《鐵的重要化合物》教學(xué)案例分析

王金娟

摘要：本案例選自人教版必修一第三章《金屬及其化合物》的第二節(jié)《幾種重要的金屬化合物》。《鐵的重要化合物》的學(xué)習(xí)不僅是對(duì)金屬化學(xué)性質(zhì)學(xué)習(xí)的一個(gè)補(bǔ)充，也是對(duì)前面學(xué)習(xí)的氧化還原反應(yīng)的一個(gè)復(fù)習(xí)和再熟悉的過程。結(jié)合課標(biāo)，我確定本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)有：能用分類方法歸納總結(jié)FeO、Fe2O3、Fe3O4的性質(zhì)和應(yīng)用；能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備鐵的氫氧化物，通過對(duì)比了解氫氧化物的性質(zhì)；能通過探究實(shí)驗(yàn)理解Fe2+、Fe3+的性質(zhì)和相互轉(zhuǎn)化方法。

關(guān)鍵詞：鐵；化合物；案例

一、案例描述

1、課前準(zhǔn)備

多媒體投影儀及實(shí)驗(yàn)用品：FeCl3溶液、 FeSO4溶液 、NaOH溶液 、氨水、FeCl2溶液 、KSCN溶液 、鐵粉、銅絲、試管、膠頭滴管、食用油、氯水、過氧化氫、高錳酸鉀溶液等。

2、教學(xué)過程

2.1聯(lián)系生活，導(dǎo)入新課

【師】展示鐵在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用（播放PPT鐵釘、橋梁、鐵道、車輛等圖片）。

【生】觀看PPT感受鐵的化合物對(duì)人類生活的影響。

2.2對(duì)比分類，歸納總結(jié)

【學(xué)生活動(dòng)】閱讀課本P59，填寫學(xué)案中的表格。

【教師活動(dòng)】 觀察學(xué)生填寫情況，就Fe3O4 中Fe 的化合價(jià)作指導(dǎo)，指出可以把Fe3O4 看作是FeO·Fe2O3，它依然是純凈物。

2.3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，建構(gòu)基礎(chǔ)

【師】請(qǐng)大家以小組為單位，用桌上所給的藥品制備氫氧化鐵和氫氧化亞鐵，要思考制備原理并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

【生】學(xué)生開始制備物質(zhì)，并分享制備方法及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在制備Fe（OH）2時(shí)并沒有成功，也看到了和課本中不同的現(xiàn)象，學(xué)生陷入思考。

【師】如何能讓Fe（OH）2保持比較長(zhǎng)的時(shí)間呢？請(qǐng)大家改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。

【生】學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行交流展示。提出了煮沸溶液、溶液上層加油、膠頭滴管伸到液面以下等操作，甚至有同學(xué)提到了利用鐵和酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體排空氣，并利用壓強(qiáng)差使亞鐵溶液和堿接觸來制備。

2.4小組合作，實(shí)驗(yàn)探究

Fe3+的特征反應(yīng)

【師】在2支試管中各加入5mlFeCl2溶液和FeCl3溶液，各滴入幾滴KSCN溶液，要求學(xué)生觀察現(xiàn)象，并填寫學(xué)案表格。

【生】觀察現(xiàn)象，并記錄。

Fe2+與Fe3+相互轉(zhuǎn)化

【師】Fe2+與Fe3+可以進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換嗎？請(qǐng)大家運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的理論去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，看如何能完成它們之間的轉(zhuǎn)化。引導(dǎo)學(xué)生按照“推測(cè)→設(shè)計(jì)→驗(yàn)證→觀察→結(jié)論→評(píng)價(jià)”六步分組進(jìn)行開放式探究實(shí)驗(yàn)。

【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生運(yùn)用已有的知識(shí)進(jìn)行自主的實(shí)驗(yàn)探究。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行匯報(bào)交流，小組代表發(fā)言，匯報(bào)設(shè)計(jì)方案及結(jié)論。 其他學(xué)生補(bǔ)充并評(píng)價(jià)。

