人教版（2019）必修第一册 3.1 铁及其化合物 教学设计
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）必修第一册 3.1 铁及其化合物 教学设计 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 38.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-16 10:34:07 | ||
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文档简介
教学设计
课程基本信息
学科 化学 年级 高一 学期 秋季
课题 铁及其化合物
教科书 书 名：化学必修第一册教材 出版社：人民教育出版社 出版日期：2019年6月
教学目标
1. 通过实验探究Fe2+和Fe3+的性质及检验方法，并能用化学方程式或离子方程式正确表示。 2. 通过分析Fe(OH)2的性质，设计制备Fe(OH)2的实验方案。 3. 通过瓷土样品中铁元素的检验，初步建立解决问题的角度与思路。 4. 通过青瓷烧制技艺，建立Fe2+和Fe3+之间的相互转化关系，进一步感受化学与生活的紧密联系，培养科学精神，弘扬匠心文化。
教学内容
教学重点： 1. Fe2+、Fe3+的检验方法。
2. 铁的氢氧化物的性质。 3. Fe2+的还原性、Fe3+的氧化性，及Fe2+和Fe3+之间的相互转化。 4. 铁及其化合物的应用。
教学难点： 1. 制备Fe(OH)2的实验方案设计。
2. Fe、Fe2+、Fe3+转化关系模型的建构。
教学过程
教学环节一：瓷土取材寻真铁 教师活动学生活动设计意图【介绍】龙泉青瓷的独特艺术与本地特有的紫金土有着密不可分的关系，紫金土是一种含铁量很高的黏土，瓷土在配料时就会加入紫金土，提高含铁量。 【过渡】紫金土是否真的含有铁元素？铁元素是以什么价态的形式存在呢？ 【提问】怎么检验溶液中的Fe2+和Fe3+？ 【任务】小组实验，用方案2检验Fe2+和Fe3+，观察并记录实验现象。 【提问】你观察到什么实验现象？得到什么结论？ 【追问】你能写出相应的化学方程式吗？若为离子反应，则写出离子方程式。 【提问】如果想要获取较为纯净的Fe(OH)2，实验操作中应注意什么？ 【追问】应如何设计实验？ 【介绍】检验溶液中的Fe2+和Fe3+方案3：加KSCN法。 【任务】小组实验，用方案3检验Fe2+和Fe3+，观察并记录实验现象。 【提问】你观察到什么实验现象？得到什么结论？ 【分析】3号试管溶液变为血红色，是因为Fe3+和SCN-反应生成一种配合物Fe(SCN)3，反应的离子方程式为： 【过渡】瓷土中真的有铁元素吗？ 【资料】不同瓷土中铁的含量不同，成分以三价的Fe2O3为主。 【展示】这是从青瓷产拿到的四种瓷土样品，将其中的铁胎用盐酸浸取，使铁的氧化物转化为相应价态的离子，得到这份浸取液。 【提问】请设计实验方案，验证瓷土中是否真的含有铁元素。 【任务】小组实验，分别用方案2和方案3检验Fe2+和Fe3+，观察并记录实验现象。 【提问】你观察到什么实验现象？说明了什么？ 【提问】你能得到什么结论？ 【小结】Fe2+和Fe3+的检验方法。【思考、识记】 【思考、回答】 方案1：颜色观察法，其中Fe2+为浅绿色，Fe3+为棕黄色； 方案2：加碱法。 【实验、观察】 实验1：取1号试管加2mLFeCl3溶液，再逐滴加NaOH溶液；取2号试管加2mLFeSO4溶液，用长滴管直接伸入溶液中加NaOH溶液。 【总结、汇报】1号试管有红褐色沉淀产生，为氢氧化铁；2号试管有白色沉淀产生，为氢氧化亚铁，但沉淀很快变成灰绿色，最终变为红褐色的氢氧化铁。 