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《铁的重要化合物》教学设计
宜良县第一中学 魏明
一、课程分析
在人教版必修1的化学教材中，《铁的重要化合物》位于第三章第二节《几种重要的金属化合物》中的一部分。这一章是学生上高中以来第一次学习元素化合物知识，而铁元素又是一种多价态元素，所以这一部分内容非常重要：元素化合物知识是中学化学的基础知识，也是学生今后在工作和生活中经常要接触、需要了解和应用的基本知识，而铁的化合物知识还可以为前面的实验、物质分类、离子反应以及氧化还原理论知识补充感性认识的材料，加强学生对物质分类、离子反应以及氧化还原的认识，同时通过这节课的学习，还可以帮助学生巩固学习元素化合物的基本思路

本节课的主要内容包括：对氯化亚铁进行多角度分类；对氯化亚铁的化学性质进行预测；通过实验验证氯化亚铁与碱反应的性质时发现特殊现象，通过进一步研究特殊现象从而发现Fe(OH)2和Fe2+很容易被氧化，从而引出Fe3+的检验方法、Fe2+的保存方法以及Fe3+与铁粉的反应；最后总结研究物质的一般思路和方法并完善铁的二维关系图。课标对这部分的要求如下：
必修模块要求
课程标准要求
模块学习要求
根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解金属铁的重要化合物的主要性质。
认识铁的重要化合物的化学性质，写出主要反应的化学方程式；知道检验Fe3+的方法。

二、学情分析
(1)学生已有认识基础
通过第二章第一节的学习，学生已经知道了两种分类方法――树状分类法与交叉法，且能对物质进行分类；同时对每一类物质的通性进行了总结，得出了八点图。
通过第二章第二节的学习，学生能够进一步从微观层面认识物质分类：电解质、酸碱盐；从新的角度对化学反应进行分类：离子反应和非离子反应；了解离子反应方程式的书写方法。
通过第二章第三节的学习，学生了解了物质分类的新角度——氧化剂、还原剂；了解了反应分类的新角度——氧化还原反应和非氧化还原反应；并了解了氧化还原反应的分析以及常见的氧化剂、还原剂、
在第二章的复习课时，利用给硫酸铜多角度分类、多角度预测性质，学生又对第二章的分类法、离子反应、氧化还原等内容进行了复习，并且了解了研究物质的一般思路。
基于以上知识，在学习本节课时，学生能将铁的化合物进行分类并且从物质类别的角度和化合价角度说出氯化亚铁具有的性质。同时，通过初三的学习，学生已经具备一定的观察实验、分析实验现象、设计简单实验的能力。
(2)学生学习本课的困难或可能出现的问题
由于第二章刚学习了氧化还原的知识，学生还不能灵活应用，所以本节课中预测氯化亚铁的性质时学生可能主要是从盐的通性角度进行预测。
在分析灰绿色沉淀的成因时，学生可能主要考虑的是氢氧化亚铁被氧化。
由于离子反应刚学了没多久，所以复杂的离子反应方程式的书写可能会有问题尤其是氧化还原型的离子方程式的书写对学生是难点。

三、教学目标
1、知识与技能:
(1)通过对灰绿色沉淀成因的分析，使学生认识Fe(OH)2及Fe2+易被氧化的性质。
(2)掌握氯化亚铁的化学性质以及Fe2+ 以及Fe3+的检验。
(3)认识不同价态的铁的氧化性和还原性；掌握不同价态铁的化合物的相互转化关系。
2、过程与方法
(1)运用实验、对比的方法，了解铁的化合物的性质；
(2)通过对氯化亚铁的学习，逐步体会学习元素化合物知识的一般方法：物质分类――预测化学性质――实验验证――解释结论。
(3)通过探实验究的方法，培养学生实验操作能力、观察能力和实验分析能力。
3、情感态度与价值观目标
(1)通过小组实验，提高学生对“化学是一门以实验为基础的科学”的认识，让学生亲身体验科学探究过程，激发学生学习化学的兴趣，养成务实求真、勇于创新、积极实践的科学态度。
(2)通过对Fe2+、、Fe3+鉴别的学习，让学生体验化学实验的奇妙，感受化学世界的色彩美，激发学生的学习兴趣。

