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《铁的重要化合物》教学设计(省级优质课获奖案例)

《铁的重要化合物》教学设计

一、教学目标

(一)知识和技能

1.了解FeO、Fe2O3 、Fe3O4的性质和应用。

2.掌握铁的氢氧化物的化学性质和制备方法。

3.能够检验溶液中的Fe3+，了解溶液中的Fe2+ 验证。

(二)过程与方法

1.初步学会从氧化还原的角度研究物质性质的方法。

恋爱天使2.通过灰绿沉淀成因的探究过程，培养学生的证据意识和实验探究、证实证伪的方法，提高学生的科学素养。

3.通过自学和自主建构活动，培养学生掌握获取和加工信息的能力和方法。

(三)情感态度与价值观

1.通过各项实验探究，培养小组交流合作意识，增强学生对化学学习的热情。

2.培养学生务实求真、勇于探索的科学态度，感受化学在社会生活中的应用价值。

二、教学重点和难点

(一)教学重点：铁的氢氧化物的性质及灰绿沉淀成因的探究、Fe3+的检验

(二)教学难点：氢氧化亚铁的制备

三、教学方法

自主建构式、问题探究式

四、教学手段及用具

（1）实验仪器：井穴板、试管、胶头滴管、锥形瓶、三通管、橡胶管、橡胶塞、铁架台、石棉网、酒精灯、火柴、止水夹。

（纳维斯托克斯方程2）实验药品：氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁、氯化铁溶液、硫酸亚铁溶液、氢氧化钠溶液、

