資源簡介

第三章 鐵 金屬材料 第一節 鐵及其化合物
第 1 課時 鐵的單質 教學設計
一、教材分析
“鐵的單質”是《新課標》中必修課程主題2“常見的無機物及其應用”中二級標題“金屬及其化合物”的內容，在新人教版教材中位于第三章《鐵 金屬材料》的第一節“鐵及其化合物”第一課時。本節課的知識是延續第二章鈉元素以及氯元素的主族元素性質探究，展開過渡金屬鐵元素性質的學習，更是對“離子反應”和“氧化還原反應”兩大理論的進一步學習。
本節內容主要包括兩部分:①鐵單質；②鐵的重要化合物，主要是鐵的氧化物、氫氧化物、鐵鹽和亞鐵鹽。教材按照“鐵單質→鐵的氧化物→鐵的氫氧化物
→鐵鹽和亞鐵鹽”的順序編排。在介紹鐵的單質時，教材在“思考與討論”里要求學生復習初中已學習過的鐵單質的性質，并從氧化還原反應的角度分析反應的特點，提升學生對鐵單質性質的認識。介紹鐵與水蒸氣反應時，教材聯系生產創設真實情境,呈現了鋼鐵生產中鋼水注人模具的真實圖片,以此情境為素材，提出問題“熾熱的鐵水或鋼水注人模具之前，模具必須進行充分的干燥處理，不得留有水。這是為什么呢 ”，教材再呈現鐵粉與水蒸氣反應的實驗照片,引導學生深人思考與討論，明確反應原理，從而回答了問題。
二、學情分析
學生在初中階段學習過鐵單質的一些性質，如物理性質、化學性質中與氧氣、鹽酸、硫酸銅溶液等反應。已經能從物質類別的角度判斷鐵單質所具有的化學性質。
三、教學目標
1、了解鐵元素在自然界中的存在形態、與人體健康的關系，體會化學對人類生活的重要意義；從我國古代應用鐵的化學史感受中華民族在科技發展進程中的貢獻,增強文化自信。
2、能用氧化還原反應原理進一步認識鐵的化學性質，基于實驗事實寫出鐵與水蒸氣反應的化學方程式，并用于解釋生產中簡單的化學問題，培養安全意識。
四、教學重難點
重點:鐵單質的性質
難點:鐵與水蒸氣的實驗原
五、教學過程
【引入】人類在四千五百年前就開始使用鐵器，鐵是目前產量最大，使用最廣泛的金屬。一位網友去超市買的麥片中存在有黑色不溶物。麥片的配料表如下：
商家告訴他不要驚慌還原性鐵是可以被人體給吸收的，麥片中添加還原性鐵是為了補充人體的微量元素。請問怎樣證明里面的黑色物質是還原性鐵呢？人體真的可以吸收還原性鐵嗎？
【學習任務一】溫故知新，感受化學對人類生活的重要意義
一、鐵元素的存在 （學生閱讀教材找出鐵元素的存在）
人類最早使用的鐵，是來自太空的隕鐵。鐵在自然界中可以像隕鐵中的鐵那樣以單質形態存在，但主要是以+2 價和+3 價化合物的形態存在于礦石中。鐵元素在地殼中的含量僅次于氧、硅和鋁，居第四位。
【學習任務二】宏觀辨識和微觀探析，發現并解決問題
【思考】配料表中的還原鐵是不是鐵的單質呢？該如何驗證？這就需要我們進一步去學習有關鐵的性質，從微觀和宏觀的角度去分析？
【思考1】為什么鐵器時代晚于銅器時代？學生分享自己的看法
1.自然界中鐵單質的儲量少于銅單質
2.鐵的活動性比銅強
【學生自主閱讀歸納】
二、鐵的物理性質
銀白色固體，具有金屬光澤，熔沸點高，鐵有延展性和導熱性。鐵能導電，但其導電性不如銅和鋁。鐵能被磁體吸引?？梢杂么盆F吸引，若能被吸引則證明麥片中含有鐵。
三、鐵的化學性質
【學生筆記】學生回憶初中典型的反應現象及方程式，做總結
1.與非金屬單質反應
（1）與氧氣反應
（2）與氯氣反應
（3）與硫單質反應
2.與鐵與酸反應（非氧化性酸）
3.與鹽溶液反應
4.與水蒸氣的反應 3Fe＋4H2O(g)===Fe3O4＋4H2
【學習評價】
判斷下列描述的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)FeS、FeCl2、FeCl3均可以通過單質化合得到(　　)
(2)根據鐵與Cl2、S反應的條件可以判斷Cl2、S的氧化性強弱(　　)
(3)Fe在足量Cl2中燃燒生成FeCl3，在少量Cl2中燃燒生成FeCl2(　　)
【學習任務三】證據推理與模型構建，解決新問題
【思考2】在鋼鐵廠的生產中，熾熱的鐵水或鋼水注入模具之前，模具必須進行充分的干燥處理。這是為什么呢？
【實驗探究】鐵與水蒸氣的反應
【思考與討論】①如何驗證氣體產物？②進行還原鐵粉與水蒸氣反應并驗證氣體產物，其實驗裝置應有幾部分構成？
【思考交流】
①棉花的作用：___________________。
②酒精燈的火焰可用防風罩套住，____________________。
③肥皂液的作用：__________________。
④結束時，先_________，再_________。
此裝置并不完善，同學們課下有時間的可以查閱資料進行改進。
【學習評價】
1.鐵有+2、+3價兩種價態,單質鐵與____________反應時只生成+3價鐵；與______反應時只生成+2價鐵；與________反應時既生成+2價鐵也生成+3價鐵。
