高中化学_ 铁的重要化合物教学设计学情分析教材分析课后反思

《铁的重要化合物》教学设计

执教：

【教学目标】

1．教学目标

（1）通过科学探究过程，从物质类别及氧化性、还原性等角度认识铁的化合物的主要性质及相互转化途径，初步建立价类二维元素观。

（2）通过对铁的化合物性质的研究过程，引导学生初步确立研究元素化合物性质的思路和方法。

（3）通过探究实验活动，提高学生的化学实验能力和化学思维能力。

2．评价目标

（1）通过对补铁剂中铁元素价态的探究实验设计方案的交流和点评，诊断并发展学生实验探究的水平（基于经验水平、基于概念原理水平）。

（2）通过对Fe2+与Fe3+相互转化条件的探究实验方案的设计与实施，诊断并发展学生对物质及其转化思路的认识水平（孤立水平、系统水平）和探究实验方案的设计水平（模仿水平、理性水平）。

（3）通过对补铁剂防变质失效措施的讨论，诊断并发展学生解决实际问题的能力水平（孤立水平、系统水平）及其对化学价值的认识水平（学科价值视角、社会价值视角、学科和社会价值视角）。

【教学重点】

1．教学重点：用价类二维的视角认识研究铁的化合物的性质，Fe3+、Fe2+的检验方法，Fe3+、Fe2+相互转化的条件。

2．教学难点：Fe3+、Fe2+相互转化的条件。

【教学设计】

《铁的重要化合物》课后反思

本节课以价类二维认知模型的建构引入，从补铁剂中铁元素价态的检验、Fe3+的鉴定，补铁剂的保存措施等方面展开，让学生借助模型大但猜想和假设，设计探究方案开展实验探究。在学习过程中学生始终保持浓厚的参与兴趣，收获知识，锻炼技能，展示思维，掌握方法，体验了化学与生活、生产的密切联系，认识了化学对社会发展的重大贡献，大大强化了社会责任意识。本节课从不同的角度落实了新课标“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”等素养要求，为开展基于学科核心素养的教学进行了积极、有益的尝试，进一步坚定了本人立足学科特点，打造生机、魅力课堂的决心。

从教学实施上看，本人对学生的情况了解不够，研究不深，致使有的问题设计与学生的实际思考水平和理解能力有一定差距，同时，课堂上留给学生思考的时间也不够充裕，学生反思和消化的空间也明显不足。对课堂上出现的随机事件的处理也显得比较粗疏，没有更好地挖掘事件的教学功能。比如，在遇到学生对补铁剂中加KSCN溶液再加铁粉的处理时，教师可再取补铁剂溶液进行演示或让学生再进行尝试，给学生提供改正或补救的机会，则学生的印象会更加深刻，学习的激情也会再次点燃，从而更加坚定他们在科学道路上进行孜孜求索的决心和信心。但由于课堂时间紧张，我在课堂上只是一带而过，不能不说是一种遗憾。另外，通过这件事情，也给了我一个提示，在实验开始之前，需要带领学生把实验实施方案学习一遍，否则，学生操作中会有漏项，很难保证预期教学目标的达成。

《铁的重要化合物》课标分析

一、2017年版课标要求

（一）内容要求：

1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铁及其重要化合物的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用。

2.结合实例认识金属及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，人是物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。

3.学生必做实验：铁及其化合物的性质。

（二）教学提示

1.教学策略：发挥核心概念对化合物学习的指导作用；重视开展高水平的实验探究活动；紧密联系生产和生活实际，创设丰富多样的真实问题情境；鼓励使用多样化的教学方式和学

习途径。

2.学习活动建议：铁及其化合物的性质实验；氢氧化亚铁的制备；溶液中Fe3+的检验。

3.情境素材建议：补铁剂；实验中硫酸亚铁的保存与使用；印刷电路板的制作；打印机（或复印机）使用的墨粉中铁的氧化物（利用磁铁性质）；菠菜中铁元素的检验。

（三）学业要求

1.能依据物质类别和元素价态列举某种元素的典型代表物。

2. 能列举、描述、辨识典型物质重要的物理和化学性质及实验现象。能用化学方程式、离子方程式正确表示典型物质的主要化学性质。

3. 能从物质类别、元素价态的角度，依据复分解反应和氧化还原反应原理，预测物质的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。

4.能利用典型代表物的性质和反应，设计常见物质制备、分离、提纯、检验等简单任务的方案。能从物质类别和元素价态变化的视角说明物质的转化路径。

5.能根据物质的性质分析实验室、生产、生活及环境中的某些常见问题，说明妥善保存、合理使用化学品的常见方法。

6.能说明常见元素及其化合物的应用（如金属冶炼、合成氨等）对社会发展的价值、对环境的影响。

二、分析与理解

（一）主旨：整体把握《普通高中化学课程标准（2017版）》，可以知道新课标立足于开展“素养为本”的教学，倡导真实问题情境的创设，开展以化学实验为主的多种探究活动，重视教学内容的结构化设计，激发学生学习化学的兴趣，促进学生学习方式的转变，培养其创新精神和实践能力。所以我在设计2018年“互联网+教师专业发展”工程高中化学省级工作坊现场会公开课《铁的重要化合物》时，遵循上述理念，以补铁剂为线索，让学生结合已有的经验，在价类二维认知模型的指导下，开展一系列探究活动，以使其探究能力和创新意识得到有效提升。