【书写】 【思考、回答】 1.排除溶液中的Fe3+； 2.驱逐溶液中的溶解氧； 3.隔绝空气。 【设计、汇报】 方案1：... 方案2：... 【实验、观察】实验2：取3号试管加2mLFeCl3溶液，滴加2~3滴KSCN溶液；取4号试管加2mLFeSO4溶液，滴加2~3滴KSCN溶液。 【总结、汇报】3号试管溶液变为血红色；4号试管无明显现象。 【思考、理解】检验Fe2+和Fe3+的几种方法。 【思考、理解】根据资料卡信息，浸取液应主要含Fe3+，且含少量的Fe2+，只要检验出其中一种价态的离子，便可证明瓷土中含有铁元素。 【设计、汇报】用NaOH溶液或KSCN溶液检验Fe3+。 【实验、观察】取5号试管滴加2mL浸取液，逐滴加NaOH溶液；取6号试管滴加2mL浸取液，滴加2~3滴KSCN溶液。 【总结、汇报】 5号试管无明显现象，说明浸取液中不含Fe3+；6号试管溶液变红，说明浸取液中含有Fe3+。 【思考、回答】浸取液中离子浓度较小，对于Fe3+的检验，KSCN的灵敏度更高。以真实的问题情境引入，激发学生兴趣，引导学生建立考虑问题的意识和宏观角度。 回顾总结Fe2+和Fe3+的检验方法，再通过实验加以验证，分析实验现象并书写方程式加以巩固和提升，加强学生实验操作能力和基础知识的落实。 结合Fe(OH)2易被氧化的特点，分析其制备实验的注意事项，并设计实验方案，培养学生科学探究与创新意识。 通过动手实验，观察并分析实验现象，掌握用KSCN检验Fe3+的重要方法，建构检验Fe2+和Fe3+的基本模型。 回归真实情境，根据资料信息预测瓷土浸取液中铁元素的存在形式，在已掌握的知识基础上，设计实验方案并动手实验验证，培养学生分析问题、解决问题的能力，加强知识的运用能力。 分析两支试管中出现的矛盾现象，引发学生思考，从定性检测到浓度大小的影响，总结得出灵敏度更高的检验Fe3+的方法。
教学环节二：瓷器烧制见工艺 教师活动学生活动设计意图【介绍】瓷器烧制过程，相同釉料烧制出不同釉色的原因。 【过渡】除了铁的氧化物的相互转化，在前面实验中我们还学习到氢氧化亚铁能被氧气氧化为氢氧化铁，那溶液中的Fe2+和Fe3+能否实现相互转化呢？ 【任务】小组实验，分别用氯水和双氧水验证Fe2+是否能转变为Fe3+，观察并记录实验现象。 【提问】你观察到什么实验现象？说明了什么？ 【追问】你能写出相应的离子方程式吗？ 【追问】你能总结用KSCN检验Fe2+的方案步骤吗？ 【小结】常见的强氧化剂均能将Fe2+氧化为Fe3+。 【任务】小组实验，用酸性高锰酸钾溶液验证Fe2+是否能转变为Fe3+，观察并记录实验现象。 【提问】你观察到什么实验现象？说明了什么？ 【小结】酸性高锰酸钾溶液可用于存在Fe3+干扰情况下Fe2+的检验。 【任务】小组实验，用白色粉末和黑色粉末验证Fe3+是否能转变为Fe2+，观察并记录实验现象。 【提问】你观察到什么实验现象？说明了什么？ 【追问】两种粉末分别为维生素C和铁粉，你能根据实验原理说说这两种物质在生活中有哪些应用吗？ 【追问】你能写出Fe3+被铁单质还原的离子方程式吗？ 【介绍】铜单质也能把Fe3+还原为Fe2+，同时生成Cu2+。根据这个原理，在工业上可用来印刷电路板。 【提问】如何处理使用后的“腐蚀液”，使其得到充分利用？ 【小结】Fe2+和Fe3+的相互转化。【思考、理解】铁的氧化还原正是青瓷之“青”的奥秘所在。 【实验、观察】 将4号试管中的溶液分为两份，往其中一份滴加氯水，观察实验现象；另一份滴加双氧水，观察实验现象。 【总结、汇报】两支试管溶液均变红，说明氯水和双氧水均能将Fe2+氧化为Fe3+。 