氯化亚铁溶液、硫溶液、二氧化锰、双氧水、分液漏斗、铁粉、稀硫酸、煤油。

五、教学过程

教学环节	教师活动	学生活动
引入新课	【问答】同学们，你们知道一个人如果贫血会有什么表现吗？请看视频。贫血的人需要补充什么元素？是补充铁单质还是铁的化合物？这节课我们就来学习铁的化合物，首先请大家自学教科书59页铁的氧化物的性质，完成学案上相应填空。	回忆日常生活常识和化学知识，观看视频，回答教师提问。
活动一自学：铁的氧化物的性质	【板书】第一章第三节三、铁的重要化合物 (一)铁的氧化物的性质【问答变异系数cv】大家请核对答案，然后在器材盒里的井穴板中辨识铁的三种氧化物。【讲解】教材里没有告诉我们Fe3O4中铁的化合价，只说它是一种复杂的化合物，由于铁主要以+2、+3价存在，我们姑且认为Fe3O琴谱音响4中+2、+3铁都有，这样的话，根据化合价之和为0的原理，其中+2、+3铁的数量比就为1：2。【问答】作为常用作建筑外墙红涂料的氧化铁，能够经得起漫长岁月的日晒雨淋，说明它既不溶于水，又非常稳定。那么其他两种氧化物的稳定性又怎样呢？教材告诉我们...，我们可以用这个示意图来表示这个过程，FeO中被氧化的元素是？为什么？空气中谁氧化了它？既然Fe3O4能存在到最后，它就当然很稳定。【组织】现在请两位同学上黑板分别书写FeO、Fe2O3 酸反应的方程式(书上有)，检测你们自学的成果，一位同学自愿上来书写Fe3O4与酸反应的方程式，分享你的推测，其他同学在下面写，提示一下：大家可以根据FeO、Fe2O3 酸反应的方程式和Fe3O4中两种价态铁元素的数量比来推测。	自学教材、填空落实、辨识药品、思考答问、推测未知
电生理活动二实验探究：铁的氢氧化物的制备和性质。	【问答】我们已经知道钠和钙的氧化物能与水反应得到相应的氢氧化物，那么铁的氧化物可以与水反应得到铁的氢氧化物吗？为什么？我们知道氧化铝也不溶于水，但可溶性铝盐可以和碱反应得到氢氧化铝，我们可否用铁的可溶性盐以和碱反应制得铁的氢氧化物呢？请大家探究教科书实验3-9，并填写教科书上的表格。实验的时候每个小组共同讨论设计好实验方案后，由组长牵头分工合作，专人负责实验操作/现象记录/分析发言/课后洗涤仪器。【板书】(二)铁的氢氧化物的制备和性质【问答】大家观察到三氯化铁溶液本身的颜是？加入氢氧化钠溶液后现象是，说明氢氧化铁是一种红褐沉淀；硫酸亚铁溶液本身的颜是？加入氢氧化钠溶液后的现象是？书上说氢氧化亚铁是白的，为什么实验中会变成灰绿呢？大家推测可能的原因是什么？推测的依据呢？教科书的方程式只能说是结论，从高一开始，我们就要逐步能够自己推测问题、踢出假设、自己设计方案证实或证伪自己的假设。前面我们刚学了FeO易被迅速氧化成四氧化三铁，现在我们又观察到白沉淀迅速变成灰绿，自然可以推测是氢氧化物中的二价铁被氧化成了三价铁，只不过从颜变化上看，证据不足，想要充分证明发生了这个反应，我们可以去证明反应物必须要O2，还可以去证明生成物中有？现在我们首先来证实第一个证据。	分工合作、探究实验观察记录、交流共享填写表格
活动三实验探究：证实/证伪——白沉淀变成灰绿沉淀的反应物必须要O2	【问答】要证明变反应须需要氧气，我们只要在试验中排除氧气就行了。刚才实验用的溶液中有氧气吗？当然有！所以鱼儿才可以在水中生存，这张图是在给鱼池中补充氧气，大家刚才用胶头滴管加液体就是在给下面的氯化亚铁溶液补充氧气。所以我们想要排除氧气，胶头滴管应该？除此以外，大家还能想到什么排除氧气的办法？... 【提问】大家请观察下面这个制备氢氧化亚铁的装置，分成四组，各思考回答一个问题... 【演示实验】现在我们就来看看一切是否都如我们所料。首先，我们来做爆鸣实验...爆鸣声很小，说明O2已被除尽，接下来关闭止水夹1...我们看到液体被压入导管，现在我们就坐等是否会出现白沉淀，然后迅速变成灰绿，现在我拿一个小组的灰绿沉淀来做对比，注意大试管才是现在的实验... 【问答】现在制得的白沉淀有没有迅速变成灰绿？为什么？【演示实验】现在我们通点O2，看看会变灰绿吗... 【问答】通过前后两次对比，我们能不能证明白沉淀变灰绿必须要O2作反应物啦？现在我们证实了这个反应的第一个证据，接下来我们来证实第二个证据——灰绿生成物中有三价铁。如何检验三价铁的存在呢？	倾听讲解、回忆联系观察思考、分析讨论、表达发言、预测现象归纳总结、得出结论
活动四实验探究：Fe3+的检验	【讲述】请大家探究教科书实验3-9，并填写教科书上的表格。实验的时候仍然像前面那样分工合作。【板书】（三）、铁盐和亚铁盐 1.Fe3+的检验【问答】氯化铁溶液中加入KSCN溶液的现象是？氯化亚铁溶液中加入KSCN溶液的现象是？【提问】氯化铁溶液遇KSCN溶液显红，有没有可能是氯离子导致的显？如何证明？【问答】教科书说可用KSCN溶液检验Fe3+的存在，因此我们可以用KSCN溶液来检验灰绿沉淀中的三价铁，可是KSCN 只能与Fe3+的盐溶液显红。因此，要检验灰绿沉淀中是否有三价铁。如何才能把灰绿沉淀中铁的氢氧化物转化成盐溶液再检验Fe3+呢？请同学们自选药品，自己设计实验方案，证明灰绿沉淀中是否有三价铁。	八卦养生法分工合作、探究实验观察记录、交流共享填写表格
活动五实验探究：证实/证伪——灰绿沉淀中有三价铁。	【探究指导】请同学们按照科学探究的一般流程，首先明确问题——检验灰绿沉淀中是否有三价铁，然后小组共同讨论设计实验方案，再动手实验，观察现象，得出结论	自选药品、自定方案探究实验、观察记录、交流共享、填写表格
活动六自主建构：分组总结, 交流共享。	【指导建构】各组同学分别总结铁的两种氢氧化物的制备和性质、溶液中铁元素的检验方法。	回忆查阅、自主总结交流共享、填写表格
课后活动分组探究, 交流共享。	【指导探究】性质小组：CaO、Na2O都能与水反应，而生成的氢氧化物都可溶或微溶且受热都不易分解；而Fe2O3、Al2O3都不能与水反应，而生成的氢氧化物都难溶且受热都易分解；请推测这里面有什么规律吗？查阅资料/设计实验，证实/证伪你的推测。检验小组：某人为预防贫血，从某网店购买了一些的补铁商品，但其怀疑所购商品是否是赝品。请你设计实验，帮助他检验该补铁商品的真伪。	课后讨论、查阅、设计方案、证实/证伪

