《铁的重要化合物》

一、教材分析

《铁的重要化合物》选自新课标人教版高中化学必修一第三章第二节《几种重要的金属化合物》第三课时的内容。本节内容放在基本实验、基本理论和金属钠镁铝之后，我认为教材的用意有三：铁元素是典型的变价过渡金属元素，通过这些知识的学习，一方面形成较完整金属元素及其化合物知识体系；另一方面以金属元素化合物为载体巩固离子反应、氧化还原反应等基础知识，又可以为化学必修2物质结构、元素周期律、化学反应及其能量变化的感性认识积累材料，起到承上启下的作用。第三方面帮助学生逐步掌握学习化学的一些基本方法，认识到化学在促进社会发展、改善人类生活条件等方面所起到的重要作用。

本节课主要介绍了铁的重要化合物，课时为1课时。内容多，知识点密集，于是本人进行大胆的调整和尝试，把教材处理为：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，侧重于氢氧化亚铁、氢氧化铁的制备和性质，铁盐和亚铁盐中Fe³⁺、 Fe²⁺的检验，Fe²⁺与Fe³⁺的相互转化。

二、学情分析

在知识储备上，学生已经具备了氧化还原反应、离子反应的理论基础知识。在能力上，学生已经初步具备了观察能力、实验能力、思维能力。在情感上，学生乐于探究物质变化的奥妙。但由于学生刚刚开始学习基本理论，对氧化还原知识还不能熟练运用，加上实验设计能力有限，导致他们可能对Fe²⁺与Fe³⁺的相互转化的探究实验会遇到困难，以开展探究实验和微课等多媒体手段来帮助学生解决问题，突破难点。

三、教学目标和教学策略

（一）教学目标

 1、知识与技能

（1）知道铁的氧化物、氢氧化物的性质，会制备铁的两种氢氧化物。

（2）学会铁离子、亚铁离子的性质及其相互转化。

（3）学会鉴别铁离子的方法。

（4）知道铁离子、亚铁离子之间的相互转化在生产生活中的具体应用

 2、过程与方法

(1)体验从化合价的角度分析微粒的氧化性、还原性，让学生形成学习元素化合物知识的一般方法。

 (2)在“大胆推测→设计实验→实验验证→得出结论→解决实际问题”过程中，学习知识、体验科学研究过程。

  3、情感、态度、价值观

 (1)通过对铁的化合物性质的学习，体验科学探究成功的喜悦；培养探究意识和善于与他人合作的精神。

 (2)通过“缺铁性贫血”、“补铁剂”等问题的探讨，感受化学对健康、改善生活的积极作用，关注与化学有关的生活和社会问题。

（二）教学重难点及依据

1、教学重点：Fe³⁺的检验方法，Fe²⁺与Fe³⁺的相互转化。

2、教学难点：设计实验探究Fe²⁺、Fe³⁺的相互转化

（三）教学策略

新课程倡导建构主义学习理论，主张教学以学生思维活动，实践活动为中心，课堂教学不应只追求知识结论，而应充分体现学习知识的过程，其核心是学生思维的启发、学习方法的指导和学生能力的培养。所以在本节课中设计较多的实验探究内容，以实现学生真正意义上的探究学习。

1．教法：以创设情境→提出问题→引导学生实验探究→得出结论的程序进行教学。

2．学法：根据新课标的要求，教学活动中学生是学习的主人，应获得广泛的活动经验。所谓“授之以鱼不如授之以渔” ，培养学生主动获取、整理、贮存、运用知识的学习能力就至关重要。因此，实验探究法、合作学习法、讨论交流法、归纳总结法是学生学习的重要方法。达到探究中感悟情感态度、价值观；合作中学会学习；讨论中归纳知识；参与中培养能力。

四、教学过程

   (一)教学流程

  (二)教学过程

教学过程共分为8个环节。

第1环节：复习旧知

【知识链接】复习回顾氧化还原反应的相关知识

1.元素化合价与氧化性和还原性的关系

元素处于最高价： 只有________性，无_______性.