【书写】 【思考、回答】先往溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水或双氧水，若溶液变为红色，则证明溶液中含有Fe2+，不含Fe3+。 【实验、观察】取一支试管，滴加2mL浸取液，逐滴加酸性高锰酸钾溶液，观察实验现象。 【总结、汇报】溶液紫色褪去，说明浸取液中还含有Fe2+。 【思考、理解】若用KSCN溶液，Fe3+会干扰Fe2+的检验。 【实验、观察】往3号试管中加一小勺白色粉末，振荡，观察实验现象；往6号试管中加一小勺黑色粉末，振荡，观察实验现象。 【总结、汇报】两支试管中溶液红色均褪去，说明白色粉末和黑色粉末均能将Fe3+还原为Fe2+。 【思考、回答】Vc是常用的抗氧化剂，在一些补铁剂中就有Vc的成分，以促进人体对亚铁的吸收；铁粉常被用作食品包装中的脱氧剂。 【书写】 【思考、理解】印刷电路板的原理。 【思考、回答】往腐蚀液中加入铁粉，置换出铜单质，过滤往滤液中加碱，过滤、加热灼烧便可得到氧化铁。也可用其它方法处理，使其得到充分利用。再次以青瓷制作这一真实情景为载体，学习并分析铁的氧化物的相互转化，即是对第一课时内容的巩固和提升，也对中国瓷器制作过程有进一步的认识，激发学习兴趣。 通过系列实验验证Fe2+可以被常见的氧化剂氧化为Fe3+，建构检验Fe2+的实验方法模型；通过相应离子方程式的书写，强化氧化还原反应方程式的书写。 通过系列实验验证Fe3+可以被一些还原剂还原为Fe2+；根据实验原理，联系到Vc和铁粉在生活中的运用，增强所学知识的实用性。 通过印刷电路板原理的学习，“腐蚀液”充分利用的方案设计，将书本知识与工业生产的相联系，培养科学精神和社会责任。 帮助学生建构Fe2+和Fe3+相互转化的模型。
教学环节三：薪火相传树匠心 教师活动学生活动设计意图【呼吁】无论是第一课的龙泉宝剑还是第二课的龙泉青瓷，这两项非遗文化都是手艺人的一代代传承，希望同学们也能像这些手艺人一样，践行工匠精神，筑梦技能报国！【思考、提升】本节课通过大量学生实验进行教学，即帮助其掌握相关知识，更提升团队合作精神和实际动手操作能力，与青瓷制作的匠心文化相呼应，充分发挥课堂的德育功能，以人为本，增强社会责任感。
课后作业
如何定量测定瓷土中铁元素的含量？
课程基本信息
学科 化学 年级 高一 学期 秋季
课题 铁及其化合物
教科书 书 名：化学必修第一册教材 出版社：人民教育出版社 出版日期：2019年6月
教学目标
1. 通过实验探究Fe2+和Fe3+的性质及检验方法，并能用化学方程式或离子方程式正确表示。 2. 通过分析Fe(OH)2的性质，设计制备Fe(OH)2的实验方案。 3. 通过瓷土样品中铁元素的检验，初步建立解决问题的角度与思路。 4. 通过青瓷烧制技艺，建立Fe2+和Fe3+之间的相互转化关系，进一步感受化学与生活的紧密联系，培养科学精神，弘扬匠心文化。
教学内容
教学重点： 1. Fe2+、Fe3+的检验方法。
2. 铁的氢氧化物的性质。 3. Fe2+的还原性、Fe3+的氧化性，及Fe2+和Fe3+之间的相互转化。 4. 铁及其化合物的应用。
教学难点： 1. 制备Fe(OH)2的实验方案设计。
2. Fe、Fe2+、Fe3+转化关系模型的建构。
教学过程