（二）具体要求：

通读新课标关于本节的有关要求可以得到如下信息：

1.在真实的情境中让学生主动获取知识，知识不是终极目的，而是提升素养的载体。

2.突出核心观念的掌握。与本节有密切联系的核心观念不外乎与元素观、分类观、氧化还原观、物质转化观，元素观、物质转化观的形成则有赖于对分类观、氧化还原观的综合把握与理解。

3.放手让学生主动进行实验探究。这种探究一要真实，不是虚拟的；二必须是高水平的，是学生积极思维基础上自主的探究，不是照方抓药似的。

4.着眼于使学生形成物质之间转化的网络关系，为其从物质类别和元素价态变化的视角设计物质转化路径奠定基础，而价类二维图则是实现此目标的有效工具。

（三）设计体现

1.新课标十分倡导基于真实问题情境的探究学习，因此，从备课之初，笔者就一直在寻找合适的情境素材。新版课程标准在本部分给出了“补铁剂”“实验室中硫酸亚铁的保存与使用”“印刷电路板的制作”“菠菜中铁元素的检验”等素材，经过认真的研读与思考，笔者最终将目光锁定在了补铁剂上。市面上有一种最常见的补铁剂主要成分为FeSO4，对其主要成分的检验和变质条件、防护措施的探究可以很好地与Fe2+、Fe3+的检验及其相互转化建立联系，恰好契合本节课的内容重点，并且围绕探究过程展开的大胆猜想、方案设计、实验实施、证据收集、分析推理、交流评价等活动又能很好地落实新课标中提出的学科核心素养要求，利用它来设计真实的探究情境再合适不过。

2.在设计过程中发现，仅有问题情境的创设和探究活动的设计，缺少必要的理论模型支撑，猜想推理缺乏依据，学习深度不够。经过反复的斟酌与思考，在新课标学业要求“能从物质类别、元素价态的角度，依据复分解反应和氧化还原反应原理，预测物质的化学性质和变化”的启发下，找到了解决问题的突破口，决定引导学生在价类二维认知模型的指导下，利用科学探究的方式来进行本部分内容的学习。

《铁的重要化合物》教材分析

一、教材地位与作用

本节是普通高中现行人教版化学必修1教材的第三章第二节《几种重要的金属化合物》中的一个框题，在第一章从实验学化学和第二章化学物质及其变化的基础上，系统介绍了钠、铝、铁等金属单质和钠、铝的重要化合物之后出现的内容。这些内容连同后面即将学习的系列元素化合物的知识既为前两章的实验和理论知识补充了丰富的感性知识素材，又为后续物质结构、元素周期律、化学反应与能量等理论知识打下了重要的基础，对于强化学生从物质类别、元素价态变化角度认识物质性质及其转化的意识和能力有着非常重要的意义。

二、教学处理意见

（一）教学与评价目标

1．教学目标

（1）通过科学探究过程，从物质类别及氧化性、还原性等角度认识铁的化合物的主要性质及相互转化途径，初步建立价类二维元素观。

（2）通过对铁的化合物性质的研究过程，引导学生初步确立研究元素化合物性质的思路和方法。

（3）通过探究实验活动，提高学生的化学实验能力和化学思维能力。

2．评价目标

（1）通过对补铁剂中铁元素价态的探究实验设计方案的交流和点评，诊断并发展学生实验探究的水平（基于经验水平、基于概念原理水平）。

（2）通过对Fe2+与Fe3+相互转化条件的探究实验方案的设计与实施，诊断并发展学生对物质及其转化思路的认识水平（孤立水平、系统水平）和探究实验方案的设计水平（模仿水平、理性水平）。

（3）通过对补铁剂防变质失效措施的讨论，诊断并发展学生解决实际问题的能力水平（孤立水平、系统水平）及其对化学价值的认识水平（学科价值视角、社会价值视角、学科和社会价值视角）。

（二）教学重点和难点：

1．教学重点：用价类二维的视角认识研究铁的化合物的性质，Fe3+、Fe2+的检验方法，Fe3+、Fe2+相互转化的条件。

2．教学难点：Fe3+、Fe2+相互转化的条件。

（三）教学设计（见文本6教学设计）

《铁的重要化合物》学情分析

开设本节时，学生进入高中化学的学习已有近三个月的时间，对高中化学的内容特点和学习方法有了一定的了解，对科学探究的一般程序有了初步的认识，但自主进行方案设计并实施探究的能力还十分薄弱，亟待结合一些典型的素材进行强化和提高。同时，学生尽管已经接触过氧化还原反应，但从氧化还原反应的角度认识物质的性质及其转化的意识还不强，在开设这节课之前，我曾经设计过一道前置作业题，让学生用图示表示从不同角度对铁的重要化合物进行分类的结果，绝大多数同学都从物质类别角度进行了分类，仅有极少数同学想到了从化合价角度进行分类，即使有个别同学从此角度进行了分类，答案呈现也不十分完善。由此可见，学生头脑中还远没有建立起从化合价和物质类别两个视角审视元素化合物的认知模型，尚停留在初中从类别分析的层次上，需要进一步引导其提升和深化，以帮助其形成“价