2.5學(xué)以致用，解決問題。

2.5.1實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用

如何保存FeSO4溶液？學(xué)生會(huì)提出防止氧化，比如加入鐵粉，密封隔絕空氣等。對(duì)于加入幾滴硫酸抑制其水解，學(xué)生沒有相關(guān)知識(shí)，教師也不在贅述，等到學(xué)到相關(guān)知識(shí)時(shí)再來呈現(xiàn)。

2.5.2生活中的應(yīng)用

補(bǔ)鐵劑主要是亞鐵鹽，為什么補(bǔ)鐵劑一般都是密封保存，在其成分中還含有維生素C或是建議與維生素C同服效果最好？ 密封保存可以隔絕氧氣，防止補(bǔ)鐵劑被氧化，維生素C具有比較好的還原性，加入維生素C能保證藥物發(fā)揮其作用。

二、教學(xué)反思

1、要注重前后知識(shí)的銜接

在整個(gè)教學(xué)過程中，發(fā)揮了分類觀點(diǎn)、氧化還原反應(yīng)的觀點(diǎn)、離子反應(yīng)的觀點(diǎn)在課堂教學(xué)中的指導(dǎo)作用。運(yùn)用分類的觀點(diǎn)，學(xué)生們自主寫出鐵的氧化物、氫氧化物與酸的反應(yīng)，自己設(shè)計(jì)了氫氧化物的制備方法并能和氫氧化鋁的性質(zhì)作對(duì)比。運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的觀點(diǎn)，可以預(yù)測(cè)二價(jià)鐵和三價(jià)鐵的相互轉(zhuǎn)化及進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。

2、要大膽嘗試教學(xué)模式

在實(shí)施新課改以來，形成了自主課、展示課的教學(xué)模式。但元素化合物的教學(xué)需要借助實(shí)驗(yàn)來完成，實(shí)驗(yàn)無論安排在自主課還是展示課，都會(huì)出現(xiàn)內(nèi)容和方法的脫節(jié)。本節(jié)課我大膽嘗試在課堂上利用學(xué)案引領(lǐng)，對(duì)于需要集中解決的問題，采用邊啟發(fā)、邊實(shí)驗(yàn)、邊討論、邊歸納總結(jié)的探究式學(xué)習(xí)方法，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代媒體技術(shù)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)直觀教學(xué)的自然結(jié)合。這樣，課堂上效率更高，學(xué)生學(xué)起來更得心應(yīng)手。

3、要處理好生成性問題

探究實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生設(shè)計(jì)了向亞鐵溶液中加入高錳酸鉀溶液會(huì)將其轉(zhuǎn)化為鐵離子，但加入KSCN溶液后，溶液并沒有變紅，是因?yàn)闆]有鐵離子生成嗎？初次接觸的學(xué)生開始疑惑，這個(gè)時(shí)候教師進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，讓其與加入過氧化氫的試管進(jìn)行對(duì)比，學(xué)生恍然大悟：“高錳酸鉀做氧化劑沒錯(cuò)，沒有觀察到紅色是因?yàn)槠漕伾母蓴_”，看似很小的問題，讓學(xué)生學(xué)會(huì)了在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中應(yīng)排除干擾因素。

4、要敢于真正地探究

本節(jié)教學(xué)內(nèi)容按規(guī)定是一課時(shí)的內(nèi)容，在實(shí)際過程中用了兩節(jié)課。探究實(shí)驗(yàn)過程就花了大概20分鐘，不過學(xué)生體會(huì)到了科學(xué)研究的過程。若探究實(shí)驗(yàn)不深入、不放手，學(xué)生的研究就會(huì)流于形式。

參考文獻(xiàn)

[1]張小波，促進(jìn)高中生有效學(xué)習(xí)化學(xué)的策略——“鐵的重要化合物”自主學(xué)習(xí)任務(wù)單的設(shè)計(jì)[J]，北京師范大學(xué)出版社， 2015