《铁的重要化合物》教学设计

1/15《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。2/15二、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。3/15三、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4/15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5/15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（T：代表老师，S：代表学生）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6/15六、教学流程图投影思维导图——金属及其化合物知识结构单元导入布置学案，展示学习目标小组合作，大组讨大组组长汇报学生质疑集体讨论，解决共性问题判断，找出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7/15七、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。8/15(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,Fe3O41.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FeOFe2O3Fe3O4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。9/15{课件投影}明确答案：化学式FeOFe2O3Fe3O4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++H2OFe2O3+6H+==2Fe3++H2OFe3O4+8H+==Fe2++2Fe3++4H2O氧化性高温时，都能与C、CO、H2反应，被还原成Fe3CO+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10/15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。11/15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