基于宏觀辨識與微觀探析下鐵的重要化合物的試驗探究教學設計

1、教學設計課題名稱基于“宏觀辨識與微觀探析”下鐵的重要化合物的實驗探究課型實驗課，實踐活動課口課時共（1）課時完成一、教學內(nèi)容分析本節(jié)內(nèi)容選自人民教育出版社高中化學必修 1»第三章金屬及其化合物第二節(jié)幾種重要的金屬化合物的第三課時。本節(jié)重點學習金屬化合物的性質，是學生發(fā)展實驗技能，提高實驗探究能力的基礎，并且能使學生逐步形成學習元素化合物知識的基本思維體系。本單元的知識體系打破了以往元素化合物知識學習中的“結構一性質一制備一用途”的傳統(tǒng)模式，而是從人們熟悉的這些元素及其化合物在生產(chǎn)生活中的應用實例著手，引發(fā)學生思考，進而產(chǎn) 生探究的欲望。通過實驗現(xiàn)象的推理分析，培養(yǎng)學生一切從實際出發(fā)，

2、由表及里，以嚴密的邏輯推理得出結論的思維方法。教材以探究鐵元素的不同價態(tài)的相互轉化為例子，在“實驗-反思-再實驗-再反思”的過程中體驗實驗探究的科學方法，啟發(fā)學生探究元素的化學性質的思路，培養(yǎng)學生的化 學思維以及科學素養(yǎng)，培養(yǎng)學生運用化學知識解釋與解決與化學有關的社會問題的能力。普通高中化學課程標準關于本節(jié)指出：根據(jù)生產(chǎn)生活中的應用實例或通過實驗探究，了解鈉、鐵等金屬及其重要化合物的主要性質，能列舉合金材料的重要作用。從此看出，這部分知識的教學應該從學生已有的生活經(jīng)驗出發(fā)，將物質性質的學習融入社會生活中去，提倡采用實驗探究的方式帶領學生學習，重視學生科學思維的養(yǎng)成以及科學素養(yǎng)的培養(yǎng)。二、學習者

3、分析（一）知識因素對金屬氧化物、金屬氫氧化物、鹽的性質及其用途有一定的了解；已經(jīng)學習了物質的分類及其各類物質的通性、離子反應和氧化還原反應的相關知識。1.思維方法理解從實驗學習化學的思想，具備一定的實驗探究能力和邏輯思維能力；通過對鈉 的學習，加深對氧化還原反應的認識，但不能自主的從化合價的角度認識物質的氧化還 原性。本節(jié)課的學習既涉及氧化還原反應，又涉及物質類別間的轉化與化合價分析物質 性質統(tǒng)一起來，形成較為完整的認識元素化合物認知模型。）情意因素學生有強烈的實驗探究欲望，他們迫切想知道某一化學現(xiàn)象是怎么發(fā)生的？為什么 發(fā)生？具有了一定的實驗技能，能夠通過某一實驗現(xiàn)象分析反應原理，但不能多方

4、位提 取有用信息（化合價、物質顏色、反應環(huán)境等）分析、比較得出結論。三、學習目標確定（一）應用氧化還原反應知識，認識Fe2 Fe3+是如何轉化的，了解 Fe2+、Fe3+的檢驗方法。（二）在“實驗-反思-再實驗-再反思”的過程中體驗實驗探究的科學方法，鍛煉基本實驗操作技能、觀察和描述實驗現(xiàn)象能力，以及由實驗現(xiàn)象分析得出結論的能力。（三）在轉化關系中，體驗對立統(tǒng)一的辯證唯物主義觀點。（四）在探究實驗的過程中提高環(huán)保節(jié)約和小組交流合作意識。（五）提升“宏觀辨識與微觀探析”的化學學科核心素養(yǎng)。四、學習重點難點重點：Fe3+的鑒別；Fe2DFe3+的轉化難點：Fe2+和Fl+的轉化過程探究五、學習評價