元素处于最低价： 只有________性，无_______性.

   元素处于中间价态：既有______性，又有_______性

2.常见的氧化剂：_________________________________________________________.

3.常见的还原剂:___________________________________________________________.

这个环节在教学前进行，设计意图是运用先行组织者的策略，给学生搭建思维的台阶，让学生真正学会运用化合价预测和分析物质的氧化性、还原性，回忆常见氧化剂和还原剂，建立起研究物质氧化性、还原性的思路和方法，这也对在课堂中学生进行开放性探究实验奠定了基础。

第2环节：魔术引入课堂教学

通过化学小魔术“魔力茶水”，激发兴趣，引起求知欲望，学生的学习思路打开了，想弄清楚为什么茶水会变色。这与铁的化合物的性质有关，导入新内容。

第3环节：检查铁的氧化物自学情况

课前让小组自学完成铁的氧化物的学习，课代表检查并汇报完成情况和效果，教师引导解决疑惑和难点。

一、铁的氧化物的物理性质和化学性质比较：

第4环节：实验探究铁的氢氧化物的制备和性质

【探究一】：给学生提供以下药品和试剂：FeCl₃溶液、FeSO₄溶液、NaOH溶液、稀盐酸，让各学习小组探究Fe(OH)₃和Fe(OH)₂的制备和性质，并完成铁的氢氧化物的物理性质和化学性质比较。

第5环节：获取Fe³⁺的检验方法及体验Fe²⁺、Fe³⁺在一定条件下可以相互转化

【探究二】：用FeCl₃溶液、 FeCl₂ 溶液进行一个变色小魔术实验，探究Fe³⁺的检验。

实验结束后，以小组为单位，结合教材信息讨论实验中KSCN溶液的作用是什么？小组派代表汇报实验现象，并很快总结出可以用KSCN检验Fe³⁺。此时，顺势让学生继续做两个溶液变色的化学实验：

小组派代表汇报并展示结果。师生讨论得出以下认识：氯气和铁粉分别可以实现Fe²⁺向Fe³⁺、Fe³⁺向Fe²⁺之间的转化，实验中变色的原因就是Fe²⁺ Fe³⁺间的相互转化。

此时教师追问：你还有哪些方法可以实现Fe²⁺Fe³⁺的变化呢？

第6环节：实验探究Fe²⁺、Fe³⁺的相互转化

【探究三】：给各小组学生提供如下试剂：新制氯水(Cl₂)、酸性KMnO₄溶液、蒸馏水、铁粉、FeCl₃溶液、FeCl₂溶液、H₂O₂溶液、KSCN溶液、稀HNO₃、KI溶液、铜粉、维生素C溶液(提示：Vc常用作抗氧化剂)。要求学生合作，自主进行探究，可选择Fe²⁺→Fe³⁺的实验，也可选择Fe³⁺←Fe²⁺的实验，但要尽可能用不同的试剂、找到更多的途径实现Fe²⁺→Fe³⁺、Fe³⁺←Fe²⁺之间的相互转化，并将实验结果填入实验报告中。经过各组实验汇报，师生共同整理后，获得如下探究结果：

表1   Fe²⁺ → Fe³⁺实验探究

表2    Fe³⁺→ Fe²⁺实验探究

此环节设计的意图是：学生的思维是发散的，有多种方案、不同的观点，这些都是宝贵的课程资源，充分利用，引发学生的思维碰撞，促进学生的深度思考。引导学生如何从氧化还原的角度去分析实验的可行性。学生可根据Fe²⁺有还原性，可以加入氧化剂把其氧化成Fe³⁺，同理也可加入还原剂把Fe³⁺还原Fe²⁺。