四、教学重、难点及其处理策略
重点：利用分类观从多角度认识物质的方法，不同价态铁的化合物间的相互转化
难点：不同价态铁的化合物间的相互转化
重点1、利用分类观从多角度认识物质的方法
利用分类观从多角度认识物质是一种学习方法和思路，而方法和思路的形成不是一节课就能成功的，所以我们在第二章单元复习课的时候利用对CuSO4进行多角度分类和预测性质已经给了学生一个整体的思路，而且在讲第三章钠及其化合物、铝及其化合物的时候也给学生渗透了这种学习方法和思路，同时第四章的时候也应该利用这种方法和思路来学习。
重点2、不同价态铁的化合物间的相互转化
物质之间转化关系并不是简单的通过几个反应学生就能建立起来的，尤其是二价铁和三价铁之间的转化还涉及氧化还原的知识，对于刚接触氧化还原知识没多久的学生来说，更不可能很顺畅的建立起不同价态铁的化合物间的相互转化关系。为了加深学生对转化关系的理解，本节课通过实验探究的方法来实现转化关系：预测氯化亚铁与氢氧化钠溶液反应的实验现象→动手实验→发现形成灰绿色沉淀→分析灰绿色沉淀的形成原因→氢氧化亚铁的氧化、Fe3+、Fe2+的检验方法→Fe2+与氯气的反应→Fe3+与铁粉的反应。在这个过程中，采取学生实验、演示实验相结合，教师步步追问、学生积极思考相结合的方法，使学生在解决问题的过程中能自主形成转化关系，加深理解。

五、教学策略与教学手段
新课程倡导建构主义学习理论，强调情境、协作、会话和意义建构是学习环境中的四大要素，主张教学以学生思维活动，实践活动为中心，充分发挥学生的主体性和创造性，达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。在这种学习理论的指导下，本节课以单元回归为主导，创设丰富多彩的学习情境，综合运用“问题探究实验探究”、“有意义的接受式学习”、“学案导学”等教学方式方法组织教学。让学生在探究学习中动态建构学习铁的重要化合物得知识。
（一）教学媒体的选择
课堂教学中，教学媒体的选择和使用是否合理，直接影响到各个知识点的教学目标达到程度，从而影响到整个课堂的教学质量，因此，必须重视教学媒体使用方法的设计，本节课教学媒体系统设计为学生实验、板书、电脑投影等多媒体的综合运用。使知识呈现方式更直观、更形象具体。
（二）教学模式的选择
本课是元素化合物知识课型，这种课型在传统教学中通常采用结构→性质→用途的教学思路，并通过化学理论的指导作用揭示知识内在联系。新课程强调要以化学事实为基础，紧密地联系生产、生活实际，力求通过问题预设 →知识生成的动态建构过程学习知识，使学生亲历知识的生成过程，体验学习知识的方法，使学生的情意和能力得到和谐的发展。因此，本节课的教学模式设计如下：

第一阶段 第二阶段 第三阶段
单元导入
展示目标

构建知识
单元回归
自主学习
合作探究

大组汇报，对话交流
思维训练
能力内化
（T：代表老师，S：代表学生）

六、教学流程图
单元导入

投影
思维导图——金属及其化合物知识结构

小组合作，大组讨论
布置学案，展示学习目标

大组组长汇报
学生质疑

判断，找出共性问题

集体讨论，解决共性问题

针对出现的问题进行原型、变式训练

构建铁的重要化合物思维导图

单元回归

七、课前准备
1．学生的学习准备；
学生根据课前学案（公文式学案）对铁的重要化合物及其性质有所了解；事先熟悉相关的实验基本操作技能；准备好4色学习卡。
2．教师的教学准备
（1）精心准备课堂，做好教学设计
（2）预先做好问题的设计及突发事件的应对
（3）对实验仪器和药品进行检测
3．教学环境的设计与布置
以“全脑分析”为依据将学生根据“组内异质、组间同质”的原则将全班64名同学分为16个学习小组
4．教学用具的设计和准备
（1）课上学案一套
（2）单元思维导图及本课思维导图

