判断拓展之间的转化，形成知识网络（铁三角）。
【情感态度与价值观】
1.在多种问题解决的活动中，从化学实验体会到化学的百变和“百变化学”的魅力，以及通过实验探究的方法获得真知的方法和信念，强化学习化学的信心与兴趣。
2. ①在检验Fe2+、Fe3+，探究Fe2+与Fe3+相互转化的过程中，能如实记录实验现象，逐步养成严谨求实的科学态度。
②通过“防止切开的苹果变色”“实验室保存亚铁盐”等问题的探讨，感受化学对改善生活和促进社会发展的积极作用，关注与化学有关的社会问题
四、教学重难点
教学重点：Fe3＋和Fe2＋的检验，铁重要化合物之间的相互转化。
说明：几种重要的金属化合物中铁是作为一种有变价的中等活泼程度的金属出现的，从金属角度看，它和两性金属铝一样作为金属通行之外的补偿，起到完善金属性质的作用；从铁本身来看，这可以完善铁及其化合物之间的相互转化的知识链，有利于形成相对完整的知识体系。
在两种离子的检验学习中主要运用了实验探究的方法，有利于学生比较同种元素不同价态的存在形式之间的不同，并运用于生活实践中判断常见的补雪口服液中的铁元素的存在形式。
铁重要化合物中主要涉及了不同价态的盐之间的相互转化，在学习中重点设计了Fe3＋和Fe2＋的相互转化。
教学难点：1.掌握Fe2+和Fe3+的相互转化及条件
2.实验研究物质氧化性、还原性的思路和方法。
由于学生已有知识只有Fe2＋，Fe3＋的性质基本处于空白，而氧化还原概念的运用学生还不够熟练，需要用运用氧化和还原来解释和判断Fe2＋和Fe3＋相互转化，对学生来说比较难以理解，所以这部分设计了实验探究和教师演示实验，通过实验探究了解常见的氧化剂（新制氯水、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液、硝酸溶液）可以氧化Fe2＋生成Fe3＋；常见的还原剂（铁粉和维生素C）可以还原Fe3＋生成Fe2＋。
五、学习过程
（一）铁盐和亚铁盐，氢氧化物
1.展示材料：
（学生分组实验）利用提供的化学试剂，设计实验方案，鉴别Fe3＋和Fe2＋。
（1） FeCl2溶液、FeCl3溶液；
（2） KSCN（硫氰化钾）稀溶液、NaOH稀溶液、稀氨水；
实验一：根据提供的试剂，设计实验方案，鉴别Fe3＋和Fe2＋。
（请学生交流设计的实验方案，并板演涉及的化学方程式）
方案
实验方案
分析原因
涉及化学方程式
1
向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液
（或氨水）至过量
产生白色沉淀
迅速变成灰绿色
最后变成红褐色
FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl
FeCl2+2NH3·H2O=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）至过量
产生红褐色沉淀
FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
FeCl3+3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4Cl
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4+Fe(OH)3
3
向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液
溶液变成血红色
FeCl3+3KSCN=+Fe(SCN)3
4
向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液
先无明显现象
——
（师生归纳方法）
方法一：观察法——比较两种溶液的颜色，颜色为黄色的溶液为FeCl3溶液，颜色为浅绿色的溶液为FeCl2溶液。
方法二：沉淀法——分别向FeCl3和FeCl2溶液中滴加NaOH溶液，分别得到了红褐色沉淀和白色沉淀（白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色）。
方法三：显色法——分别向FeCl3和FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，得到血红色溶液的为FeCl3溶液，无明显现象的为FeCl2溶液。
（如何判断FeCl2溶液是否变质？）
比较三种方法：最灵敏的是显色反应。
通过这两组实验的对比，学生的预期现象( 原有认知) 氢氧化亚铁白色沉淀没有产生，而是产生了浅绿色的沉淀，振荡后颜色加深，试管壁上的沉淀呈现红褐色。异常现象的发生引发了学生的认知冲突和质疑，学生会提出以下问题：
1、为什么Fe(OH)2制备的实验现象与预设不符？原因是什么？
2、如何才能制得纯净的氢氧化亚铁？
追问：制备氢氧化亚铁实验成功的关键是什么？（需创造无Fe3＋ 、无O2的环境）
[学生]：分组实验：由学生选择其一进行实验
实验结果：两个实验都能得到白色沉淀，并没有变成灰绿色。
学生都很高兴，有一种收获成功的喜悦。
除此之外，告诉学生另一种更好的实验方法，由老师投影。
[教师]：要求学生总结：要做成功此实验必须注意什么？
[总结]： 1、确保硫酸亚铁溶液中不含铁离子，可以加入略微过量的还原铁粉控制。
2、控制硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液中溶解的氧气。
3、整个实验过程应该减少氧气的影响，使整个过程最好能在相对密闭的体系中进行。
学生实验二：验证补血剂中的铁元素的存在形式（是Fe3＋还是Fe2＋）。（事先先取少量补血剂片剂除去“药膜”溶于水得到的溶液），
提供试剂：现场溶解得到的补血剂去膜后溶于水得到的溶液、课前处理得到的溶液、KSCN（硫氰化钾）溶液。
请学生交流实验得出的结论。
1. 补血剂中的铁元素存在形式是Fe2＋。
2. 补血剂中的Fe2＋容易氧化得到Fe3＋。
（师生分析）：
从Fe2＋得到Fe3＋，氧化Fe2＋的氧化剂哪里来？（空气中的氧气）
还有哪些物质可以氧化从Fe2＋得到Fe3＋？从Fe3＋可以得到到Fe2＋吗？
（转入下一环节）
实验三：设计实验，使Fe2+和Fe3+的相互转化，并用实验证明。
（1） FeCl2溶液、FeCl3溶液、KSCN（硫氰化钾）溶液。
（2） 新制氯水、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液、硝酸溶液。
（3） 铁粉。
（请学生交流设计的实验方案，并板演涉及的化学方程式）
方案
实验方案
分析原因
涉及化学方程式
1
向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，再加入Fe粉，振荡
黄色溶液变血红色，
加入铁粉振荡后变浅绿色
FeCl3+3KSCN=+Fe(SCN)3
2FeCl3+Fe=3FCl2
2
向FeCl3加入Fe粉，振荡；
再滴加KSCN溶液
黄色溶液变浅绿色（绿色），
滴加KSCN液无明显现象
2FeCl3+Fe=3FCl2

