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視頻標簽：鐵的重要化合物
所屬欄目：高中化學優質課視頻
視頻課題：高中化學人教版必修1第三章金屬及其化合物第二節《鐵的重要化合物》重慶
教學設計、課堂實錄及教案：高中化學人教版必修1第三章金屬及其化合物第二節《鐵的重要化合物》重慶市璧山中學校
一、指導思想與理論依據
1.建構主義：學習是學習者以自身已有的知識和經驗為基礎的主動的建構活動，學習者據此開展的合作學習可以使理解更加豐富和全面。教師應努力創造適宜學生學習的環境，鼓勵學生自己分析他們所觀察到的東西，使他們能自主建構自己的知識。
2.化學新課程的理念：（1）面向全體學生，照顧學生的個體差異，使每一個學生學習的潛能都得到充分發展；（2）突出科學探究的學習方式，給學生提供充分的科學探究的機會，體驗探究過程的曲折和樂趣，學習科學方法，發展科學探究的能力并增進對科學探究的理解；（3）注重合作學習，讓學生在學會合作。
二、教學內容分析
在第一章從實驗學化學和第二章化學物質及其變化的基礎上，本章開始學習具體的元素化合物知識。元素化合物知識是中學化學的基礎知識，也是學生今后生活中需要了解和應用的基本知識。通過這些知識的學習，既可以為前面所學的實驗和理論知識補充感性認識的材料，又可以為在化學2中下冊學習物質結構、元素周期律等等理論知識打下重要的基礎；還可以使學生認識科學研究的一般方法。
本節課“鐵的重要化合物”是第二節“幾種重要的金屬化合物”中的一部分。鐵是中學階段需要重點學習的唯一的變價金屬元素，其化合物種類較多，實驗易于開展且現象豐富，既可以增強學生的學習興趣，又可體現化學思維方法——分類法和價態觀的運用。對鐵的重要化合物的學習有助于學生更好地學習其它元素化合物知識。
三、學生情況分析
在知識上，學生已經有了物質的分類、氧化還原反應原理等相關知識，并對鐵鹽和亞鐵鹽、氧化鐵等鐵的化合物有一定的認識，這是對于掌握鐵的重要化合物的支持；在能力上，學生已經初步具備了觀察能力、實驗能力、思維能力；情感上，樂于探究物質變化的奧妙。學生可以應用第二章學習的物質分類和氧化還原的方法，去認識鐵的重要化合物所屬的物質類別，從堿的通性的角度去認識鐵的兩種氫氧化物所具有的性質和制備方法；并從化合價角度對鐵的化合物進行分類，去預測并通過實驗探究Fe2+和Fe3+的相互轉化的途徑。但由于學生剛剛開始元素化合物的學習，對氧化還原知識
尚不能熟練運用，對常見的氧化劑和還原劑并不熟悉，加上實驗能力有限，導致他們在實驗探究Fe3+、Fe2+的相互轉化時會遇到困難，需要在教師的引導下開展探究活動。
四、教學目標設計
（一）知識和技能
1、認識鐵的重要化合物的化學性質。 2、了解檢驗Fe3+的方法
（二）過程和方法
1、通過對實驗現象的分析、推理與歸納，培養思維能力，同時在分組實驗中培養合作學習的能力。
2、通過在探究Fe2+和Fe3+的相互轉化的過程中進行實驗設計，初步學會運用氧化還原知識研究物質的氧化還原性。
（三）情感、態度和價值觀
學生通過觀察和探究，發展學習化學的興趣與熱情，感受化學變化的奇妙與和諧。
五、教學過程與教學資源設計
（1）教學流程設計：
本節課開始提供了一些常見的含有鐵元素的藥品，如加入了鐵釘的FeCl2溶液和不加鐵釘FeCl2溶液，為學生的探究活動提供問題情境。學生實驗制備鐵的Fe (OH)2和Fe (OH)3，對鐵的重要化合物的認識更加全面，同時使學生認識到Fe2+可以轉化為Fe3+，為后續探究活動做鋪墊；演示實驗將KSCN溶液分別加入到FeCl2溶液和FeC3溶液中，使學生了解了Fe3+的檢驗方法；學生實驗用KSCN溶液加入了鐵釘的FeCl2溶液和不加鐵釘FeCl2溶液，檢驗結果作為兩瓶溶液存在不同之處的證據，引出新的問題未加入鐵釘的FeCl2溶液為什么含有Fe3+，將探究活動引向深入。最后提供藥品供學生選擇，來實現Fe2+、Fe3+的相互轉化，目的在于進行實驗設計，初步學會運用氧化還原知識研究物質的氧化還原性的方法。、
