铁的重要化合物-教案-
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文档简介
《铁的重要化合物》教学设计
所选内容：化学必修1第三章第二节 铁的重要化合物
出版社： 人民教育出版社
课时： 一课时
一、指导思想与理论依据
必修模块的元素化合物内容围绕三个维度的课程目标，有三条内容线索：1．化学学科的基础知识和基本技能。2．科学探究和化学学科的思想观念、研究方法和学习策略。3．反映化学与社会、环境、个人生活实际以及其他科学和技术的广泛联系、相互作用和影响的具有STS教育价值的内容主题和学习素材。元素化合物的教学必须打破以往物质中心模式，转化为以元素为核心的教学。要改变传统教学中重视核心知识教学，而忽视过程与方法内容教学的做法。新课程将过程与方法设计为重要的目标维度，将研究物质的程序和方法外显，过程与方法内容成为教学的重要内容。本教学设计是基于化学研究基本过程和方法建构的元素化合物而设计的，突出了科学探究中以实验为基础的研究方法和过程。
二、教材分析
《铁的重要化合物》这一课是人教版高中化学必修一第三章第二节的内容。在第一章《从实验学化学》和第二章《化学物质及其变化》的基础上，本章开始介绍具体的元素化合物知识。引导学生从化学的角度了解丰富多彩的世界。元素化合物知识是中学化学的基础知识，也是工作和生活中经常接触和了解的基本知识，这些知识既可以为前面学习的实验和理论知识补充感性认识材料，又能为介绍接下来将要学习的物质的结构、元素周期律、化学反应与能量等理论知识打下重要的基础，也可以帮助学生逐步掌握学习化学的一些基本方法，还能使学生认识到化学在促进社会发展、改善人类的生活条件等方面起到的重要作用。
本节课是在学习了金属性质的基础上重点学习化合物的性质，教材选取了钠、铝、铁三种具有代表性的金属，按金属氧化物、氢氧化物、盐的顺序编排，重新整合、横向分块，有利于指导其他同类化合物的学习。
三、学情分析
学生通过前两章学习了物质的分类、氧化还原反应、离子反应和电解质等概念原理，学习了基本的实验研究技能、方法，通过前一部分金属元素及其化合物的学习已具备了研究物质性质的基本实验能力、研究物质性质的程序和方法。《铁的重要化合物》的学习是在前期学习的基础上的深入，运用分类思想研究它们的通性，同时完善对研究物质氧化还原性方法的认识。
四、教学目标
1.知识与技能
①了解Fe3+的检验方法，理解Fe3+的氧化性、Fe3+ 与Fe2+的相互转化，巩固、提高对氧化还原反应的认识。
②了解铁的氢氧化物的性质和制备的方法。
2.过程与方法
①通过对实验现象的分析、推理与归纳，培养思维能力，同时在分组实验中培养合作学习的能力。
②通过在探究Fe2+和Fe3+的相互转化的过程中进行设计、反思与调控，提高自主学习化学的能力，并把知识运用到生活问题解决的能力。
3.情感态度与价值观
①通过实验提高学生对“化学是一门以实验为基础的科学”的认识。
③体验学习过程中的新旧知识的衔接运用，培养学生主动运用知识、迁移知识解决实际问题的意识。
五、教学重点和难点
重点：Fe3+的氧化性、Fe2+的还原性与Fe3+的检验。
难点：Fe2+与Fe3+的相互转化。
六、教法和学法
教法：采用以实验探究为主的综合启发式教学。
学法：学生独立思考，分组讨论、合作探究，共同解决问题，通过实验事实认识铁的重要化合物的性质。
七、教学用品
多媒体、Fe2O3、Fe3O4、FeCl2溶液、FeCl3溶液、NaOH溶液、H2O2、高锰酸钾溶液、铜粉、铁粉、维生素C药片粉末、KSCN溶液、蒸馏水、试管若干等。
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
环节1：引入新课 [展示图片]生活、自然界中含铁元素物质的图片。[讲述]铁及其化合物在生活中被广泛应用，下面我们一起来探讨铁的重要化合物的性质。[板书]铁的重要化合物[过渡]生活中的含铁元素的物质来自于自然界和实验室，铁的化合物品种众多，分类研究物质的性质更为便利。 观看图片，感受含铁元素物质种类的丰富、用途之广泛。 从生活中的铁及其化合物的重要应用入手，引发学生的学习兴趣。