3
向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，再加入新制氯水
先无明显现象，
然后溶液变成血红色
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
溶液变成黄色
然后溶液变成血红色
——
5
向FeCl2溶液中滴加H2O2溶液
再滴加KSCN溶液
溶液变成黄色
然后溶液变成血红色
——
师生归纳：
常见的氧化剂（新制氯水、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液、硝酸溶液）都能氧化Fe2+得到Fe3+。
常见的还原剂（铁粉、铜粉）能够还原Fe3+得到Fe2+。
2FeCl3+Cu=2FCl2+CuCl2，该反应常用于制作线路板。
学生练习（选择合适的试剂除杂，并写出相关的化学方程式）：
（1）FeCl3溶液（FeCl2溶液）——加入适量的氯水；
（2）FeCl2溶液（FeCl3溶液）——加入适量的铁粉。（氯化亚铁溶液容易被氧化，一般不长期保存；如果需要暂时保存，则加入铁粉防止氧化）
第六环节：学以致用
经过几个课堂实验探究后，完成了预设的课堂活动，学生达成了预期的学习目标。进入巩固课堂教学效果的环节，最后一个环节不是通过简单的课堂练习，验证学生掌握知识的程度，而是为学生设计了如下课堂交流活动：
【联系生活】切开的“苹果变色”，说明可能生成了什么？
利用网络资料提示苹果中富含人体所需的亚铁离子。提倡学生科学食用苹果。
【治疗贫血】把难以吸收利用的三价铁还原成二价铁，促进人体对二价铁的吸收，有助于治疗缺铁性贫血。铁元素是人体内不可缺少的微量元素。
1. 缺铁性贫血的症状。
2. 常见的缺铁性贫血的补血剂说明书，师生从化学视角分析。
分析其中的维生素的作用，维生素C具有较强的还原性，可以防止亚铁离子被氧化成三价铁离子，所以在使用富含铁元素的食物时需要搭配新鲜蔬菜保证铁元素的顺利吸收。
3. 采用食补的办法治疗轻微的缺铁性贫血。（提供“补血”大餐）
这一活动的设计是对课堂引入的呼应。课堂引入不能光是精彩，而是要发挥其课堂教学的功能，这节课的课堂教学就是在围绕这一引入，以此为主线进行设计的。

整节课的板书设计采用提纲式板书，概括本节课主要内容，体现教学重点和关键。简单明了，条理清晰，便于记录和复习。 

附板书设计
第三章第二节铁盐和亚铁盐（第三课时）
一、Fe3+检验
Fe3+: Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
二、Fe3+、Fe2+的相互转化
氧化剂（Cl2、KMnO4、H2O2、HNO3等）
Fe2+ Fe3+
还原剂（Fe、Cu、KI、维C等）
三、“铁三角”关系及其应用
四、教学反思
1. 巧选“知识链接”，有助于难点的突破
课前通过给学生搭建思维的台阶，面对Fe2+ Fe3+间的相互转化，学生能自主地、能动地分析物质氧化性、还原性、氧化剂、还原剂，主动参与到实验探究活动中，真正建立认识物质的新视角和物质的新视角，对于一些概念和方法的学习也通过实验探究的应用环节促进发展，纳入学生长时记忆系统。培养了学生的化学学科的元素观、转化观及化学价值观等，实现了对学科观念的建构。
2. 问题线索和学生活动设计符合学生的认知发展规律
课堂中清晰的教学思路，设计中的有效提问，在教学设计中始终站在学生的角度看问题，按照学生的认知规律和心理需求来设计、组织教学，依据：学习导入——合作探究——自主小结——拓展延伸等环节层层深入地组织本节课的教学活动，让学生学会发现问题、提出问题、解决问题的方法生生、师生互动，对学生的课堂评价也比较多元化，课堂上充满生机。
以上就是我对本节课的处理，如有不妥之处，恳请专家评委批评指正，谢谢！