八、教学过程
（一）创设情境，导入新课
{课件投影} 图片展示。请大家认真观看图片，独立思考铁在氧气中燃烧的产物是什么?故宫墙上的涂料和铁门上生出的锈的成分是什么？你想了解他们的性质吗？
设计意图：温故知新、创设情境、激发学习兴趣、引入新课。
简要实录：学生观看图片，学生适时引导：这美丽、庄严的红色涂料中含有什么物质呢？铁门生锈，铁锈的成分是什么？有什么性质？想不想除去？引出本节学习内容——铁的重要化合物。学生学习兴趣大增，跃跃欲试。
(二)实验探究，总结性质
类比联想，自主探究
{课件投影} 铁的氧化物—FeO, Fe2O3, Fe3O4
1. 请认真观察铁的氧化物的图片，说出他们的颜色和状态。
2. 铁的氧化物与Na2O, Al2O3都是金属氧化物，性质必定有相似之处。试回忆Na2O, Al2O3的性质，推测铁的氧化物的性质。
3. 认真阅读课本关于铁的氧化物的内容，完成下表。同学间可以交流，小组代表发言。
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名
——

色态

铁的价态

水溶性

稳定性

与盐酸反应的离子方程式

氧化性

设计意图：通过联想学过的金属氧化物Na2O, Al2O3的性质，推测铁的氧化物的性质，初步建立类比推测的思路。
简要实录：学生积极回忆，争着回答。学生均结合课本内容完成了表格的填写，小组代表积极发言，其他组做补充，基本形成了一致的意见。但是关于Fe3O4的化合价学生理解有困难，教师适时引导从平均化合价着手分析，再考虑铁的化合价，学生很快得出了结论。教师对表现好的组进行肯定和表扬。

{课件投影} 明确答案：
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名
——
铁红
磁性氧化物
色态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
铁的价态
+2
+3
+2, +3
水溶性
都不溶于水
稳定性
不稳定
稳定
稳定
与盐酸反应的离子方程式
FeO+2H+==Fe2++H2O
Fe2O3+6H+==2Fe3++H2O
Fe3O4+8H+== Fe2++2Fe3++4H2O
氧化性
高温时，都能与C、CO、H2反应，被还原成Fe
3CO+ Fe2O3 ==3CO2+2Fe(炼铁原理)
实验探究，形成感知
1. {课件投影} 铁的氢氧化物—Fe(OH)2和Fe(OH)3
(1) 请大家阅读课本相关内容独立思考：在氧化物中铁有+2，+3两种价态，因而铁的氢氧化物也有两种。他们的化学式怎样书写?如何制备它们？它们有哪些性质?
(2) 认真阅读实验3-9的步骤，请一位学生上台做演示实验，其他同学认真观察并记
录实验现象，并完成表格。

