資源簡(jiǎn)介

教學(xué)設(shè)計(jì)
課程基本信息
學(xué)科 化學(xué) 年級(jí) 高一 學(xué)期 秋季
課題 鐵及其化合物
教科書 書 名：化學(xué)必修第一冊(cè)教材 出版社：人民教育出版社 出版日期：2019年6月
教學(xué)目標(biāo)
1. 了解鐵元素在自然界中的存在形態(tài)、與人體健康的關(guān)系，體會(huì)化學(xué)對(duì)人類生活的重要意義；從我國(guó)應(yīng)用鐵的化學(xué)史感受中華民族在科技發(fā)展進(jìn)程中的貢獻(xiàn)，增強(qiáng)文化自信。 2. 通過(guò)物質(zhì)性質(zhì)預(yù)測(cè)鐵與水蒸氣的反應(yīng)，分析并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究，基于實(shí)驗(yàn)事實(shí)書寫鐵與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式，并用于解釋生產(chǎn)中的化學(xué)問(wèn)題，培養(yǎng)安全意識(shí)。 3. 能用氧化還原反應(yīng)原理進(jìn)一步認(rèn)識(shí)鐵的化學(xué)性質(zhì)，建構(gòu)金屬與水反應(yīng)規(guī)律的模型。 4. 根據(jù)認(rèn)識(shí)元素及其化合物性質(zhì)的視角，學(xué)習(xí)鐵的氧化物的化學(xué)性質(zhì)。
教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)重點(diǎn)： 1. 鐵及其氧化物的性質(zhì)。
2. 鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化。
教學(xué)難點(diǎn)： 1. 鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究。
2. 金屬與水反應(yīng)反應(yīng)規(guī)律模型的建構(gòu)。
教學(xué)過(guò)程
教學(xué)環(huán)節(jié)一：認(rèn)識(shí)鐵及鐵元素 教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【介紹】鐵在自然界中的存在、常見(jiàn)的鐵礦石、我國(guó)使用鐵的歷史。【思考、識(shí)記】在學(xué)習(xí)鐵及其化合物重要性質(zhì)之前，先對(duì)鐵及鐵元素形成初步認(rèn)識(shí)，以助于后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。
教學(xué)環(huán)節(jié)二：鐵單質(zhì) 教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【提問(wèn)】回顧初中所學(xué)知識(shí)，你能說(shuō)說(shuō)鐵的物理性質(zhì)嗎？ 【補(bǔ)充】鐵的物理性質(zhì)。 【提問(wèn)】鐵有哪些化學(xué)性質(zhì)？ 【任務(wù)】請(qǐng)分別寫出Fe與Cl2、Fe與稀鹽酸、Fe與CuSO4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式，若為離子反應(yīng)，則寫出其離子方程式。 【提問(wèn)】在這三個(gè)反應(yīng)中，鐵的作用是什么？體現(xiàn)了鐵的什么化學(xué)性質(zhì)呢？ 【追問(wèn)】同樣是跟鐵單質(zhì)反應(yīng)，為什么存在這樣的異同呢？ 【小結(jié)】鐵與氧化性較強(qiáng)的氧化劑反應(yīng)生成三價(jià)鐵；與氧化性較弱的氧化劑反應(yīng)生成二價(jià)鐵。 【過(guò)渡】除此之外，鐵還有什么化學(xué)性質(zhì)呢？ 【提問(wèn)】鐵是否具備與水反應(yīng)的可能性？你的依據(jù)是什么？ 【過(guò)渡】生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們，在常溫下，鐵不與水反應(yīng)，人們使用鐵質(zhì)的水壺?zé)f(shuō)明鐵也不與熱水、沸水反應(yīng)，那么，在高溫下，鐵能否與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)呢？ 【追問(wèn)】你能預(yù)測(cè)其反應(yīng)產(chǎn)物并說(shuō)出依據(jù)嗎 【資料】溫度超過(guò)500℃，氫氧化鐵易分解為氧化鐵和水。 【提問(wèn)】根據(jù)你對(duì)氫氣的認(rèn)識(shí)，你能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證氣體產(chǎn)物嗎？ 【介紹】教材中的簡(jiǎn)易裝置。 【實(shí)驗(yàn)】鐵與水蒸氣反應(yīng)。 【任務(wù)】經(jīng)檢驗(yàn)得出，該固體產(chǎn)物為四氧化三鐵，請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)氧化還原反應(yīng)書寫規(guī)則寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。 【介紹】寶劍淬火過(guò)程、特殊性能鋼的獲得、鋼鐵廠模具必須進(jìn)行充分的干燥處理的原因。 【提問(wèn)】鐵的作用是什么？體現(xiàn)了鐵的什么化學(xué)性質(zhì)呢？ 【追問(wèn)】預(yù)測(cè)鎂、鋁與水能否反應(yīng)呢？ 【小結(jié)】金屬與水反應(yīng)的規(guī)律。 【提問(wèn)】活潑金屬發(fā)生著火，能否用水滅火？ 【思考、回答】銀白色金屬、具有良好的延展性、導(dǎo)熱性。 【思考、回答】鐵能與非金屬單質(zhì)、酸、鹽溶液反應(yīng)。 【書寫】三個(gè)方程式： 【分析】鐵元素的化合價(jià)都是從0價(jià)升高，均表現(xiàn)為還原性，被氧化劑氧化。 【思考】與鐵反應(yīng)的物質(zhì)氧化性強(qiáng)弱。 【思考、回答】 生1：不能，生活中鐵與水不反應(yīng)。 生2：能，鈉能與水反應(yīng)，鐵雖比鈉活潑性弱，但活動(dòng)性順序排在氫之前。 【分析】鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，據(jù)此預(yù)測(cè)，鐵與水蒸氣反應(yīng)生成氫氧化鐵和氫氣。 【分析】據(jù)此預(yù)測(cè)，鐵與水蒸氣反應(yīng)的產(chǎn)物，也可能為氧化鐵和氫氣。 