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1、教学设计课程基本信息学科化学年级高一学期秋季课题铁及其化合物教科书书 名：化学必修第一册教材出版社：人民教育出版社 出版日期：2019年6月教学目标1. 通过实验探究Fe2+和Fe3+的性质及检验方法，并能用化学方程式或离子方程式正确表示。2. 通过分析Fe(OH)2的性质，设计制备Fe(OH)2的实验方案。3. 通过瓷土样品中铁元素的检验，初步建立解决问题的角度与思路。4. 通过青瓷烧制技艺，建立Fe2+和Fe3+之间的相互转化关系，进一步感受化学与生活的紧密联系，培养科学精神，弘扬匠心文化。教学内容教学重点：1. Fe2+、Fe3+的检验方法。2. 铁的氢氧化物的性质。3. Fe2+的还原
2、性、Fe3+的氧化性，及Fe2+和Fe3+之间的相互转化。4. 铁及其化合物的应用。教学难点：1. 制备Fe(OH)2的实验方案设计。2. Fe、Fe2+、Fe3+转化关系模型的建构。教学过程教学环节一：瓷土取材寻真铁教师活动学生活动设计意图【介绍】龙泉青瓷的独特艺术与本地特有的紫金土有着密不可分的关系，紫金土是一种含铁量很高的黏土，瓷土在配料时就会加入紫金土，提高含铁量。【过渡】紫金土是否真的含有铁元素？铁元素是以什么价态的形式存在呢？【提问】怎么检验溶液中的Fe2+和Fe3+？【任务】小组实验，用方案2检验Fe2+和Fe3+，观察并记录实验现象。【提问】你观察到什么实验现象？得到什么结论？
3、【追问】你能写出相应的化学方程式吗？若为离子反应，则写出离子方程式。【提问】如果想要获取较为纯净的Fe(OH)2，实验操作中应注意什么？【追问】应如何设计实验？【介绍】检验溶液中的Fe2+和Fe3+方案3：加KSCN法。【任务】小组实验，用方案3检验Fe2+和Fe3+，观察并记录实验现象。【提问】你观察到什么实验现象？得到什么结论？【分析】3号试管溶液变为血红色，是因为Fe3+和SCN-反应生成一种配合物Fe(SCN)3，反应的离子方程式为：【过渡】瓷土中真的有铁元素吗？【资料】不同瓷土中铁的含量不同，成分以三价的Fe2O3为主。【展示】这是从青瓷产拿到的四种瓷土样品，将其中的铁胎用盐酸浸取，
4、使铁的氧化物转化为相应价态的离子，得到这份浸取液。【提问】请设计实验方案，验证瓷土中是否真的含有铁元素。【任务】小组实验，分别用方案2和方案3检验Fe2+和Fe3+，观察并记录实验现象。【提问】你观察到什么实验现象？说明了什么？【提问】你能得到什么结论？【小结】Fe2+和Fe3+的检验方法。【思考、识记】【思考、回答】方案1：颜色观察法，其中Fe2+为浅绿色，Fe3+为棕黄色；方案2：加碱法。【实验、观察】实验1：取1号试管加2mLFeCl3溶液，再逐滴加NaOH溶液；取2号试管加2mLFeSO4溶液，用长滴管直接伸入溶液中加NaOH溶液。【总结、汇报】1号试管有红褐色沉淀产生，为氢氧化铁；2
5、号试管有白色沉淀产生，为氢氧化亚铁，但沉淀很快变成灰绿色，最终变为红褐色的氢氧化铁。【书写】【思考、回答】1.排除溶液中的Fe3+；2.驱逐溶液中的溶解氧；3.隔绝空气。【设计、汇报】方案1：.方案2：.【实验、观察】实验2：取3号试管加2mLFeCl3溶液，滴加23滴KSCN溶液；取4号试管加2mLFeSO4溶液，滴加23滴KSCN溶液。【总结、汇报】3号试管溶液变为血红色；4号试管无明显现象。【思考、理解】检验Fe2+和Fe3+的几种方法。【思考、理解】根据资料卡信息，浸取液应主要含Fe3+，且含少量的Fe2+，只要检验出其中一种价态的离子，便可证明瓷土中含有铁元素。【设计、汇报】用NaO
6、H溶液或KSCN溶液检验Fe3+。【实验、观察】取5号试管滴加2mL浸取液，逐滴加NaOH溶液；取6号试管滴加2mL浸取液，滴加23滴KSCN溶液。【总结、汇报】5号试管无明显现象，说明浸取液中不含Fe3+；6号试管溶液变红，说明浸取液中含有Fe3+。【思考、回答】浸取液中离子浓度较小，对于Fe3+的检验，KSCN的灵敏度更高。以真实的问题情境引入，激发学生兴趣，引导学生建立考虑问题的意识和宏观角度。回顾总结Fe2+和Fe3+的检验方法，再通过实验加以验证，分析实验现象并书写方程式加以巩固和提升，加强学生实验操作能力和基础知识的落实。结合Fe(OH)2易被氧化的特点，分析其制备实验的注意事项，