FeCl3溶液
FeSO4溶液
加入NaOH溶液

化学方程式

注意：为简化操作，提高效率，可先向两支试管中分别加入约2滴管FeCl3溶液和FeSO4溶液，再分别滴加NaOH溶液。当加入较多的NaOH溶液时，沉淀不消失，说明不与NaOH反应。
设计意图：强化化学的学科特征，提高动手操作能力和观察能力，为发现问题做好铺垫。
简要实录：学生积极思考后，经讨论形成一致意见，派代表做实验。其他学生仔细观察，认真记录。有的学生看到“白色沉淀迅速变成灰绿色最后变成红褐色”，也有的学生继续的颜色不大准确。当加入过量的NaOH溶液，沉淀不消失，提醒学生“沉淀不与NaOH反应”
2. {课件投影} 认真阅读课本相关知识，先独立思考下列问题，并补充上表格中的相关化学方程式，小组内交流讨论后逐题自由发言。
(1) Fe(OH)2是灰白或者灰绿色的沉淀吗？Fe (OH)2是什么颜色的？
(2) 分析我们为什么看不到Fe(OH)2的真实面目？
(3) 如何能让白色沉淀持久的保持下去而不被氧化呢？
3. {课件投影} 学生思考，小组代表发言后，老师归纳总结以下要点：
(1) 使用新配制的FeSO4溶液和NaOH溶液。
(2) 在试管中FeSO4溶液液面上注入一层植物油，以隔绝空气。
(3) 加入NaOH溶液的胶头滴管的尖端插入FeSO4溶液以下，再慢慢挤出NaOH溶液。
以六人小组为单位，小组内分工合作完成上述改进实验并认真做好实验记录。
设计意图：精心设计问题，小梯度引导，有效降低了思维的难度。使学生由浅入深的思考，让思维处于亢奋状态，从而突出“思维为主攻”。但由于是普通班学生授课，对于实验的改进，在此没有直接提到，将作为一个思考问题留作思考。在今后的学习中逐步渗透，采取层层推进的教学方法。
简要实录：学生积极思考、讨论，顺着问题的引导，容易得出答案。并通过自己实验，看到了Fe(OH)2的真实面目。
4. {课件投影} 请认真独立思考以下问题自由发言。我们制取的Fe(OH)2和Fe(OH)3又有哪些性质呢？类比Al(OH)3与盐酸的反应，写出它们与盐酸反应的离子方程式。
设计意图：类比联想、推测性质，让学生进一步了解研究自然科学的一般方法。并进一步巩固了离子反应方程式，让学生习惯于书写离子反应方程式。
简要实录：学生思考后，很容易得到Fe(OH)2和Fe(OH)3与盐酸反应的性质。
5. {课件投影} 阅读课本关于Fe(OH)3受热分解的相关内容。写出Fe(OH)3受热分解的化学方程式，并分析Al(OH)3的受热分解，能否归纳总结出规律？独立思考后小组交流小组代表发言。
设计意图：归纳法是很重要的一种方法，让学生归纳总结规律，也便于知识的掌握。
简要实录：学生容易得出“难溶弱碱受热分解生成相应价态的金属氧化物和水”的结论。教师适时引导：Al(OH)3, Fe(OH)3都属于难溶弱碱。分解产物中金属的价态与氢氧化物中金属的价态相同。
6. {课件投影}小结铁的氢氧化物的性质

设计意图：对比归纳是学习元素化合物知识的重要方法。通过对比分析异同，能从整体上全面掌握铁的两种氢氧化物的性质。
简要实录：学生经过实验探究能很容易的完成，感觉颇有收获。
理性研究，分析实质
1. {课件投影}请大家独立思考后说出常见的亚铁盐和铁盐，阅读课本相关内容，设计Fe3+的检验方案。认真阅读实验步骤，请同学上来演示实验，要求学生注意记录实验现象。并完成表格

滴入KSCN溶液
FeCl3溶液

FeCl2溶液

设计意图：通过实验，体会Fe3+的检验方法。
简要实录：学生观察实验现象并及时认真的做了实验记录，对于像血一样的红色印象很深刻。教师及时强调，该反应很灵敏，可用于少量Fe3+的检验。
2. {课件投影} 认真观察试验台上的药品，思考如何设计实验完成Fe2+与Fe3+的转化，请学生认真阅读教材《科学探究》中的实验步骤，请一位学生演示实验，其他学
生注意记录实验现象，并完成表格:
FeCl3溶液中加入
Fe粉，KSCN溶液
现象
反应的离子方程式