（3）問題情境的開放性措施
開放問題1：通過對提供的含鐵化合物的試劑的觀察，你發現了什么問題？
使學生通過觀察和思考提出問題，提高學生的學習興趣，培養學生發現問題的能力，同時，提出的問題將作為驅動任務，推動學生的探究活動。
開放問題2：除了O2，你認為還有哪些物質可以將 Fe2+氧化為 Fe3+？除了Fe，你認為還有哪些物質可以將Fe3+還原為 Fe2+？
使學生在進行實驗前，利用氧化還原知識分析要實現Fe3+、Fe2+的相互轉化，預測需要加入的物質和對應的可能出現的現象，再通過選擇適當的試劑進行實驗，初步體會科學探究的一般過程。
（4）學生活動的開放性措施（教學活動的設計）
設計實驗探究Fe2+、Fe3+ 之間的相互轉化。一方面，使學生了解了氯化亞鐵的還原性、氯化鐵的氧化性；另一方面，初步學會如何通過實驗探究物質的氧化性、還原性，即：根據物質中元素的價態預測物質的氧化性、還原性 → 選擇相應的還原劑或氧化劑與該物質反應
以驗證該物質的氧化性或還原性，尋找驗證方法檢驗是否實現了預期轉化 → 實施實驗，獲取證據 → 分析實驗，得出結論。
（5）教學方案設計 教學環節
教師活動
學生活動
設計意圖
環節1： 創設情景，發現問題
[引入]這節課我們一起來認識和研究鐵的重要化合物，在實驗盒中提供了一些常見的含有鐵元素的試劑，請對它們進行觀察，并從元素組成的角度分析它們分別屬于哪類物質，然后把觀察和分析的結果填入表中。 [提問]
請根據自己的觀察提出問題
觀察：Fe2O3，Fe3O4，FeCl2溶液（加鐵釘），FeCl2溶液（不加鐵釘），FeCl3溶液，鐵粉，分析后填表： 含鐵試劑 顏色
物質類別
[提問：]
（1）為什么沒有提供Fe (OH)2和Fe (OH)3
（2）為什么提供了兩瓶FeCl2溶液（其中一瓶加入了鐵釘）
通過觀察和分析發現問題
環節2： 制備鐵的 Fe(OH)2和Fe(OH)3
[講解]提供的藥品中，沒有鐵的氫氧化物，我們能不能利用現有的藥品制取Fe(OH)2和Fe(OH)3呢？ [學生匯報實驗結果]
[講解]事實上Fe (OH)2沉淀是白色的
[演示實驗]用膠頭滴管取事先加熱過NaOH溶液伸到已除過氧的Fe Cl2溶液液面下滴加 [提問]
為什么試管壁上的沉淀變成了紅褐色？
[實驗]
學生實驗制備Fe (OH)3和Fe (OH)2，并記錄實驗現象 [匯報]
向FeCl3溶液加入NaOH溶液產生紅褐色沉淀，FeCl2溶液加入NaOH溶液產生灰綠色沉淀
學生觀察實驗現象：得到的白色Fe (OH)2沉淀，迅速轉變為灰綠色，振蕩
后試管壁上的沉淀很快變成紅褐色。
通過實驗和對實驗現象的分析，使學生了解鐵的氫氧化物的制備
方
法，并
使學生
認識到+2價的Fe容易被空氣中的氧氣氧化成+3的Fe
教學環節 教師活動
學生活動 設計意圖
[板書：]
1、鐵的氫氧化物的制備
Fe3＋
＋3OH－
＝ Fe (OH)3
↓紅褐色 Fe2＋
＋2OH－
＝ Fe (OH)2
↓白色
4Fe (OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe (OH)3
[小結：] Fe(OH)2中+2價的Fe很容易被空氣中的氧氣氧化+3的Fe
[分析：]
生成的Fe (OH)2 被空氣中的氧氣氧化生成了氫氧化鐵。
環節3： 研究加入了鐵釘的氯化亞鐵溶液與未加鐵釘的氯化亞鐵溶液有何不同
[過渡提問]現在我們來研究第二個問題：加入了鐵釘的 FeCl2溶液與未加鐵釘的FeCl2溶液有什么不同嗎？
[提問]聯系這節課開始時觀察到的藥品的顏色，未加鐵釘的 FeCl2溶液可能什么成分？ [提問]如何證明你的推測？
[講解]用要檢驗Fe3+，我們要用到一種新的試劑：硫氰化鉀溶液， [演示實驗]分別向FeCl2溶液和FeCl3溶液中滴加KSCN溶液 [板書小結：] 2、Fe3＋的檢驗
Fe3＋
遇KSCN溶液顯紅色
Fe2＋
遇KSCN溶液不顯紅色