环节2：分类法构建思维导图 在实验盒中提供了一些常见的含有铁元素的试剂，请注意观察它们的颜色，并从元素组成的角度分析它们分别属于哪类物质，然后把观察和分析的结果填入表中。[板书]一、铁的氧化物 Fe2O3 Fe3O4 观察：Fe2O3，Fe3O4，FeCl2溶液，FeCl3溶液，铁粉，分析后填表：含铁试剂颜色物质类别 利用学生已有的知识和经验，引导学生从物质类别和化合价的角度进行学习并引出下一个教学环节。
环节3：探究Fe(OH)2 与Fe(OH)3的性质 [讲解]在提供的药品中，没有铁的氢氧化物，能不能利用现有的药品制取Fe(OH)2和Fe(OH)3呢？[明确任务]制备Fe(OH)3和Fe(OH)2[演示实验]用胶头滴管取NaOH溶液伸到FeCl2溶液液面下，得到白色的 Fe(OH)2沉淀，振荡后一会儿试管壁上的沉淀变成红褐色。[提问]我的实验操作中有什么特殊之处？为什么试管壁上的沉淀变成了红褐色？[板书]二、Fe(OH)2和Fe(OH)3Fe2＋+2OH－=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3白色→灰绿色→红褐色[小结] Fe(OH)2中+2价的Fe很容易被空气中的氧气氧化+3的Fe [实验]制备Fe(OH)3和Fe(OH)2，并记录实验现象[汇报]向FeCl3溶液加入NaOH溶液产生红褐色沉淀FeCl2溶液加入NaOH溶液产生灰绿色沉淀学生观察实验现象[分析]胶头滴管伸到了液面以下，这样做可以减少溶液与O2的接触。生成的Fe(OH)2 被空气中的氧气氧化生成了Fe(OH)3。 通过实验和对实验现象的分析，使学生在认识铁的氢氧化物的制备方法的同时，认识到Fe2+容易被空气中的氧气氧化成Fe3+
环节4：Fe3+离子的检验 [表演魔术]变色的绿茶将茶水倒入杯中，用玻璃棒搅拌一下，然后再倒入另一个杯中。请同学们猜想魔术原理。给同学提供材料，推测魔术中的玻璃棒上的试剂含有什么离子。[提问]那我们能否通过已学的知识检验出溶液中含有铁离子呢？[板书]三、Fe3+的检验Fe3++3OH- = Fe(OH)3↓红褐色沉淀请同学们阅读书本61页，并思考还有没有其他方法可以检验铁离子。[板书] 2. Fe3＋ KSCN 溶液变红分别用NaOH溶液和KSCN溶液检验低浓度的FeCl2溶液，向学生说明KSCN溶液检验铁离子更好，更灵敏。[实验]先取少量的FeCl2溶液，然后滴入KSCN溶液，再用双氧水清洗过的玻璃棒搅拌一下。[板书] 四、Fe3+、Fe2+的转化 观察魔术[回答]玻璃棒上和酒杯中有试剂推测[回答]用氢氧化钠，若产生红褐色沉淀，则证明有三价铁离子看书，思考[回答]用硫氰化钾溶液，若溶液变红，则证明有三价铁离子。观察并解释现象可能是双氧水将亚铁离子氧化成铁离子 引出Fe3＋的检验方法，激活学生学习化学的好奇心和求知欲。为引出下一教学环节做铺垫。
环节5：Fe2+与Fe3+相互转化条件的探究 那在什么条件亚铁离子可以转化成铁离子呢？我们一起来设计实验探究一下。首先根据已学知识理论分析，当加入什么试剂时，能使亚铁离子转化成铁离子？[演示实验]在FeCl2溶液中，滴加双氧水，然后滴入硫氰化钾溶液。[板书]展示速力菲药品的使用说明书。[提供资料]二价铁能被人体吸收，三价铁不易被人体吸收。维生素C具有抗氧化性。[提问]为什么维生素C有利于药品吸收？如何验证这种说法是否正确？[实验验证]在氯化铁溶液中，滴加KSCN溶液，再加入维生素C粉末揭秘魔术奥秘 讨论，设计实验方案观察实验现象。[回答] 维生素C可以将三价铁还原。交流得出验证方案观察实验现象 通过对Fe2+和Fe3+相互转化的实验方案的设计，使学生进一步应用氧化还原的原理分析解决问题，培养学生知识迁移和应用的能力。在体验科学探究的方法中强化探究过程，在探究中获取知识、总结方法、体会乐趣。
环节6：课堂总结与自主评价 帮助学生自主形成对二价铁和三价铁的整体认识，构建完整的知识体系。[板书] 反思和发表本堂课的体验和收获，寻找总结出“铁三角”之间的转化条件和方法。 通过学习方法的总结，明确科学研究方法，提升学生思维品质和实践能力。