此时，我又抓住学生在实验汇报中生成的问题进行探究，引发学生深度思维：“在Fe²⁺ → Fe³⁺的实验中，有的同学先滴加KSCN溶液，再滴加选择的试剂，而有的同学先滴加选择的试剂，再滴加KSCN溶液，哪种滴加顺序更好呢？”这个在课堂高潮中提出的问题，自然能引起学生的积极思考、热烈讨论，最后大家一致认为：应该先滴加KSCN溶液，再滴加选择的试剂，这样就可以排除原溶液中是否有Fe³⁺。这样的结论生成是学生自己得出的，不是老师教会的。

第7环节：构建“铁三角”知识网络，知识升华

在获得Fe²⁺ Fe³⁺之间的相互转化知识后，本人又将教学推向一个高潮：铁有三种价态：、、，根据我们已学过的知识，你能把三者的转化关系用图示表示出来吗？这一引导学生进行深度思维的环节，能让学生的学习上升一个层次。此时学生的知识还是处于初步理解的、浅层次的水平，而要帮助学生真正理解知识，创造知识，就要引导学生进行知识的建构，让学生原有知识结构得到充实扩大，这样学生知识的储备才会越来越多。抛出铁三角的转化关系图，让学生共同探讨实现三种价态的铁相互转化的方法，让学生的能力得到了提高，最后构建了铁三角的知识(如下图)。

第8环节：学以致用

简单介绍“铁三角”关系的一些应用，如补铁剂补铁原理、铜电路板印刷等，接着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两个课堂交流活动：

[活动1]请同学们根据老师提供的信息对老师做的“魔力茶水”魔术进行揭秘。

资料一：茶水中含有鞣酸

资料二：鞣酸和铁离子生成的鞣酸铁是黑色沉淀，鞣酸亚铁是无色易溶于水的物质。

资料三：维生素C：【化学性质】显酸性，具有较强的还原性。【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。

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，而是要发挥其辅助课堂教学的功能。

 [活动2]请同学们根据自己的兴趣，从以下问题中任选择一个进行思考解答。

1.有两瓶失去标签的FeCl₂、FeCl₃溶液，你能设计多少种方案鉴别它们？

2. 实验室使用的FeCl₂等亚铁盐溶液，一般是要现用现配，为什么？如何防止FeCl₂溶液因发生氧化反应而变质？

这一“自助餐”式活动的设计，是站在学生的立场上进行教学，尊重学生因个体的差异不同层次的需求。学生思考、讨论形成方案后，播放微课，让学生对照微课内容自己整理知识点。

【课堂小结】课堂最后，由学生小结本节课的内容，分享学习心得。

五、板书设计

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。板书设计如下：

第三章第二节 几种重要的金属化合物

第3课时 铁的重要化合物

一、铁的氧化物

二、铁的氢氧化物

   1、制备：Fe³⁺ + 3OH^- == Fe(OH)₃↓(红褐色)

Fe²⁺ + 2OH^- == Fe(OH)₂↓(白色)

4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O=4Fe(OH)₃（白色-灰绿色-红褐色）

   2、性质比较：

三、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）

四、“铁三角”关系

     

六、评价与课后反思      

   以魔术“魔力茶水”入手，引起学生强烈的好奇心，激发学生强烈的求知欲，教师以此为契机，设置一个又一个的实验探究，引导学生跨越一个又一个的新高度，揭开一个又一个的知识奥秘。“石本无火，相击而发光”，能产生“有效碰撞”是关键。积极创设竞争与研究的氛围，使学生对所学知识产生兴趣，变被动接受为主动探究，能有效提高学习效率，同时也培养了现代人所需要的竞争意识与创造精神。

  “用学生的思路上课”，以学生的角度进入知识的学习。本节课我是根据高一学生的心理特征及认知规律，结合本节教材的特点，依据新课标“以教师为主导，以学生为主体”的宗旨，努力贯彻以问题为基础，以能力、方法为主线，有计划的培养学生的探究能力、分析问题和解决问题的能力为指导思想，充分运用各种教学方法和策略激发学生的学习兴趣，力求使学生在科学探究的课堂氛围中提高自己的知识能力水平，从而达到预期的教学效果。