教学环节一：瓷土取材寻真铁 教师活动学生活动设计意图【介绍】龙泉青瓷的独特艺术与本地特有的紫金土有着密不可分的关系，紫金土是一种含铁量很高的黏土，瓷土在配料时就会加入紫金土，提高含铁量。 【过渡】紫金土是否真的含有铁元素？铁元素是以什么价态的形式存在呢？ 【提问】怎么检验溶液中的Fe2+和Fe3+？ 【任务】小组实验，用方案2检验Fe2+和Fe3+，观察并记录实验现象。 【提问】你观察到什么实验现象？得到什么结论？ 【追问】你能写出相应的化学方程式吗？若为离子反应，则写出离子方程式。 【提问】如果想要获取较为纯净的Fe(OH)2，实验操作中应注意什么？ 【追问】应如何设计实验？ 【介绍】检验溶液中的Fe2+和Fe3+方案3：加KSCN法。 【任务】小组实验，用方案3检验Fe2+和Fe3+，观察并记录实验现象。 【提问】你观察到什么实验现象？得到什么结论？ 【分析】3号试管溶液变为血红色，是因为Fe3+和SCN-反应生成一种配合物Fe(SCN)3，反应的离子方程式为： 【过渡】瓷土中真的有铁元素吗？ 【资料】不同瓷土中铁的含量不同，成分以三价的Fe2O3为主。 【展示】这是从青瓷产拿到的四种瓷土样品，将其中的铁胎用盐酸浸取，使铁的氧化物转化为相应价态的离子，得到这份浸取液。 【提问】请设计实验方案，验证瓷土中是否真的含有铁元素。 【任务】小组实验，分别用方案2和方案3检验Fe2+和Fe3+，观察并记录实验现象。 【提问】你观察到什么实验现象？说明了什么？ 【提问】你能得到什么结论？ 【小结】Fe2+和Fe3+的检验方法。【思考、识记】 【思考、回答】 方案1：颜色观察法，其中Fe2+为浅绿色，Fe3+为棕黄色； 方案2：加碱法。 【实验、观察】 实验1：取1号试管加2mLFeCl3溶液，再逐滴加NaOH溶液；取2号试管加2mLFeSO4溶液，用长滴管直接伸入溶液中加NaOH溶液。 【总结、汇报】1号试管有红褐色沉淀产生，为氢氧化铁；2号试管有白色沉淀产生，为氢氧化亚铁，但沉淀很快变成灰绿色，最终变为红褐色的氢氧化铁。 【书写】 【思考、回答】 1.排除溶液中的Fe3+； 2.驱逐溶液中的溶解氧； 3.隔绝空气。 【设计、汇报】 方案1：... 方案2：... 【实验、观察】实验2：取3号试管加2mLFeCl3溶液，滴加2~3滴KSCN溶液；取4号试管加2mLFeSO4溶液，滴加2~3滴KSCN溶液。 【总结、汇报】3号试管溶液变为血红色；4号试管无明显现象。 【思考、理解】检验Fe2+和Fe3+的几种方法。 【思考、理解】根据资料卡信息，浸取液应主要含Fe3+，且含少量的Fe2+，只要检验出其中一种价态的离子，便可证明瓷土中含有铁元素。 【设计、汇报】用NaOH溶液或KSCN溶液检验Fe3+。 【实验、观察】取5号试管滴加2mL浸取液，逐滴加NaOH溶液；取6号试管滴加2mL浸取液，滴加2~3滴KSCN溶液。 【总结、汇报】 5号试管无明显现象，说明浸取液中不含Fe3+；6号试管溶液变红，说明浸取液中含有Fe3+。 【思考、回答】浸取液中离子浓度较小，对于Fe3+的检验，KSCN的灵敏度更高。以真实的问题情境引入，激发学生兴趣，引导学生建立考虑问题的意识和宏观角度。 回顾总结Fe2+和Fe3+的检验方法，再通过实验加以验证，分析实验现象并书写方程式加以巩固和提升，加强学生实验操作能力和基础知识的落实。 结合Fe(OH)2易被氧化的特点，分析其制备实验的注意事项，并设计实验方案，培养学生科学探究与创新意识。 通过动手实验，观察并分析实验现象，掌握用KSCN检验Fe3+的重要方法，建构检验Fe2+和Fe3+的基本模型。 回归真实情境，根据资料信息预测瓷土浸取液中铁元素的存在形式，在已掌握的知识基础上，设计实验方案并动手实验验证，培养学生分析问题、解决问题的能力，加强知识的运用能力。 分析两支试管中出现的矛盾现象，引发学生思考，从定性检测到浓度大小的影响，总结得出灵敏度更高的检验Fe3+的方法。