板书设计
铁的重要化合物
所选内容：化学必修1第三章第二节 铁的重要化合物
出版社： 人民教育出版社
课时： 一课时
一、指导思想与理论依据
必修模块的元素化合物内容围绕三个维度的课程目标，有三条内容线索：1．化学学科的基础知识和基本技能。2．科学探究和化学学科的思想观念、研究方法和学习策略。3．反映化学与社会、环境、个人生活实际以及其他科学和技术的广泛联系、相互作用和影响的具有STS教育价值的内容主题和学习素材。元素化合物的教学必须打破以往物质中心模式，转化为以元素为核心的教学。要改变传统教学中重视核心知识教学，而忽视过程与方法内容教学的做法。新课程将过程与方法设计为重要的目标维度，将研究物质的程序和方法外显，过程与方法内容成为教学的重要内容。本教学设计是基于化学研究基本过程和方法建构的元素化合物而设计的，突出了科学探究中以实验为基础的研究方法和过程。
二、教材分析
《铁的重要化合物》这一课是人教版高中化学必修一第三章第二节的内容。在第一章《从实验学化学》和第二章《化学物质及其变化》的基础上，本章开始介绍具体的元素化合物知识。引导学生从化学的角度了解丰富多彩的世界。元素化合物知识是中学化学的基础知识，也是工作和生活中经常接触和了解的基本知识，这些知识既可以为前面学习的实验和理论知识补充感性认识材料，又能为介绍接下来将要学习的物质的结构、元素周期律、化学反应与能量等理论知识打下重要的基础，也可以帮助学生逐步掌握学习化学的一些基本方法，还能使学生认识到化学在促进社会发展、改善人类的生活条件等方面起到的重要作用。
本节课是在学习了金属性质的基础上重点学习化合物的性质，教材选取了钠、铝、铁三种具有代表性的金属，按金属氧化物、氢氧化物、盐的顺序编排，重新整合、横向分块，有利于指导其他同类化合物的学习。
三、学情分析
学生通过前两章学习了物质的分类、氧化还原反应、离子反应和电解质等概念原理，学习了基本的实验研究技能、方法，通过前一部分金属元素及其化合物的学习已具备了研究物质性质的基本实验能力、研究物质性质的程序和方法。《铁的重要化合物》的学习是在前期学习的基础上的深入，运用分类思想研究它们的通性，同时完善对研究物质氧化还原性方法的认识。
四、教学目标
1.知识与技能
①了解Fe3+的检验方法，理解Fe3+的氧化性、Fe3+ 与Fe2+的相互转化，巩固、提高对氧化还原反应的认识。
②了解铁的氢氧化物的性质和制备的方法。
2.过程与方法
①通过对实验现象的分析、推理与归纳，培养思维能力，同时在分组实验中培养合作学习的能力。
②通过在探究Fe2+和Fe3+的相互转化的过程中进行设计、反思与调控，提高自主学习化学的能力，并把知识运用到生活问题解决的能力。
3.情感态度与价值观
①通过实验提高学生对“化学是一门以实验为基础的科学”的认识。
③体验学习过程中的新旧知识的衔接运用，培养学生主动运用知识、迁移知识解决实际问题的意识。
五、教学重点和难点
重点：Fe3+的氧化性、Fe2+的还原性与Fe3+的检验。
难点：Fe2+与Fe3+的相互转化。
六、教法和学法
教法：采用以实验探究为主的综合启发式教学。
学法：学生独立思考，分组讨论、合作探究，共同解决问题，通过实验事实认识铁的重要化合物的性质。
七、教学用品
多媒体、Fe2O3、Fe3O4、FeCl2溶液、FeCl3溶液、NaOH溶液、H2O2、高锰酸钾溶液、铜粉、铁粉、维生素C药片粉末、KSCN溶液、蒸馏水、试管若干等。
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
环节1：引入新课 [展示图片]生活、自然界中含铁元素物质的图片。[讲述]铁及其化合物在生活中被广泛应用，下面我们一起来探讨铁的重要化合物的性质。[板书]铁的重要化合物[过渡]生活中的含铁元素的物质来自于自然界和实验室，铁的化合物品种众多，分类研究物质的性质更为便利。 观看图片，感受含铁元素物质种类的丰富、用途之广泛。 从生活中的铁及其化合物的重要应用入手，引发学生的学习兴趣。