5、設計創(chuàng)新情景導入回憶氧化還原的知識F十+到除3y的轉化承上崗下，過渡自然觀看視胭聯(lián)系生活，學以致用Fe”到Fe，的轉化”境線婁）賣茶水謎揭開謎底Fe2+和F針的相互轉化實驗方法與化學思維方法六、學習活動設計 , T 1i教師活動學生活動IIIIII活動一：【創(chuàng)設情境，提出問題 】:TII教師活動1ii1r1;學生活動1ii!我國茶文化源遠流長，我以茶館老板i'|i學生看到福建源遠流長的茶文化。產(chǎn)生好奇感。 i i . | |:的角色進行客串，賦予同學們以客官的身ii11I11份，開始進行茶水的限時大甩賣，將淺綠1:觀察、回答、搶答、激烈搶答：:111色的茶水一一玉羅蘭，倒入第二杯時出現(xiàn)

6、11:想要喝茶111i淺紅色一一稱為菩提菊茶，再倒入第三個111I!1111i杯子時出現(xiàn)血紅色一一稱為紅牡丹茶。i;思考問題：進入學習情境。茶杯里面液體顏色的奇：妙變換，刺激學生敏感的視覺神經(jīng)，感到不可思實際上第一個杯子里裝的硫酸亞鐵溶I議，急于解開謎底。I*!:液，第二個杯子中裝有少量硫氧化鉀溶;!I液，第三個杯子中裝有少量過氧化氫溶I，液。由于二價鐵很容易被空氣中的氧氣氧!I，化，所以混有少量的三價鐵離子，因此第1a1一杯倒入第二杯時顯淺紅色，而倒入第三I!杯時由于過氧化氫把二價鐵氧化為三價 iIIi鐵，所以顯血紅色。謎底暫不揭曉，通過iIii實驗引出本節(jié)課題。It M-T -TK - S

7、-W! II hV I IVI 一 H! W !- IWB I VS T1，- TW -I RI »SI WS >> "« » TW I I T I I »» hM : L: m M-T 1活動意圖說明：;實驗導入是一種常見的方式，本節(jié)課打破常規(guī)，以學生熟悉的具有地域特色的茶文化作為依托， I Ii將實驗設置于具體場景中，客串茶館老板角色，通過三杯茶水的奇妙顏色變換，刺激學生敏感的 II視覺神經(jīng)，激發(fā)其想要探索顏色變化背后實質的欲望，符合學生的年齡特點與心理特征，在本節(jié)j課的開端就營造了非常活躍的課堂氣氛，設置懸念，激發(fā)學

8、生求知欲。:活動二：【理論分析，發(fā)現(xiàn)問題】L 9 B KII-K - 9 ! ! ! B !I-K 9一 ! IBB學生活動2i !【遷移舊知】I :回憶前面氧化還原反應的知識解決問題，既對所學I知識進行鞏固，又奠定了下面的知識基礎。 IiII【思考學習】在舊知識的基礎上遷移到新的內(nèi)容，更加全面的掌握區(qū)分二者的物理及化學方法。:教師活動2 «:設計如下問題串： I I(1) 從氧化還原的角度，二價鐵在什么條件下能轉化為三價鐵？i(2) 加入哪些物質能使二價鐵轉化為 I三價鐵？II(3) 如何證明二價鐵可以在氧化劑的 i=作用下轉化為三價鐵？;通過幾個問題的討論，引出常見的!I氧化劑如

9、 Q、氯水、濱水、 KMnO、H2C2: I!等可能使二價鐵轉化為三價鐵，同時，發(fā) ii現(xiàn)要想知道是否真正實現(xiàn)了相互轉化，必須得先明白如何區(qū)分二價的亞鐵離子和三 I :;價的鐵離子。 |B W « K UB U -0 iBI -Ii活動意圖說明V 本環(huán)節(jié)遵循“問題啟發(fā)”的教學原則，從學生的已有認知結構出發(fā)，應用所學氧化還原反應的知!識，引導學生學會利用舊知識解決問題，同時培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題的能力。（活動三：【實驗觀察，學習二價鐵和三價鐵的鑒別】學生活動3展示濃度較大的兩瓶失去標簽的硫酸【觀察并回答】j亞鐵和硫酸鐵溶液，學生從明顯的顏色觀顏色上區(qū)分二者。利用化學方法再次在視覺上解決|察上

