第三章第一節(jié) 鐵及其化合物 第二課時 教學設計-高一上學期化學人教版（2019）必修第一冊

鐵及其化合物第二課時教材內容分析鐵是課程標準要求學習的典型金屬元素之一。課程標準要求了解鐵及其化合物的主要性質，以及這些物質在生產和生活中的應用。從物質類別和元素價態(tài)的角度，基于氧化還原反應的原理，預測物質的性質和變化，設計實驗進行初步驗證，并對相關實驗現(xiàn)象進行分析和解釋。物質的轉化路徑可以從物質類別和元素價態(tài)兩方面來解釋。教材在復習和拓展所學知識的基礎上，引導學生從氧化還原和離子反應的角度提高對鐵及其化合物的認識，教材呈現(xiàn)鐵的氧化物的生活應用，以及與酸反應的離子方程式，介紹鐵的兩種氫氧化物的制取。學情分析學生前面已經學習了鐵的單質，并且對于氧化還原反應和離子反應的知識點已經初步了解，但是對于如何將化學方程式轉化為離子方程式以及離子方程式的書寫還不是很熟練，邏輯思維能力還有待提高。素養(yǎng)目標教學目標通過實驗探究鐵的氫氧化物，能用化學方程式和離子方程式正確表達。通過學習鐵及其化合物，學會從物質類別和元素價態(tài)的視角認識物質之間的轉化關系。評價目標（1）通過實驗探究鐵的氫氧化物的交流與點評，診斷并發(fā)展學生的實驗探究能力。（2）通過從不同視角學習鐵及其化合物的交流與點評，診斷并發(fā)展學生對化學反應的認識水平。教學重難點重點：鐵的氧化物、鐵的氫氧化物難點：氫氧化亞鐵的制備教學過程環(huán)節(jié)一：認識鐵的氧化物【師】同學們，上節(jié)課我們學習了鐵的單質，這節(jié)課我們來學習鐵的一些重要化合物，鐵元素可以三種氧化物，分別是氧化亞鐵、氧化鐵和四氧化三鐵。在這些鐵的氧化物中，有什么不同？【生】鐵的價態(tài)。【師】請大家閱讀課本67頁，完成下列表格中關于鐵的氧化物的性質。來看看不同的鐵的氧化物，它們具有什么性質？給大家兩分鐘的時間，先看書，歸納一下。先來看它們的物理性質（板書設計）它們的顏色和狀態(tài)是？【生】氧化亞鐵是黑色粉末，氧化鐵是紅棕色粉末，四氧化三鐵是黑色晶體，【師】由于氧化鐵可以用作紅色涂料，所以我們俗稱它為鐵紅，四氧化三鐵因為具有磁性，所以我們把它叫做磁性氧化鐵。關于這種鐵的氧化物大多以礦石的形式存在，像這種紅棕色的氧化鐵，它是什么的主要成分？【生】赤鐵礦?！編煛克难趸F是什么的主要成分？【生】磁鐵礦【師】好，那這三種氧化物的溶解性，它們都是屬于什么樣的固體【生】難溶于水【師】穩(wěn)定性呢？書上怎么描述，氧化亞鐵它穩(wěn)定嗎？書上怎么描述的？它不穩(wěn)定，在空氣里受熱，能迅速被氧化成四氧化三鐵（板書寫化學方程式），那么氧化鐵和四氧化三鐵穩(wěn)不穩(wěn)定，相對于氧化亞鐵，四氧化三鐵和氧化鐵是不是在礦石當中能夠存在，它是相對穩(wěn)定的。好，我們再來看一看它們的化學性質，對于這三種氧化物，在化學性質有什么共性，它們都能和什么反應？【生】都能和酸反應?！編煛空埓蠹曳謩e寫出氧化亞鐵、氧化鐵、四氧化三鐵與鹽酸反應的離子反應方程式（板書）叫一個同學上來寫。這里鐵的氧化物與酸反應生成的鐵鹽的價態(tài)是與我們鐵的氧化物的價態(tài)相一致的。那么從物質的分類角度來看，氧化亞鐵和氧化鐵屬于什么氧化物？同學們怎么判斷的，因為他們能和酸反應生成對應的鹽和水。而四氧化三鐵是堿性氧化物嗎？為什么，生成了兩種鹽和水，但是我們默認生成一種鹽和水，所以四氧化三鐵不是堿性氧化物，可以把它叫做特殊氧化物。最后來看一下它們的用途，氧化亞鐵可以可以用作色素，還能應用于瓷器制作中使釉呈綠色。氧化鐵可以用作油漆、涂料及煉鐵原料，四氧化三鐵可以用來制作磁鐵，錄音磁帶。不知道大家有沒有留意生活中見到的紅磚和青磚，它們都是生活中用到的建筑材料，兩者都含有鐵的氧化物，你認為紅磚和青磚中分別含有什么氧化物？【提示】可以從鐵的氧化物角度來看。環(huán)節(jié)二：探究鐵的氫氧化物【師】接下來我們來學習鐵的氫氧化物，鐵的氫氧化物有哪些氫氧化物？【生】有是氫氧化亞鐵和氫氧化鐵?！