7、并设计实验方案，培养学生科学探究与创新意识。通过动手实验，观察并分析实验现象，掌握用KSCN检验Fe3+的重要方法，建构检验Fe2+和Fe3+的基本模型。回归真实情境，根据资料信息预测瓷土浸取液中铁元素的存在形式，在已掌握的知识基础上，设计实验方案并动手实验验证，培养学生分析问题、解决问题的能力，加强知识的运用能力。分析两支试管中出现的矛盾现象，引发学生思考，从定性检测到浓度大小的影响，总结得出灵敏度更高的检验Fe3+的方法。教学环节二：瓷器烧制见工艺教师活动学生活动设计意图【介绍】瓷器烧制过程，相同釉料烧制出不同釉色的原因。【过渡】除了铁的氧化物的相互转化，在前面实验中我们还学习到氢氧化亚铁
8、能被氧气氧化为氢氧化铁，那溶液中的Fe2+和Fe3+能否实现相互转化呢？【任务】小组实验，分别用氯水和双氧水验证Fe2+是否能转变为Fe3+，观察并记录实验现象。【提问】你观察到什么实验现象？说明了什么？【追问】你能写出相应的离子方程式吗？【追问】你能总结用KSCN检验Fe2+的方案步骤吗？【小结】常见的强氧化剂均能将Fe2+氧化为Fe3+。【任务】小组实验，用酸性高锰酸钾溶液验证Fe2+是否能转变为Fe3+，观察并记录实验现象。【提问】你观察到什么实验现象？说明了什么？【小结】酸性高锰酸钾溶液可用于存在Fe3+干扰情况下Fe2+的检验。【任务】小组实验，用白色粉末和黑色粉末验证Fe3+是否能
9、转变为Fe2+，观察并记录实验现象。【提问】你观察到什么实验现象？说明了什么？【追问】两种粉末分别为维生素C和铁粉，你能根据实验原理说说这两种物质在生活中有哪些应用吗？【追问】你能写出Fe3+被铁单质还原的离子方程式吗？【介绍】铜单质也能把Fe3+还原为Fe2+，同时生成Cu2+。根据这个原理，在工业上可用来印刷电路板。【提问】如何处理使用后的“腐蚀液”，使其得到充分利用？【小结】Fe2+和Fe3+的相互转化。【思考、理解】铁的氧化还原正是青瓷之“青”的奥秘所在。【实验、观察】将4号试管中的溶液分为两份，往其中一份滴加氯水，观察实验现象；另一份滴加双氧水，观察实验现象。【总结、汇报】两支试管溶
10、液均变红，说明氯水和双氧水均能将Fe2+氧化为Fe3+。【书写】【思考、回答】先往溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水或双氧水，若溶液变为红色，则证明溶液中含有Fe2+，不含Fe3+。【实验、观察】取一支试管，滴加2mL浸取液，逐滴加酸性高锰酸钾溶液，观察实验现象。【总结、汇报】溶液紫色褪去，说明浸取液中还含有Fe2+。【思考、理解】若用KSCN溶液，Fe3+会干扰Fe2+的检验。【实验、观察】往3号试管中加一小勺白色粉末，振荡，观察实验现象；往6号试管中加一小勺黑色粉末，振荡，观察实验现象。【总结、汇报】两支试管中溶液红色均褪去，说明白色粉末和黑色粉末均能将Fe3+还原为Fe2+。
11、【思考、回答】Vc是常用的抗氧化剂，在一些补铁剂中就有Vc的成分，以促进人体对亚铁的吸收；铁粉常被用作食品包装中的脱氧剂。【书写】【思考、理解】印刷电路板的原理。【思考、回答】往腐蚀液中加入铁粉，置换出铜单质，过滤往滤液中加碱，过滤、加热灼烧便可得到氧化铁。也可用其它方法处理，使其得到充分利用。再次以青瓷制作这一真实情景为载体，学习并分析铁的氧化物的相互转化，即是对第一课时内容的巩固和提升，也对中国瓷器制作过程有进一步的认识，激发学习兴趣。通过系列实验验证Fe2+可以被常见的氧化剂氧化为Fe3+，建构检验Fe2+的实验方法模型；通过相应离子方程式的书写，强化氧化还原反应方程式的书写。通过系列实
12、验验证Fe3+可以被一些还原剂还原为Fe2+；根据实验原理，联系到Vc和铁粉在生活中的运用，增强所学知识的实用性。通过印刷电路板原理的学习，“腐蚀液”充分利用的方案设计，将书本知识与工业生产的相联系，培养科学精神和社会责任。帮助学生建构Fe2+和Fe3+相互转化的模型。教学环节三：薪火相传树匠心教师活动学生活动设计意图【呼吁】无论是第一课的龙泉宝剑还是第二课的龙泉青瓷，这两项非遗文化都是手艺人的一代代传承，希望同学们也能像这些手艺人一样，践行工匠精神，筑梦技能报国！【思考、提升】本节课通过大量学生实验进行教学，即帮助其掌握相关知识，更提升团队合作精神和实际动手操作能力，与青瓷制作的匠心文化相呼应，充分发挥课堂的德育功能，以人为本，增强社会责任感。课后作业如何定量测定瓷土中铁元素的含量？学科网（北京）股份有限公司