教学环节二：瓷器烧制见工艺 教师活动学生活动设计意图【介绍】瓷器烧制过程，相同釉料烧制出不同釉色的原因。 【过渡】除了铁的氧化物的相互转化，在前面实验中我们还学习到氢氧化亚铁能被氧气氧化为氢氧化铁，那溶液中的Fe2+和Fe3+能否实现相互转化呢？ 【任务】小组实验，分别用氯水和双氧水验证Fe2+是否能转变为Fe3+，观察并记录实验现象。 【提问】你观察到什么实验现象？说明了什么？ 【追问】你能写出相应的离子方程式吗？ 【追问】你能总结用KSCN检验Fe2+的方案步骤吗？ 【小结】常见的强氧化剂均能将Fe2+氧化为Fe3+。 【任务】小组实验，用酸性高锰酸钾溶液验证Fe2+是否能转变为Fe3+，观察并记录实验现象。 【提问】你观察到什么实验现象？说明了什么？ 【小结】酸性高锰酸钾溶液可用于存在Fe3+干扰情况下Fe2+的检验。 【任务】小组实验，用白色粉末和黑色粉末验证Fe3+是否能转变为Fe2+，观察并记录实验现象。 【提问】你观察到什么实验现象？说明了什么？ 【追问】两种粉末分别为维生素C和铁粉，你能根据实验原理说说这两种物质在生活中有哪些应用吗？ 【追问】你能写出Fe3+被铁单质还原的离子方程式吗？ 【介绍】铜单质也能把Fe3+还原为Fe2+，同时生成Cu2+。根据这个原理，在工业上可用来印刷电路板。 【提问】如何处理使用后的“腐蚀液”，使其得到充分利用？ 【小结】Fe2+和Fe3+的相互转化。【思考、理解】铁的氧化还原正是青瓷之“青”的奥秘所在。 【实验、观察】 将4号试管中的溶液分为两份，往其中一份滴加氯水，观察实验现象；另一份滴加双氧水，观察实验现象。 【总结、汇报】两支试管溶液均变红，说明氯水和双氧水均能将Fe2+氧化为Fe3+。 【书写】 【思考、回答】先往溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水或双氧水，若溶液变为红色，则证明溶液中含有Fe2+，不含Fe3+。 【实验、观察】取一支试管，滴加2mL浸取液，逐滴加酸性高锰酸钾溶液，观察实验现象。 【总结、汇报】溶液紫色褪去，说明浸取液中还含有Fe2+。 【思考、理解】若用KSCN溶液，Fe3+会干扰Fe2+的检验。 【实验、观察】往3号试管中加一小勺白色粉末，振荡，观察实验现象；往6号试管中加一小勺黑色粉末，振荡，观察实验现象。 【总结、汇报】两支试管中溶液红色均褪去，说明白色粉末和黑色粉末均能将Fe3+还原为Fe2+。 【思考、回答】Vc是常用的抗氧化剂，在一些补铁剂中就有Vc的成分，以促进人体对亚铁的吸收；铁粉常被用作食品包装中的脱氧剂。 【书写】 【思考、理解】印刷电路板的原理。 【思考、回答】往腐蚀液中加入铁粉，置换出铜单质，过滤往滤液中加碱，过滤、加热灼烧便可得到氧化铁。也可用其它方法处理，使其得到充分利用。再次以青瓷制作这一真实情景为载体，学习并分析铁的氧化物的相互转化，即是对第一课时内容的巩固和提升，也对中国瓷器制作过程有进一步的认识，激发学习兴趣。 通过系列实验验证Fe2+可以被常见的氧化剂氧化为Fe3+，建构检验Fe2+的实验方法模型；通过相应离子方程式的书写，强化氧化还原反应方程式的书写。 通过系列实验验证Fe3+可以被一些还原剂还原为Fe2+；根据实验原理，联系到Vc和铁粉在生活中的运用，增强所学知识的实用性。 通过印刷电路板原理的学习，“腐蚀液”充分利用的方案设计，将书本知识与工业生产的相联系，培养科学精神和社会责任。 帮助学生建构Fe2+和Fe3+相互转化的模型。
教学环节三：薪火相传树匠心 教师活动学生活动设计意图【呼吁】无论是第一课的龙泉宝剑还是第二课的龙泉青瓷，这两项非遗文化都是手艺人的一代代传承，希望同学们也能像这些手艺人一样，践行工匠精神，筑梦技能报国！【思考、提升】本节课通过大量学生实验进行教学，即帮助其掌握相关知识，更提升团队合作精神和实际动手操作能力，与青瓷制作的匠心文化相呼应，充分发挥课堂的德育功能，以人为本，增强社会责任感。
课后作业
如何定量测定瓷土中铁元素的含量？