《鐵的重要化合物》教學設計

張翠菊

（大連市第一中學，遼寧 大連）

《普通高中化學課程標準》提出培養學生的化學學科核心素養。化學學科核心素養包括“宏觀辨識與微觀辨析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”“科學探究與創新意識”“科學態度與社會責任”。本節課是以“宏觀辨識與微觀辨析”“科學探究與創新意識”“科學態度與社會責任”為指導思想的設計。

一、教學內容分析

元素化合物知識是中學化學的基礎和核心知識。鐵的重要化合物是在鈉鋁重要化合物學習后進一步學習的變價金屬的重要化合物，既為實驗和理論知識提供感性認識的材料，又為必修2中物質結構、元素周期律等理論知識鋪墊；也可幫助學生逐步掌握學習化學的一些基本方法；還能使學生正確認識化學在促進社會發展、改善人類生活條件等方面所起到的重要作用。

二、學情分析

1.學生已初步掌握了實驗基本知識和實驗基本技能及實驗學習的基本方法（如：有序觀察、實驗現象的描述、分析和解決問題的能力等），為本節學習打下了較好的基礎。

2.學生通過第二章學習了“分類思想”這一化學學科的核心思想。本章的每一節都可在分類思想的指導下進行學習，通過具體案例的學習，有利于學生進一步熟悉分類法的具體應用和深刻體會分類學習的巨大意義和價值，進而形成學科思維。

3.學生已學習“離子反應”和“氧化還原反應”這兩類重要化學反應的有關概念和基本規律，但由于學生所具備的元素化合物知識少、載體少，學生對這兩大核心理論的深刻理解和靈活應用能力仍有待加強。通過第三、四章元素化合物教學可鞏固強化學生對這兩大基礎理論的理解，也是第三、四章教學的主要任務之一。

三、教學重點分析及目標確定

鐵元素的多種價態決定了鐵的重要化合物的多樣性。鐵的重要化合物學習中其氧化性和還原性是教學的重點，本設計力圖通過化合價與物質種類二維圖的建立，突破本難點，基于以上確定了如下目標：

1.知識與技能目標

（1）知識目標：掌握鐵的氧化物、鐵的氫氧化物的主要性質，了解其應用。

（2）能力目標：通過自主學習，自主進行知識網絡的構建和知識的歸納整理，培養學生的自學能力和歸納總結能力。

2.過程與方法目標

（1）學會運用實驗、觀察等獲取科學事實的基本方法，研究物質的性質。

（2）初步學會運用：分類、比較、分析、歸納、演繹等整理科學事實的基本方法，學習物質的性質。

（3）學會學習和認識新化學物質的基本思路和方法。

3.情感態度目標

（1）通過實驗和觀察，培養學生的科學探究精神和實事求是的科學品質。

（2）通過鐵的化合物的性質與用途的學習，使學生進一步認識化學在促進社會發展、改善人類生活條件等方面所起到的重要作用，提高學習化學的興趣，增強學好化學、服務社會的責任感和使命感。

四、設計意圖

本教學設計力求體現元素化合物課型教學的三大要素：

1.生活與應用

鐵在工業生產和日常生活中有著重要應用，鐵是構成血紅蛋白的必要元素，由于中學生發育快、飲食習慣不合理等造成缺鐵性貧血現象比較普遍，因此首先圍繞補鐵問題進行教學，使學生感到并不需要談化學、談化學實驗色變。