編煛克鼈冇惺裁礃拥奈锢硇再|呢？【生】都是難溶于水的物質?！編煛窟€有呢？【生】氫氧化亞鐵是白色難溶于水的物質。【師】氫氧化鐵呢？【生】是紅褐色?！編煛磕敲从心奈煌瑢W可以簡單地說一下它們有哪些化學性質？對比我們之前學過的金屬氫氧化物來看，它們有哪些化學性質？可以和什么反應？跟酸反應，這是作為什么物質的性質？堿性物質的性質，還有嗎？都容易分解，在受熱的條件下易分解，那么氫氧化鐵受熱分解，氫氧化亞鐵受熱分解，它們對應的產物是什么呢？請同學寫出來，先寫出兩種物質與酸反應的離子方程式，這里寫和鹽酸的，再寫出它們受熱分解所對應的化學反應方程式，好，請某某來寫，【師】同學們寫完沒有，來看第一個可不可以，可以，第二個呢？好，沒問題啊，那么受熱分解，氫氧化鐵和氫氧化亞鐵，對于這種難溶性的氫氧化物，它在受熱分解的時候生成什么，對應價態(tài)的氧化物，對不對，所以氫氧化鐵受熱分解生成氧化鐵和水，氫氧化亞鐵受熱分解生成氧化亞鐵和水可以嗎，是不是這樣寫的，不是，同學，你怎么想的，氧化亞鐵怎么樣，受熱容易被氧化，所以這個反應寫出來有一個條件，這個時候加熱是在什么條件？，在一個密閉的條件下，或者說什么條件，隔絕空氣的條件下，受熱分解得到氧化亞鐵和水，沒問題吧，這是關于氫氧化物的化學性質，重點呢，我們放在第三個點，關于氫氧化物的制備，現(xiàn)在如果我們要在實驗室來制備氫氧化亞鐵和氫氧化鐵，可以采取什么樣的實驗方法，用什么，哦，用鹽和堿，如果我現(xiàn)在要制備氫氧化鐵，你會選擇什么鹽，可以選用氯化鐵溶液和氫氧化鈉溶液，如果要制備氫氧化亞鐵呢？哦，用氯化亞鐵，實驗3-1給你們配的是硫酸亞鐵，也可以吧，和什么，和氫氧化鈉，選的是可溶性的鐵鹽和堿的反應，那么可不可以像鈉一樣，用鐵和水去反應呢，可不可以，因為它會生成四氧化三鐵，而且還要在高溫的條件下，那可不可以通過鐵的氧化物和水的反應制備，比如說我們知道氧化鈉可以和水反應生成氫氧化鈉，埃，鐵的氧化物難溶于水，所以我們選擇的是可溶性鐵鹽和堿反應來制備氫氧化鐵和氫氧化亞鐵。接下來，我們來看一下實驗3-1，課本第67頁，老師將向大家演示實驗，（展示FeCl3溶液和FeSO4溶液的顏色）請大家仔細觀察實驗現(xiàn)象。叫同學上來投屏。叫同學說現(xiàn)象。第一個實驗是氫氧化鐵的制備，出現(xiàn)了白色沉淀，這個白色沉淀是什么，是氫氧化亞鐵在第一個實驗當中，你是可以看到紅褐色沉淀的，應該沒問題，離子反應方程式應該沒問題，而第二個實驗當中，同學們看到了白色到灰綠色的轉變，最終會變成紅褐色，是什么原因呢？吸附，還有呢，最終變成紅褐色是因為它被氧化，同學們看書上，書上是怎么描述的，白色的氫氧化亞鐵會怎樣，性質極不穩(wěn)定，在空氣當中會迅速地變成灰綠色，最終生成紅褐色的物質是什么，氫氧化鐵，我們來分析一下這個反應，氫氧化亞鐵的鐵是+2價，氫氧化鐵的鐵的是+3價，這個它鐵元素的化合價升高了，被氧化了，被什么氧化了，哦，被空氣當中的氧氣氧化了，1molO2化合價降低，降了幾價，2價，一個氧降2價，有幾個氧，降4，所以前面乘以4，鐵守恒，這里乘以4，那么前面明顯要補什么，補幾mol水，2mol水，氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，在空氣當中會被氧化生成紅褐色的氫氧化鐵。這個時候問題來了，既然氫氧化亞鐵這么容易被氧化，如何制備能夠長時間觀察到的氫氧化亞鐵呢？怎么樣，要隔絕氧氣，也就是盡可能創(chuàng)造無氧環(huán)境。請同學們思考影響氫氧化亞鐵生成的因素。學生分成小組討論：Fe（OH）2是白色的固體，但實驗過程中難以觀察到它的白色，那么生成白色的固體Fe（OH）2怎樣才能保持較長時間以便于觀察呢？生：去除試管和溶液中氧氣。通過教師的引導，學生來完善實驗方案：第一步：使用新配制的FeSO4溶液和NaOH溶液，并且需要事先采用蒸餾水加熱煮沸配置好的NaOH溶液。第二步：將NaOH溶液的膠頭滴管的尖端插入FeSO4溶液液面以下。第三步：也可以預先注入一層植物油等在試管中