六、板书设计

第三章第二节三、铁的重要化合物

(一)铁的氧化物的性质

(二)铁的氢氧化物的性质和制备

(三)铁盐和亚铁盐

1.Fe3+的检验

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教学环节	教师活动	学生活动
引入新课	【问答】同学们，你们知道一个人如果贫血会有什么表现吗？请看视频。贫血的人需要补充什么元素？是补充铁单质还是铁的化合物？这节课我们就来学习铁的化合物，首先请大家自学教科书59页铁的氧化物的性质，完成学案上相应填空。	回忆日常生活常识和化学知识，观看视频，回答教师提问。
活动一自学：铁的氧化物的性质	【板书】第一章第三节三、铁的重要化合物 (一)铁的氧化物的性质【问答变异系数cv】大家请核对答案，然后在器材盒里的井穴板中辨识铁的三种氧化物。【讲解】教材里没有告诉我们Fe3O4中铁的化合价，只说它是一种复杂的化合物，由于铁主要以+2、+3价存在，我们姑且认为Fe3O琴谱音响4中+2、+3铁都有，这样的话，根据化合价之和为0的原理，其中+2、+3铁的数量比就为1：2。【问答】作为常用作建筑外墙红涂料的氧化铁，能够经得起漫长岁月的日晒雨淋，说明它既不溶于水，又非常稳定。那么其他两种氧化物的稳定性又怎样呢？教材告诉我们...，我们可以用这个示意图来表示这个过程，FeO中被氧化的元素是？为什么？空气中谁氧化了它？既然Fe3O4能存在到最后，它就当然很稳定。【组织】现在请两位同学上黑板分别书写FeO、Fe2O3 酸反应的方程式(书上有)，检测你们自学的成果，一位同学自愿上来书写Fe3O4与酸反应的方程式，分享你的推测，其他同学在下面写，提示一下：大家可以根据FeO、Fe2O3 酸反应的方程式和Fe3O4中两种价态铁元素的数量比来推测。	自学教材、填空落实、辨识药品、思考答问、推测未知
电生理活动二实验探究：铁的氢氧化物的制备和性质。	【问答】我们已经知道钠和钙的氧化物能与水反应得到相应的氢氧化物，那么铁的氧化物可以与水反应得到铁的氢氧化物吗？为什么？我们知道氧化铝也不溶于水，但可溶性铝盐可以和碱反应得到氢氧化铝，我们可否用铁的可溶性盐以和碱反应制得铁的氢氧化物呢？请大家探究教科书实验3-9，并填写教科书上的表格。实验的时候每个小组共同讨论设计好实验方案后，由组长牵头分工合作，专人负责实验操作/现象记录/分析发言/课后洗涤仪器。【板书】(二)铁的氢氧化物的制备和性质【问答】大家观察到三氯化铁溶液本身的颜是？加入氢氧化钠溶液后现象是，说明氢氧化铁是一种红褐沉淀；硫酸亚铁溶液本身的颜是？加入氢氧化钠溶液后的现象是？书上说氢氧化亚铁是白的，为什么实验中会变成灰绿呢？大家推测可能的原因是什么？推测的依据呢？教科书的方程式只能说是结论，从高一开始，我们就要逐步能够自己推测问题、踢出假设、自己设计方案证实或证伪自己的假设。前面我们刚学了FeO易被迅速氧化成四氧化三铁，现在我们又观察到白沉淀迅速变成灰绿，自然可以推测是氢氧化物中的二价铁被氧化成了三价铁，只不过从颜变化上看，证据不足，想要充分证明发生了这个反应，我们可以去证明反应物必须要O2，还可以去证明生成物中有？现在我们首先来证实第一个证据。	分工合作、探究实验观察记录、交流共享填写表格