所選試劑:①Cl2　 ②O2　 ③H2O(g)　 ④S　 ⑤鹽酸?、尴×蛩帷?⑦CuSO4溶液　
2. 用如圖所示裝置進行Fe與水蒸氣反應的實驗，下列有關說法不正確的是(　　)
A．裝置A的作用是為實驗提供持續不斷的水蒸氣
B．裝置B中反應的化學方程式是
2Fe＋3H2O(g)===Fe2O3＋3H2
C．裝置C中加入的固體干燥劑可能是堿石灰
D．點燃裝置D處的氣體前必須檢驗氣體的純度
【自主閱讀】人體中的鐵元素、生活中的鐵元素，感受鐵的重要性
鐵是人體必需的微量元素中含量最多的一種（約4-5克）
缺鐵會導致人的記憶能力、免疫能力和對溫度的適應能力等生理功能下降。
【思考交流】怎樣證明麥片中的黑色物質是鐵粉？還原性鐵粉真的可以被人體給吸收嗎？
【視頻探究】證明麥片中的黑色物質是鐵粉
【專家建議】
1.因為添加鐵粉的含量極少，所以抗氧化效果并不佳。
2.通過吃鐵粉補充鐵元素的做法并不科學，因為胃酸濃度不高，鐵粉并不能完全被溶解，吸收率很低。結論，營養麥片中添加適量鐵粉不存在危害。
【小結】金屬及其化合物研究方法
鐵元素的價類二維圖
【板書設計】
鐵及其化合物
第一課時 鐵單質
一、鐵的存在形式
游離態和化合態
二、鐵的單質物理性質
三、鐵的化學性質
1.與非金屬單質反應
（1）與氧氣反應
（2）與氯氣反應
（3）與硫單質反應
2.與鐵與酸反應（非氧化性酸）
3.與鹽溶液反應
4.與水蒸氣的反應 3Fe＋4H2O(g)===Fe3O4＋4H2
【作業布置】
查閱資料—打印機墨盒的成分？
2. 整理筆記，完成卷子上的習題。
【課后鞏固】
1．市場上銷售的食品包裝有多種方式，其中一種為真空包裝，如香腸、鹽水鴨、月餅等食品，抽出包裝袋內空氣并放入一小包鐵粉，那么其中鐵粉主要表現的性質是(　　)
A．氧化性 B．還原性
C．堿性 D．酸性
2．下列關于鐵的敘述錯誤的是(　　)
A．純凈的鐵是光亮的銀白色金屬
B．鐵能被磁體吸引
C．鐵是地殼中含量最多的金屬元素
D．鐵具有延展性和導熱性，可制作炊具
3．鐵片投入下列溶液，溶液質量減輕，但無氣體產生的是(　　)
A．鹽酸 B．CuSO4溶液
C．稀硫酸 D．Na2SO4溶液
4．(2022·桂林高一檢測)下列各項物質間的轉化不能通過反應一步完成的是(　　)
A．Fe→Fe3O4 B．Fe→FeCl3
C．Fe→FeCl2 D．Fe→Fe(OH)3
5．還原鐵粉與水蒸氣反應的裝置如圖所示，下列有關該實驗的說法正確的是(　　)
A．反應生成FeO
B．濕棉花的主要作用是冷卻試管，防止炸裂
C．肥皂液的主要作用是檢驗生成的H2
D．鐵粉與水蒸氣反應后，可立即用磁體將剩余鐵粉分離出來
6．下列關于鐵與水蒸氣反應的說法不正確的是(　　)
A．反應中有氫氣產生
B．此反應需在高溫條件下才能發生
C．生成的鐵的化合物中鐵全部呈＋3價
D．該反應中水做氧化劑
7．下列有關鐵及其化合物的說法正確的是(　　)
A．鐵的化學性質比較活潑，所以鐵在自然界中全部以化合態存在
B．鐵在純氧中燃燒或在氯氣中燃燒所得產物中鐵元素的化合價均為＋3
C．鐵在氯氣中燃燒，如果鐵過量會生成FeCl2
D．工業上用CO在高溫條件下還原含Fe2O3的鐵礦石煉鐵
8．用如圖所示裝置進行Fe與水蒸氣反應的實驗，下列有關說法不正確的是(　　)
A.裝置A的作用是為實驗提供持續不斷的水蒸氣
B．裝置B中反應的化學方程式是2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2
C．裝置C中加入的固體干燥劑可能是堿石灰
D．點燃裝置D處的氣體前必須檢驗氣體的純度
【教學反思】
本節是教材高一(必修1)第三章第一節，在這一章學習的過程中，要求學生更深一層了解鐵及鐵的化合物的性質，而在初中階段學生了解一些鐵的基本知識，如鐵的冶煉原理。本節要在這些知識的基礎上結合氧化還原反應等知識進一步加深學習鐵的有關性質。從本質上了解鐵是一種變價金屬。在教學過程中考慮新舊知識的相互銜接,注意充分發揮理論知識對元素化合物知識的指導作用。針對學習內容和目標圍繞新課程核心素養目標，設計了三個學習任務，從宏觀和微觀角度去認識鐵單質，利用麥片中的還原鐵粉的驗證，引入新課，通過學習激發學生解決問題的興趣，感受鐵文化，增強民族文化自信。教學過程中注重了課堂中的問題生成，學生充分參與課堂教學，感受化學給我們的生活帶來的影響。激發學生學習化學的興趣，培養學生社會責任感和安全意識。
不足之處：學生參與課堂的積極性有待提升，表達能力要進行鍛煉，學會答題的完整性。

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