10、，馬上區(qū)分出哪瓶含亞鐵離子，哪一問題。i瓶含鐵離子。1緊接著，拿出兩瓶濃度特別低的近乎無色的硫酸亞鐵和硫酸鐵溶液溶液讓同學【接觸新知識】由物理引申到化學方法，接受新知識的同時，感受:區(qū)分，發(fā)現(xiàn)在已有的認知結構中，物理方到化學的神奇力量。觀察實驗現(xiàn)象的同時，構建新j法已解決不了當前問題。!由于理化不分家，引出疑問有沒有化的知識理論。|學方法可以解決，學生小組實驗：理解硫【實驗】氧化鉀是三價鐵離子的特征檢驗試劑，鐵 i氧化鉀是二價鐵離子的特征檢驗試劑。【回答】防止亞鐵離子被空氣中的氧氣氧化。除了這種方法，能否通過氫氧化鈉溶 :液來鑒別二者?為什么硫酸亞鐵上方有一層植物油呢I活動意圖說明I由物理角度

11、看問題轉移到化學角度分析問題，鞏固物質檢驗方法，學習三價鐵離子和亞鐵離子的：檢驗，為下面的教學提供知識儲備 ；活動四：【小組合作進行實驗探究，回歸導課中的問題】I «-S 一 LB II教師活動4I學生活動4；【活動與探究】實驗是檢驗真理的唯一標利用桌面上的硫酸亞鐵溶液，氯水，硫氧化鉀溶;準。;老師課前為每個小組分別準備了FeSO溶液，經(jīng)小組討論得出兩種方案：一是向硫酸亞鐵溶液中先加氯水，再加硫氧化鉀溶液；二是向硫酸亞；液，氯水，KSCN§液。接下來給大家I鐘時間，小組討論并動手實驗，然后將實鐵溶液中先加硫氧化鉀溶液，再加氯水。為了排除三價鐵離子的干擾，確定方案二為最佳方案

12、。為了i驗步驟及現(xiàn)象記錄下來，一會我找小組代防止二價鐵被空氣中的氧氣氧化。L表皿爸j好啦2_開始彳型處殳【合作探究】【提問】好啦，時間到。請第一組小組代 :表說說你們的實驗方案。那你們小組認為 32+被氧化為Fe3+的依據(jù)是什么呢？好，請 II坐。大家都是這樣做的嗎？還有其他方案 :嗎？好，請第五組代表說說。為什么依據(jù)相 ，同，方案卻不同，說說你的理由是什么 呢？ !I:【呼應導入】 好，這是為了排除 Fe3+的干 iI擾。通過實驗方案及結論，我們驗證了氯I水可以實現(xiàn)這個轉化，大量實驗事實證 1明，氧氣，氯水，等都可以將 Fe2+轉化為 F Fe3+,從而實現(xiàn)5小到5，的轉化。解釋變 色之謎。

13、!小組合作討論并操作加以探究。III提高學生動手操作能力，強化學生實驗探究的意 I;識，探究實驗的同時，照應導入。I;活動意圖說明;探究實驗的同時照應導入，解決疑問，變色之謎在此解開，既可以提高學生的動手操作能力，又;可以強化學生參與實驗探究的意識。學生實驗的器材均采用廢舊小藥瓶，體現(xiàn)綠色化學思想，又 :避免了二價鐵易被空氣氧化的現(xiàn)象，保證實驗成功。I活動五：【聯(lián)系實際生活，借助視頻引出新問題】I : IIi教師活動5 I II【學以致用】 好嘲，學以致用。我們學習 i i 了這么多，如果真的走進現(xiàn)實，你們該如 II何解釋現(xiàn)實現(xiàn)象呢？接下來一起看一個小I:視頻。 I讓學生觀看自行拍攝的小視頻：

14、醫(yī)生在給I缺鐵的病人開藥時，還開了維生素C片，I：維生素C片是一種還原性物質，問同學們i醫(yī)生這樣做的目的是什么？ I Ii【設置懸念】同學們，補鐵劑中含有人體 i!所能吸收的Fe：可是，細心的同學會發(fā)學生活動5II【觀看視頻】i!再次鍛煉發(fā)現(xiàn)問題的能力以及激發(fā)探究疑問背后的 求知欲。|【產(chǎn)生質疑】|求知欲再次被激發(fā)，恰到好處的過渡到另一個轉化，再次帶著疑問開始接下來的探索新知過程。I【實驗】維生素C還原鐵離子到亞鐵離子。!現(xiàn)醫(yī)生還給病人開了維生素 C藥片，老師i告訴大家，維 C片是一種還原性物質，思考一下，為什么要與補鐵劑同時服用呢【引出下文】 好啦，這就是我們接下來要學習的內(nèi)容，F(xiàn)e3+能否