2.學法指導

通過建立化合價—物質類別的二維坐標圖，分析物質之間的相互轉化，幫助學生建立起變價元素及其化合物的學習方法。

3.實驗探究

利用生活中常見物質，不拘泥于教材給出的氧化劑氯水和還原劑鐵粉，在氧化反應理論指導下，對能夠實現Fe3+和Fe2+相互轉化的氧化劑和還原劑進行歸納和概括。

五、儀器藥品

1.藥品：維生素 C 溶液、FeCl3溶液、FeCl2溶液、H2O2溶液、蘋果片、茶水。

2.儀器：試管、滴管、注射器。

六、教學流程

1.導入

呈現同學們耳熟能詳的“王老六鐵鍋燉魚”圖片，并播放鐵鍋炒菜視頻。

2.鐵鹽與亞鐵鹽

（1）Fe3+轉化為 Fe2+

［教師］鐵鍋炒菜增加食物中Fe3+含量，若被人體吸收需將其轉換為Fe2+。維生素C與補鐵劑一起服用能促進鐵的吸收，根據提供的藥品如何證明？

［學生］觀看視頻，分析討論如何證明維生素C將Fe3+轉化為Fe2+。

［教師］針對學生提出的實驗方案進行評價并引導學生用KSCN溶液對Fe3+的檢驗來驗證維生素C溶液能夠使Fe3+轉化為Fe2+。

［學生］實驗并填寫實驗記錄

實驗步驟 實驗現象 結論及解釋向試管中加入少量FeCl3溶液，再滴入1滴KSCN溶液，觀察現象溶液由棕黃色變成血紅色 Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3在上述溶液中加入少量維生素C，振蕩，觀察現象溶液血紅色褪去Fe3+轉化為 Fe2+

［教師］引導學生歸納總結常見還原劑，并提出問題：實驗室如何保存氯化亞鐵溶液？

（2）Fe2+轉化為 Fe3+

［教師］切開的蘋果久置空氣中會變黃，其原因是蘋果中的Fe2+轉化為Fe3+，根據提供藥品如何驗證此說法？

［學生］分析討論進行實驗，填寫實驗記錄。

實驗步驟 實驗現象 結論及解釋在蘋果切開面上滴加KSCN溶液 無現象 蘋果中沒有豐富的Fe3+再在蘋果上滴加一滴H2O2溶液 無現象 蘋果中沒有豐富的Fe2+

［教師］展示蘋果中各微量元素的含量。并提出問題：如何檢驗Fe2+？

［學生］分析討論進行實驗，填寫實驗記錄

實驗步驟 實驗現象 結論及解釋向試管中滴加少量FeCl2溶液再滴入1滴KSCN溶液 無明顯現象 蘋果中沒有豐富的Fe3+再在上述混合溶液中滴加少許H2O2溶液溶液變為血紅色2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

［教師］上述實驗中，過氧化氫作氧化劑。引導學生總結歸納常見的氧化劑，并提供檢驗Fe2+的另一種方法：Fe2++K3［Fe（CN）6］=KFe［Fe（CN）6］+2K+

3.鐵的氫氧化物

［教師］展示茶水的堿性，并演示分別將氯化鐵溶液與氯化鐵溶液滴入茶水后的顏色變化。

［學生］根據觀察結果填寫實驗記錄

實驗過程 FeCl2溶液 FeCl3溶液現象 白色到灰綠色 紅褐色方程式 Fe2++2OH-=Fe（OH）2 Fe3++3OH-=Fe（OH）3

［教師］根據亞鐵鹽與鐵鹽間的轉化，Fe（OH）2能否向 Fe（OH）3轉化？

［學生］類別鐵鹽與亞鐵鹽的轉化，書寫Fe（OH）2被氧氣氧化為 Fe（OH）3的化學方程式。

4.鐵的氧化物

［教師］氫氧化鐵作為難溶性氫氧化物受熱時類似氫氧化鋁，分解生成對應價態的氧化物和水。

［學生］Fe（OH）3與 Fe（OH）2受熱分解的方程式。

［教師］強調Fe（OH）2隔絕空氣受熱與在空氣中受熱的不同。四氧化三鐵（Fe3O4）不是氧化鐵（Fe2O3）和氧化亞鐵（FeO）的混合物，可看其為兩者的化合物，故而其從價態角度可認為有+3、+2價。提出問題：四氧化三鐵（Fe3O4）與稀硝酸、氫碘酸反應后鐵元素的價態？

5.小結

建立關系圖，從化合價角度分析鐵的化合物的性質，并從物質類別角度引導鐵的氧化物。

七、教學反思

1.生活現象引發問題調動學生的積極性

本節教學筆者利用生活常見現象引發學生思考，提出假設并進行實驗驗證，最后歸納總結從微觀層面了解現象的原因。整個教學通過科學探究的過程不僅利于培養學生的科學態度，更讓學生體會了科學探究的樂趣。

2.利用希沃教學助手進行課堂教學實時傳播，不僅能將學生實驗中的問題記錄進行分析，同時能有效輔助教師將多種教學資源轉換，提高了課堂教與學效率。

3.二維導圖建立幫助學生形成元素化合物學習方法

通過對鐵的重要化合物性質學習過程中二維圖的建立，幫助學生從氧化還原角度認識變價金屬元素，同時也對元素化合物的學習提供了范例。