活动三实验探究：证实/证伪——白沉淀变成灰绿沉淀的反应物必须要O2	【问答】要证明变反应须需要氧气，我们只要在试验中排除氧气就行了。刚才实验用的溶液中有氧气吗？当然有！所以鱼儿才可以在水中生存，这张图是在给鱼池中补充氧气，大家刚才用胶头滴管加液体就是在给下面的氯化亚铁溶液补充氧气。所以我们想要排除氧气，胶头滴管应该？除此以外，大家还能想到什么排除氧气的办法？... 【提问】大家请观察下面这个制备氢氧化亚铁的装置，分成四组，各思考回答一个问题... 【演示实验】现在我们就来看看一切是否都如我们所料。首先，我们来做爆鸣实验...爆鸣声很小，说明O2已被除尽，接下来关闭止水夹1...我们看到液体被压入导管，现在我们就坐等是否会出现白沉淀，然后迅速变成灰绿，现在我拿一个小组的灰绿沉淀来做对比，注意大试管才是现在的实验... 【问答】现在制得的白沉淀有没有迅速变成灰绿？为什么？【演示实验】现在我们通点O2，看看会变灰绿吗... 【问答】通过前后两次对比，我们能不能证明白沉淀变灰绿必须要O2作反应物啦？现在我们证实了这个反应的第一个证据，接下来我们来证实第二个证据——灰绿生成物中有三价铁。如何检验三价铁的存在呢？	倾听讲解、回忆联系观察思考、分析讨论、表达发言、预测现象归纳总结、得出结论
活动四实验探究：Fe3+的检验	【讲述】请大家探究教科书实验3-9，并填写教科书上的表格。实验的时候仍然像前面那样分工合作。【板书】（三）、铁盐和亚铁盐 1.Fe3+的检验【问答】氯化铁溶液中加入KSCN溶液的现象是？氯化亚铁溶液中加入KSCN溶液的现象是？【提问】氯化铁溶液遇KSCN溶液显红，有没有可能是氯离子导致的显？如何证明？【问答】教科书说可用KSCN溶液检验Fe3+的存在，因此我们可以用KSCN溶液来检验灰绿沉淀中的三价铁，可是KSCN 只能与Fe3+的盐溶液显红。因此，要检验灰绿沉淀中是否有三价铁。如何才能把灰绿沉淀中铁的氢氧化物转化成盐溶液再检验Fe3+呢？请同学们自选药品，自己设计实验方案，证明灰绿沉淀中是否有三价铁。	八卦养生法分工合作、探究实验观察记录、交流共享填写表格
活动五实验探究：证实/证伪——灰绿沉淀中有三价铁。	【探究指导】请同学们按照科学探究的一般流程，首先明确问题——检验灰绿沉淀中是否有三价铁，然后小组共同讨论设计实验方案，再动手实验，观察现象，得出结论	自选药品、自定方案探究实验、观察记录、交流共享、填写表格
活动六自主建构：分组总结, 交流共享。	【指导建构】各组同学分别总结铁的两种氢氧化物的制备和性质、溶液中铁元素的检验方法。	回忆查阅、自主总结交流共享、填写表格
课后活动分组探究, 交流共享。	【指导探究】性质小组：CaO、Na2O都能与水反应，而生成的氢氧化物都可溶或微溶且受热都不易分解；而Fe2O3、Al2O3都不能与水反应，而生成的氢氧化物都难溶且受热都易分解；请推测这里面有什么规律吗？查阅资料/设计实验，证实/证伪你的推测。检验小组：某人为预防贫血，从某网店购买了一些的补铁商品，但其怀疑所购商品是否是赝品。请你设计实验，帮助他检验该补铁商品的真伪。	课后讨论、查阅、设计方案、证实/证伪