15、轉化為Fe2+O提供硫氧化鉀溶液，硫酸鐵溶液，Vc等, !小組探究，設計實驗方案，并判斷轉化依I!據(jù)?；顒右鈭D說明;通過觀看小視頻，了解補血劑應用問題，化學課堂回歸到現(xiàn)實生活，體現(xiàn)化學的實用價值。讓學 ;生學會分析問題，靈活運用化學知識。體現(xiàn)對立與統(tǒng)一的辯證觀，引出下面要講的內(nèi)容，即三價i鐵到二價鐵的轉化，承上啟下，銜接過渡自然。i在前工個轉化的基礎上，同學更容易接受三價鐵在還原劑的作用下可以轉化為二價鐵。通過讓學下,:生自行設忖里明4窠物進行實驗探究，學習Fe3+如何轉化為Fe2+,培養(yǎng)學生解決問題的能力與應用知識能力。岫!活動六【 |教師宿拈，人體吸收的是Fe2+,與維生素C同服，可以防止

16、Fe2被氧化。，究，學,三價鐵向二價鐵的轉化】一7-1 i學生活動6|氯化鐵第【實險演示廿,帙釘，碳棒,觀察，思考，書寫方程式I活動意圖說明i從微觀上理解氧化還原反應的本質：電子的轉移。， H li J. il.，*一 iM. 1 4 - 1 IB H M Bia一_，LB. JiBIB il. K II;活動七：【拓展延伸，學以致用；聯(lián)系實際，布置作業(yè)】T:教師活動71學生活動71I1i通過本節(jié)課的學習，同學們已認識到二價書寫離子反應方程式|Iai鐵與三價鐵的轉化在我們的生活和生產(chǎn)中II起著舉足輕重的作用，提出問題：（1）實I;jj驗室在配制Fe2裕液時，為防止Fe2微氧；aIj化，可加入什

17、么？ （ 2）在工業(yè)上用FeCl311溶液與銅反應可制作印刷電路板，原理是 11 1- I 1 ;!什么？并布置相應的課后作業(yè)，查閱鐵及 !i：其化合物的應用。i活動意圖說明1- 11 11聯(lián)系實際，學會化學知識的靈活運用，培養(yǎng)學生化學思維能力。1鐵及其化合物不僅在生產(chǎn)中的應; 1:1 :用十分廣泛，而且與人體的健康也有著密不可分的關系。通過讓學生課后查閱鐵及其化合物的用: i :i途，加深對學習內(nèi)容的理解，培養(yǎng)對化學學習的興趣。i窄-作業(yè)薪展學習設訃的同時，避韁，匚巡沙詞Js化為三勺實驗器材均為廢舊小藥瓶改裝而成，在廢物利O體現(xiàn)綠色化學思想，保證實驗的成功性。七、板書設計十、教學反思與改進-

18、1m-揭開謎底，茶水發(fā)生一系本節(jié)課主要由四大步驟構成：情境創(chuàng)設、理論分析、實驗探究和線索分析，并且由兩條線索貫穿，明線：由客串茶館老板角色導入，吸引全體同學的注意力，賣茶水列的顏色變化；暗線：Fe2D Fe3+的相互轉化，帶著疑問緊接著展開小組討論，頭腦風暴，討論后設計實驗方案，最終揭開茶水變色之謎。本節(jié)課看似只包括二價鐵與三價鐵的轉化學習，但是重點是設計恰到好處，承上啟下過渡自然，導入時候應用到之前氧化還原反應的知識，最后通過視頻，既達到了引出下文的效果，又聯(lián)系生活，學以致用，將化學這一門學科與我們的實際生活聯(lián)系的更加緊密。本節(jié)課具體特點如下：1、源自生活的化學，加深對亞鐵離子與鐵離子轉化的認識愛因斯坦曾說過：興趣是最好的老師，導課的幽默語言與新穎視頻大大激發(fā)了學生的學習興趣。 體現(xiàn)課堂的完整性，最后借助幾個生活中的問題，鞏固提升本節(jié)課的學習。2、提升“宏觀辨識與微觀探析”的化學學科核心素養(yǎng)本節(jié)課打破傳統(tǒng)的直接借助現(xiàn)象，理論分析轉化，而是一步步引導學生，提高科學嚴謹?shù)倪壿嬎?維，并把課堂完全交給學生，關注學生的實際獲得，在感受化學“變化觀” “元素觀