上层清液加氯水，振荡

设计意图：通过实验验证自己设计的实验方案。
简要实录：学生完成实验很顺利。教师适时引导：探究出Fe2+与Fe3+的转化，由此可归纳出Fe2+的检验方法。
3. {课件投影} 归纳总结，核心再现
思考以下问题并画出转化关系图：
(1) 如何实现Fe2+与Fe3+的转化？
Fe3+
氧化性
还原性
氧化剂Cl2,O2 ,KMnO4,H2O2,浓H2SO4,HNO3
还原剂 Zn,Fe,Cu,S2-,I-
Fe2+
氧化性

(2) 若把FeCl2 溶液、FeCl3溶液试剂瓶上的标签揭去，如何确定哪一瓶是FeCl2 溶液？哪一瓶是FeCl3溶液？学生思考后各抒己见，老师投影总结答案。
鉴别方法
Fe2+
Fe3+
直接观色
浅绿色
棕黄色
显色(与KSCN溶液)
不显红色
血红色
利用沉淀反应
(与OH-作用)
白色沉淀迅速变
灰绿色最后呈红褐色
立即产生
红褐色沉淀
设计意图：既要注重知识传授，又要注重方法传授。
简要实录：由于学生已经学习了氧化还原反应，对于二者的转化需要怎样的剂都已掌握。
（三）迁移应用 学以致用
{课件投影} 在独立思考的基础上小组内讨论以下问题并发表自己的看法，小组代表发言。

1、下列物质跟铁反应后的生成物，能跟KSCN溶液作用生成红色溶液的是（ ）
A. 盐酸 B. 氯气 C. CuSO4溶液 D. 稀硫酸
2、既有氧化性，又有还原性的微粒是（ ）
A. Fe B. Fe2+ C. Fe3+
3、把过量的铁粉加入稀硝酸中，其结果是（ ）
A. 不反应 B. 生成硝酸铵 C. 生成硝酸亚铁

4、要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可行的办法是( )
A. 滴入KSCN溶液 B. 通入氯气 C. 加入铜粉 D. 加入铁粉
课后延伸：当人体缺铁时，往往需要吃补铁保健品，人体能够吸收的是+2价铁元素。但是+2价铁元素很容易被氧化。查看一种补铁保健品，了解其中铁元素的价态。
（1）你认为可以采用什么方法检验补铁剂中铁元素的价态？
（2）天然食品中含有的大多是+3价铁元素，为了使+3价铁元素转化为+2价铁元素并被人体较好地吸收，你认为应该采取哪些措施？请查找资料，寻找办法。
设计意图：通过此环节检验学生的学习效果并把所学的知识应用到解决实际问题中，以巩固知识。并培养学生养成查阅资料的习惯，提高学生通过信息化技术查阅资料的能力

九、板书设计：
铁的重要化合物
2Fe3++Fe=3Fe2+
2Fe2++Cl2=2 Fe3++2Cl—
4Fe(OH)2 +O2+2H2O=4 Fe(OH)3
Fe3++3SCN—=Fe(SCN)3
十、课后总结与反思
根据新课程标准、模块学习要求以及本校学生的特点，我设计了这节课，课后对这节课有一定的感想。
1、教材处理恰当。
现有的教材大都是以陈述性方式直接呈现知识，而要想提高学生学习化学的积极性，就要求教师要创设情景并尽量让学生懂得发现问题和解决问题最后得到结论，而不仅仅是结论的堆砌。因此，这节课源于教材，遵循了教材的思路，但是没局限于教材，通过Fe(OH)2以及 Fe(OH)3的制备，复习了已有知识而且引出了这节课的核心。
2、教学设计的线索
本节课的线索很明确，一是研究物质的一般思路和方法，二是从氢氧化亚铁的制备出发，引出了氢氧化亚铁、Fe2+易被氧化的性质，进而学习Fe2+、Fe3+的鉴别方法及其之间的相互转化。
3、分类观和氧化还原观是高中化学非常重要的学科思想之一，本节课很好的渗透了分类观和氧化还原观，能加强学生对于两种观念的理解，使学生意识到观念不是空洞的东西
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