【討論、設(shè)計(jì)、匯報(bào)】實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)并匯報(bào)設(shè)計(jì)原理。 【評(píng)價(jià)】分析設(shè)計(jì)原理，評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方案。 【觀察、思考】火柴靠近肥皂泡時(shí)有爆鳴聲，說(shuō)明鐵與水蒸汽發(fā)生反應(yīng)且生成了氫氣；固體產(chǎn)物呈黑色，既不是紅褐色的氫氧化鐵，也不是紅棕色的氧化鐵。 【書寫】化學(xué)方程式： 【思考、回答】鐵做還原劑，被水蒸氣氧化為既有+2價(jià)又有+3價(jià)的四氧化三鐵。 【思考、回答】鎂、鋁位于鈉與鐵之間，應(yīng)該能與水反應(yīng)。 【思考、回答】不能，活潑金屬會(huì)與水反應(yīng)，且產(chǎn)生易燃易爆的氫氣，可以選擇沙土進(jìn)行掩埋。回顧初中所學(xué)的鐵的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，并通過(guò)方程式書寫加以鞏固，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生從元素價(jià)態(tài)的角度思考得出鐵的還原性，建構(gòu)模型：鐵與氧化性強(qiáng)弱不同的物質(zhì)反應(yīng)得到不同價(jià)態(tài)的鐵的化合物。 結(jié)合生活常識(shí)及資料信息，引導(dǎo)學(xué)生預(yù)測(cè)鐵與水蒸氣的反應(yīng)，提升學(xué)生的思維能力和科學(xué)精神。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所得產(chǎn)物，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的意識(shí)。 結(jié)合寶劍淬火等相關(guān)工藝，旨在引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)加以運(yùn)用，也是對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)文化的一種宣揚(yáng)，提升學(xué)生的社會(huì)責(zé)任。 通過(guò)金屬活動(dòng)性順序，預(yù)測(cè)鎂、鋁與水的反應(yīng)，并引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)模型：金屬與水反應(yīng)的規(guī)律。
教學(xué)環(huán)節(jié)三：鐵的氧化物 教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【介紹】鐵的三種氧化物的來(lái)源、俗名、顏色、狀態(tài)、穩(wěn)定性、水溶性、用途等。 【過(guò)渡】鐵的氧化物有哪些化學(xué)性質(zhì)呢？ 【資料】認(rèn)識(shí)元素及其化合物性質(zhì)的視角：物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)。 【提問(wèn)】基于這兩個(gè)視角，預(yù)測(cè)三種鐵的氧化物的化學(xué)性質(zhì)，并說(shuō)出依據(jù)。 【思考、識(shí)記】 【思考、理解】 【思考、回答】 氧化鐵：根據(jù)物質(zhì)類別屬于堿性氧化物，可以與鹽酸等反應(yīng)；鐵元素的化合價(jià)為+3價(jià)，具有氧化性，可以與一氧化碳等還原性物質(zhì)反應(yīng)。 氧化亞鐵：物質(zhì)類別也是堿性氧化物，可以與鹽酸等反應(yīng)；鐵元素的化合價(jià)為+2價(jià)，既具有氧化性，可以與一氧化碳等還原性物質(zhì)反應(yīng)，又具有還原性，可以與氧氣等氧化性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。 四氧化三鐵：一種復(fù)雜氧化物，可以與鹽酸等反應(yīng)；鐵元素的價(jià)態(tài)既有+3價(jià)又有+2價(jià)，以氧化性為主，可以與一氧化碳等還原性物質(zhì)反應(yīng)。從三種常見(jiàn)氧化物的外觀、用途等角度學(xué)習(xí)，更貼近生活，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 在已學(xué)元素及其化合物的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)元素及其化合物性質(zhì)視角的模型，并以此預(yù)測(cè)鐵的氧化物的性質(zhì)，對(duì)模型進(jìn)行應(yīng)用，強(qiáng)化對(duì)模型的認(rèn)知。
教學(xué)環(huán)節(jié)四：課堂小結(jié) 教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【總結(jié)】認(rèn)識(shí)物質(zhì)的兩個(gè)視角：物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)，鐵及其化合物按照物質(zhì)類別可以分成單質(zhì)、氧化物、堿、鹽，按照元素價(jià)態(tài)可以分為+3價(jià)和+2價(jià)，通過(guò)鐵及其化合物的類別，研究它們具有的共性，通過(guò)鐵元素的價(jià)態(tài)研究它們具有的氧化性或還原性，進(jìn)而認(rèn)識(shí)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。本節(jié)課運(yùn)用各類物質(zhì)的反應(yīng)關(guān)系圖，梳理學(xué)習(xí)了鐵及其氧化物的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化關(guān)系。【思考、理解】課堂容量較大，小結(jié)有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)整節(jié)課的知識(shí)框架，強(qiáng)化重要知識(shí)點(diǎn)和模型認(rèn)知。
課后作業(yè)
為探究麥片中是否含有鐵粉，請(qǐng)根據(jù)鐵的物理化學(xué)性質(zhì)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

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