—类二维”的元素观。

《铁的重要化合物》评测练习

1．实验室在配制FeSO4溶液时，为防止FeSO4被氧化而变质，常在溶液中加入少量的A．锌粉B．铁粉C．硫酸铁D．盐酸

2．某物质溶于盐酸后，再向溶液中滴加KSCN溶液，结果溶液颜色无变化，然后加入新制的氯水后溶液呈红色，则这种物质可能是

A．FeCl3B．FeCl2C．Fe2O3D．Fe3O4

3．要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+，进行如下实验操作时最佳顺序为

①加入足量氯水②加入足量KMnO4溶液③加入少量NH4SCN溶液

A．③①B．③②C．①③D．①②③

4. 要除去氯化亚铁溶液中的少量氯化铁，可行的办法是

A．滴入KSCN溶液B．通入氯气C．滴入NaOH溶液D．加入铁粉

5．下列离子方程式书写正确的是

A．FeO固体放入稀硝酸中：FeO＋2H+====Fe2++H2O

B．氯化铁溶液中加入铜粉：Fe3++Cu====Fe2++Cu2+

C．向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸：Fe(OH)2+2H+====Fe2++2H2O

D．向Fe (OH)3中加入氢碘酸：2Fe(OH)3+6H++2I-====2Fe2++I2+6H2O

6．下列物质不能通过化合反应直接制得的是

①FeCl2②NaHCO3③Fe(OH)2④Fe(OH)3

A．①③B．②C．③D．②④

7．电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板，制造印刷线路板。制作时，把应该保留的铜箔遮挡，然后把铜箔放入氯化铁溶液中，这样没有遮挡的铜箔就被腐蚀掉了，留下了可以导电的铜线。请写出反应的离子方程式。

8．阅读教材P59相关内容，了解铁的氧化物的主要物理性质和用途。

9．Fe(OH)3受热时会分解为Fe2O3和H2O，请写出反应的化学方程式。Fe(OH)2在空气中加热，最终得到的产物是什么？

10．FeSO4补铁剂可以通过不同的途径进行制备，请按价类二维图设计制备FeSO4的途径，并写出有关反应的离子方程式。

11．将Cu片放入0.1mol/L FeCl3溶液中，反应一定时间后取出Cu片，溶液中c（Fe3+）:c （Fe2+）=2:3，则溶液中Cu2+与Fe3+的物质的量之比为

A．3:2 B．3:4 C．3:5 D．4:3

12．如图所示，此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化，实验时必须使用铁屑和6mol/L的硫酸，其他试剂任选。

（1）B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入试剂

是，A中反应的离子方程式

是。

（2）实验开始时应先将活塞a （填“打开”、“关闭”）。

（3）简述生成Fe(OH)2的操作过程

。

（4）实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B瓶中发生的反应为。

（5）右面各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。

《铁的重要化合物》效果分析

本节课以新课标宗旨精神和具体要求为根本依据，突出了化学学科核心素养的教学。在设计和实施中，以补铁剂为线索，设计了“检验补铁剂中铁元素的价态”“鉴定补铁剂溶液中是否含有Fe3+”“探究Fe2+与Fe3+相互转化的条件”“防止补铁剂变质的措施”四大核心任务，适时渗透学科核心素养，让学生在科学探究实践中认识铁的重要化合物的性质及相互转化关系，为后续元素化合物学习奠定基础，通过课后对学生的跟踪了解和分析，课堂总体取得了非常良好的效果，达到了预期的教学目标。

从知识层面上讲，学生对铁的化合物的认识不仅仅停留在静态的知识上，而是注重了对知识之间相互关联系统的引导和分析，使学生在对分类观和氧化还原观进行熟悉和深化的前提之下，初步具备了从元素价态和物质类别两个层面分析元素化合物的能力，拓展了学生头脑中物质元素转化观的认知框架，为其“价类二维元素观”的形成奠定了坚实的基础。

从实践操作和学科思想方法层面上讲，本节课依据新课标要求，以价类二维认知模型的建构引入，从补铁剂中铁元素价态的检验、Fe3+的鉴定，补铁剂的保存措施等方面展开，让学生借助模型大但猜想和假设，设计探究方案开展实验探究。在学习过程中学生始终保持浓厚的参与兴趣，收获知识，锻炼技能，展示思维，掌握方法，体验了化学与生活、生产的密切联系，认识了化学对社会发展的重大贡献，大大强化了社会责任意识。