[學生觀察后回答：]
沒有未加鐵釘的 FeCl2溶液顏色較深，顯淺黃色 [回答：] 可能含有 Fe3＋
觀察實驗現象
通過對Fe3
＋
的檢驗，
進一步認識到 Fe2＋容易被空氣中的氧氣氧化成
Fe3，同時
認識到FeCl2溶液中加鐵釘的作用是將Fe3+還原成Fe2+
教學環節
教師活動
學生活動
設計意圖
[指導學生實驗]檢驗加入了鐵釘的 FeCl2溶液與沒有加鐵釘的 FeCl2溶液是否含有Fe3＋ [提問：]
為什么未加入鐵釘的 FeCl2溶液中含有Fe3+？ [小結：]
沒有加鐵釘的FeCl2溶液中，Fe2+能被空氣中的氧氣氧化生成了Fe3+ [提問：]
為什么加入了鐵釘的 FeCl2溶液中沒有Fe3+？ [板書：]
[實驗]分別向加入了鐵釘的 FeCl2溶液與沒有加鐵釘的 FeCl2溶液中滴加KSCN溶液 [匯報]
前者無明顯現象，后者溶液變成紅色，說明沒有加鐵釘的FeCl2溶液中含有 Fe3+ [回答]
沒有加鐵釘的FeCl2溶液中，Fe2+能被空氣中的氧氣氧化生成了Fe3+
[回答]鐵單質具有還原性，將Fe3+還原成了Fe2+
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
[指導實驗探究] 提供以下試劑： 0.1mol/LFeCl2溶液、0.1mol/LFeCl3溶液、鐵粉、KI淀粉溶液、KMnO4溶液、新制氯水、硝酸、KSCN溶液。 請選擇合適的試劑，設計氯化亞鐵轉化為氯化鐵相互轉化
的實驗方案，預測可能出現的實驗現象，再進行實驗。
【提問】1、你設計Fe2+和Fe3+相互轉化選擇試劑的依據是什么？
2、你如何判斷Fe2+和Fe3+之間發生了轉化？
【小結】通過實驗表明，Fe2+具有還原性，Fe3+具有氧化性，選擇合適的氧化劑或還原劑，是可以實現Fe2+和Fe3+的相互轉化。
學生分組討論并進行實驗
轉化目標
所選試劑
實驗方案
預期現象 實 驗 現 象 結論
FeCl2
→ FeCl3
FeCl3
→ FeCl2
【匯報】
Fe2+轉化為Fe3+，失電子被氧化，需加入氧化劑，如硝酸和氯水； Fe3+轉化為Fe2+，得電子被還原，需加入還原劑，如鐵粉、KI
環節5： 應用知識
【提問】你對實驗室保存 FeCl2溶液有什么建議？
回答：1、要加入鐵單質 2、要密封保存
3、不能和易揮發且氧化性的藥品在一起保存，如不能和硝酸、氯水等放在一起
應用知識決問題
六、學習效果評價設計
本節課學生學習的積極性得到了充分的調動，在教師的幫助下主動建構知識，了解了科學探究的基本方法。教師的課堂駕馭能力得到了體現和提高。
學生自我評價方式：談談本節課自己最大的收獲，了解學生在知識的獲得、學習興趣、合作精神等方 面目標的達成情況；
學生相互評價方式：在小組合作中同組成員的作用評價。 學生評價教師：學生評價教師的教學設計意圖是否得到實現。 教師評價：
1．觀察學生在課堂中回答問題、參與討論的積極程度，關注學生的表現性評價； 2．編制習題檢測知識技能目標的達成。
3．提供一種尚未學習過的物質（如Na2SO3），讓學生制定方案探究它的氧化還原性，評價學生對探究物質氧化 還原性的一般方法的理解程度。
七、教學反思
在這節課的設計中，不只是把情景作為引入的手段，而是把情景作為與問題相匹配的教學線索：在學生觀察實驗室常見的含鐵試劑的觀察的真實情景中引出問題，在制備鐵的氫氧化物、研究加入了鐵釘的氯化亞鐵溶液與未加鐵釘的氯化亞鐵溶液有何不同、探究Fe2+和Fe3+的相互轉化三個任務的驅動下，學生發現問題，主動參與探究，有多次小組討論或實驗活動，學生的思維深層次地參與到探究活動中，教學實效性得到了體現。從教學實際情況看，學生參與的興趣和活躍程度明顯提升。不足之處是，在“設計實驗完成亞鐵離子與鐵離子的相互轉化”階段，學生交流表達不夠充分。這個環節如果處理更加合理，學生對研究物質的氧化還原性的一般方法的理解會更好，教學實效性會更好
視頻來源：優質課網 www.jixiangsibao.com