环节2：分类法构建思维导图 在实验盒中提供了一些常见的含有铁元素的试剂，请注意观察它们的颜色，并从元素组成的角度分析它们分别属于哪类物质，然后把观察和分析的结果填入表中。[板书]一、铁的氧化物 Fe2O3 Fe3O4 观察：Fe2O3，Fe3O4，FeCl2溶液，FeCl3溶液，铁粉，分析后填表：含铁试剂颜色物质类别 利用学生已有的知识和经验，引导学生从物质类别和化合价的角度进行学习并引出下一个教学环节。
环节3：探究Fe(OH)2 与Fe(OH)3的性质 [讲解]在提供的药品中，没有铁的氢氧化物，能不能利用现有的药品制取Fe(OH)2和Fe(OH)3呢？[明确任务]制备Fe(OH)3和Fe(OH)2[演示实验]用胶头滴管取NaOH溶液伸到FeCl2溶液液面下，得到白色的 Fe(OH)2沉淀，振荡后一会儿试管壁上的沉淀变成红褐色。[提问]我的实验操作中有什么特殊之处？为什么试管壁上的沉淀变成了红褐色？[板书]二、Fe(OH)2和Fe(OH)3Fe2＋+2OH－=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3白色→灰绿色→红褐色[小结] Fe(OH)2中+2价的Fe很容易被空气中的氧气氧化+3的Fe [实验]制备Fe(OH)3和Fe(OH)2，并记录实验现象[汇报]向FeCl3溶液加入NaOH溶液产生红褐色沉淀FeCl2溶液加入NaOH溶液产生灰绿色沉淀学生观察实验现象[分析]胶头滴管伸到了液面以下，这样做可以减少溶液与O2的接触。生成的Fe(OH)2 被空气中的氧气氧化生成了Fe(OH)3。 通过实验和对实验现象的分析，使学生在认识铁的氢氧化物的制备方法的同时，认识到Fe2+容易被空气中的氧气氧化成Fe3+
环节4：Fe3+离子的检验 [表演魔术]变色的绿茶将茶水倒入杯中，用玻璃棒搅拌一下，然后再倒入另一个杯中。请同学们猜想魔术原理。给同学提供材料，推测魔术中的玻璃棒上的试剂含有什么离子。[提问]那我们能否通过已学的知识检验出溶液中含有铁离子呢？[板书]三、Fe3+的检验Fe3++3OH- = Fe(OH)3↓红褐色沉淀请同学们阅读书本61页，并思考还有没有其他方法可以检验铁离子。[板书] 2. Fe3＋ KSCN 溶液变红分别用NaOH溶液和KSCN溶液检验低浓度的FeCl2溶液，向学生说明KSCN溶液检验铁离子更好，更灵敏。[实验]先取少量的FeCl2溶液，然后滴入KSCN溶液，再用双氧水清洗过的玻璃棒搅拌一下。[板书] 四、Fe3+、Fe2+的转化 观察魔术[回答]玻璃棒上和酒杯中有试剂推测[回答]用氢氧化钠，若产生红褐色沉淀，则证明有三价铁离子看书，思考[回答]用硫氰化钾溶液，若溶液变红，则证明有三价铁离子。观察并解释现象可能是双氧水将亚铁离子氧化成铁离子 引出Fe3＋的检验方法，激活学生学习化学的好奇心和求知欲。为引出下一教学环节做铺垫。
环节5：Fe2+与Fe3+相互转化条件的探究 那在什么条件亚铁离子可以转化成铁离子呢？我们一起来设计实验探究一下。首先根据已学知识理论分析，当加入什么试剂时，能使亚铁离子转化成铁离子？[演示实验]在FeCl2溶液中，滴加双氧水，然后滴入硫氰化钾溶液。[板书]展示速力菲药品的使用说明书。[提供资料]二价铁能被人体吸收，三价铁不易被人体吸收。维生素C具有抗氧化性。[提问]为什么维生素C有利于药品吸收？如何验证这种说法是否正确？[实验验证]在氯化铁溶液中，滴加KSCN溶液，再加入维生素C粉末揭秘魔术奥秘 讨论，设计实验方案观察实验现象。[回答] 维生素C可以将三价铁还原。交流得出验证方案观察实验现象 通过对Fe2+和Fe3+相互转化的实验方案的设计，使学生进一步应用氧化还原的原理分析解决问题，培养学生知识迁移和应用的能力。在体验科学探究的方法中强化探究过程，在探究中获取知识、总结方法、体会乐趣。
环节6：课堂总结与自主评价 帮助学生自主形成对二价铁和三价铁的整体认识，构建完整的知识体系。[板书] 反思和发表本堂课的体验和收获，寻找总结出“铁三角”之间的转化条件和方法。 通过学习方法的总结，明确科学研究方法，提升学生思维品质和实践能力。
板书设计
铁的重要化合物