教学设计
课题:铁及其化合物 学科:化 学
【教材分析】
本节授课内容为新教材人教版必修第一册第三章第一节——铁及其化合物的第一课时——铁的单质,铁及其化合物这一节内容主要包括两部分:①铁单质:②铁的重要化合物,主要是铁的氧化物、氢氧化物、铁盐和亚铁盐。教材按照“铁单质→铁的氧化物→铁的氢氧化物→铁盐和亚铁盐”的顺序编排。
学生在初中阶段学习过铁单质的一些性质,如物理性质,与氧气、氯气、盐酸、硫酸铜溶液等反应;在介绍铁的单质时,教材在“思考与讨论”里要求学生复习初中已学习过的铁单质的性质,并从氧化还原反应的角度分析反应的特点,提升学生对铁单质性质的认识。介绍铁与水蒸气反应时,教材联系生产创设真实情境,呈现了钢铁生产中钢水注入模具的真实图片,以此情境为素材,提出问题 “炽热的铁水或钢水注人模具之前,模具必须进行充分的干燥处理,不得留有水。这是为什么呢?”,教材再呈现铁粉与水蒸气反应的实验照片,引导学生深人思考与讨论,明确反应原理,从而回答了问题。
【教学目标】
1、了解铁元素在自然界中的存在形态,从我国古代铁的应用中感受中华民族在科技发展进程中的贡献,增强文化自信;
2、从氧化还原反应原理进一步认识铁的化学性质,分析元素化合价变化规律,促进对铁单质的认识从类别角度向元素化合价视角的转化;
3、通过实验探究认识铁粉与水蒸气反应的实验原理,对比钠与水的反应,加深对微观原子结构决定物质宏观性质的认识,培养宏观辨识与微观探析的核心素养。
【教学重点】
铁单质的化学性质。
【教学难点】
铁粉与水蒸气反应的实验原理。
【教学过程】
教师活动 学生活动 设计意图
【情境导入】 播放视频:我国非物质文化遗产——打铁花,引发思考:打铁花利用了铁的什么性质?铁单质有哪些性质? 【自主学习】 一、铁元素在自然界中的存在形态及含量 阅读课本68页内容,回答下列问题: 1、铁在自然界中的存在形式有哪些? 2、铁元素在地壳中的含量排第几位? 二、铁单质的物理性质 结合课本69页内容,观察课件上的图片,归纳铁单质的物理性质。 【精讲互动】 三、铁单质的化学性质 (教师引导学生分析铁原子的结构示意图,预测铁单质的化学性质) 结论:铁原子易失去电子,铁单质表现较强的还原性 (教师引导学生对比金属钠,归纳铁单质能与哪些物质反应) 1、与非金属单质(Cl2、O2)反应 3Fe+2O2Fe3O4(火星四射,产生黑色固体,放热) 2Fe+3Cl2 2FeCl3(产生棕红色烟,溶于水得棕黄色溶液) 2、与酸(盐酸、非氧化性酸)反应 Fe + 2HCl = FeCl2+ H2↑ 与某些盐溶液(CuSO4 溶液)反应 Fe + CuSO4= FeSO4+ Cu (教师引导学生从氧化还原反应原理进一步分析铁的化学性质) 结论:铁与氧化性较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜等)反应,铁原子失去2个电子生成+2价铁的化合物。Fe-2e-→ Fe2+ 铁与氧化性较强的氧化剂(如氯气等)反应,铁原子则失去3个电子生成+3价铁的化合物。Fe-3e-→Fe3+ 4、与水蒸气反应 (1)在钢铁厂的生产中,炽热的铁水或钢水注入模具之前,为什么模具必须进行充分的干燥处理?引发思考预测:铁在高温下可能与水反应。 (2)课本思考与讨论;播放实验视频,教师引导学生分析铁与水蒸气反应的实验设计,得出实验结论。 实验现象:铁粉逐渐红热,肥皂液中出现大量的肥皂泡,点燃气泡会发出爆鸣声,反应后试管内固体为黑色。 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 实验注意点: ①试管口略向下倾斜; ②酒精灯先加热湿棉花,有水蒸气后,再点燃酒精灯加热还原铁粉; ③加热一会后再将导管插入到肥皂水中; ④结束时,先撤导管,再移酒精灯,防止倒吸。 四、用途 从铁元素与人体的关系〔课本 70 页资料卡片)引出铁单质的用途。 【课堂小结】 观看视频 思考 阅读课本内容 提取信息 回答问题 观察、思考 归纳、回答 在教师的引导下,分析预测铁的化学性质 根据已学内容写出化学方程式,说出实验现象 分析铁被氧化剂氧化的规律 思考、分析、预测 观看视频,归纳实验现象,根据实验现象及反应原理写出反应方程式 思考、分析 回顾总结本节课所学内容 由我国非物质文化遗产—打铁花引入新课,激发学生的学习兴趣 引导学生自主学习,培养学生提取信息和归纳知识的能力 锻炼学生的分析能力,使学生更好的理解“结构决定性质”,培养宏观辨识与微观探析的核心素养 从学生已有的认知及铁的类别视角出发,建立起对铁及其化合物转化的感性认识,在此基础上,寻找铁元素的化合价变化与氧化剂氧化性强弱之间的关系,帮助学生建立起从价态视角认识铁及其化合物的转化关系,发展学生的证据推理意识 用铁水注入模具的真实情境,引出铁与水蒸气反应可能产生可燃性气体这一不安全因素,从氧化还原反应规律预测反应的可能产物,为产物检验提供依据,并通过实验为构建铁与水蒸气的反应提供事实依据。发展基于推理的证据搜索能力,运用实验探究对问题进行层层深入的剖析,落实模型构建与证据推理、科学探究与实验创新的核心素养
【课堂检测】 某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验,并检验产物的性质,请回答下列问题: (1)A装置的作用是_________,B中反应的化学方程式为
_______________________。
(2)D的作用是_______________ (3)E中的现象是__________________________________。 (4)A、B两个装置中应先点燃_____处的酒精(喷)灯。
【课后作业】 查阅资料,了解高炉炼铁的原理,并写出化学反应方程式。