《基于宏观辨识与微观探析下铁的重要化合物的实验探究》教学设计.docx

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《基于宏观辨识与微观探析下铁的重要化合物的实验探究》教学设计

教学设计

课题名称

基于“宏观辨识与微观探析”下铁的重要化合物的实验探究

课型

实验课√实践活动课□

课时

共

（1）课时完成

一、教学内容分析

本节内容选自人民教育出版社高中化学《必修1》第三章《金属及其化合物》第二节《几种重

要的金属化合物》的第三课时。

本节重点学习金属化合物的性质，是学生发展实验技能，提高实验探究能力的基础，并且能使学生逐步形成学习元素化合物知识的基本思维体系。

本单元的知识体系打破了以往元素化合物知识学习中的“结构—性质—制备—用途”的传统模式，而是从人们熟悉的这些元素及其化合物在生产生活中的应用实例着手，引发学生思考，进而产生探究的欲望。

通过实验现象的推理分析，培养学生一切从实际出发，由表及里，以严密的逻辑推理得出结论的思维方法。

教材以探究铁元素的不同价态的相互转化为例子，在“实验-反思-再实验-

再反思”的过程中体验实验探究的科学方法，启发学生探究元素的化学性质的思路，培养学生的化学思维以及科学素养，培养学生运用化学知识解释与解决与化学有关的社会问题的能力。

《普通高中化学课程标准》关于本节指出：

根据生产生活中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铁等金属及其重要化合物的主要性质，能列举合金材料的重要作用。

从此看出，这部分知识的教学应该从学生已有的生活经验出发，将物质性质的学习融入社会生活中去，提倡采用实验探究的方式带领学生学习，重视学生科学思维的养成以及科学素养的培养。

二、学习者分析

（一）知识因素

对金属氧化物、金属氢氧化物、盐的性质及其用途有一定的了解；已经学习了物质的分类及其各类物质的通性、离子反应和氧化还原反应的相关知识。

1.思维方法

理解从实验学习化学的思想，具备一定的实验探究能力和逻辑思维能力；通过对钠

的学习，加深对氧化还原反应的认识，但不能自主的从化合价的角度认识物质的氧化还

原性。

本节课的学习既涉及氧化还原反应，又涉及物质类别间的转化与化合价分析物质性质统一起来，形成较为完整的认识元素化合物认知模型。

（二）情意因素

学生有强烈的实验探究欲望，他们迫切想知道某一化学现象是怎么发生的？

为什么

发生？

具有了一定的实验技能，能够通过某一实验现象分析反应原理，但不能多方位提取有用信息（化合价、物质颜色、反应环境等）分析、比较得出结论。

三、学习目标确定

2+3+2+3+

（一）应用氧化还原反应知识，认识Fe2+到Fe3+是如何转化的，了解Fe2+、Fe3+的检验方法。

（二）在“实验-反思-再实验-再反思”的过程中体验实验探究的科学方法，锻炼基本实验操作技能、观察和描述实验现象能力,以及由实验现象分析得出结论的能力。

（三）在转化关系中，体验对立统一的辩证唯物主义观点。

（四）在探究实验的过程中提高环保节约和小组交流合作意识。

（五）提升“宏观辨识与微观探析”的化学学科核心素养。

四、学习重点难点

重点：

Fe3+的鉴别；Fe2+和Fe3+的转化

难点：

Fe2+和Fe3+的转化过程探究

五、学习评价设计

六、学习活动设计

教师活动

学生活动

活动一：

【创设情境，提出问题】

教师活动1

学生活动1

我国茶文化源远流长，我以茶馆老板

学生看到福建源远流长的茶文化。

产生好奇感。

的角色进行客串，赋予同学们以客官的身

份，开始进行茶水的限时大甩卖，将浅绿

观察、回答、抢答、激烈抢答：

色的茶水——玉罗兰，倒入第二杯时出现

想要喝茶

浅红色——称为菩提菊茶，再倒入第三个

杯子时出现血红色——称为红牡丹茶。

思考问题：

进入学习情境。

茶杯里面液体颜色的奇

妙变换，刺激学生敏感的视觉神经，感到不可思实际上第一个杯子里装的硫酸亚铁溶议，急于解开谜底。

液，第二个杯子中装有少量硫氰化钾溶液，第三个杯子中装有少量过氧化氢溶液。

由于二价铁很容易被空气中的氧气氧化，所以混有少量的三价铁离子，因此第一杯倒入第二杯时显浅红色，而倒入第三杯时由于过氧化氢把二价铁氧化为三价铁，所以显血红色。

谜底暂不揭晓，通过实验引出本节课题。

活动意图说明：

实验导入是一种常见的方式，本节课打破常规，以学生熟悉的具有地域特色的茶文化作为依托，将实验设置于具体场景中，客串茶馆老板角色，通过三杯茶水的奇妙颜色变换，刺激学生敏感的视觉神经，激发其想要探索颜色变化背后实质的欲望，符合学生的年龄特点与心理特征，在本节课的开端就营造了非常活跃的课堂气氛，设置悬念，激发学生求知欲。

学生活动2

【迁移旧知】回忆前面氧化还原反应的知识解决问题，既对所学知识进行巩固，又奠定了下面的知识基础。

【思考学习】在旧知识的基础上迁移到新的内容，更加全面的掌握区分二者的物理及化学方法。

活动二：

【理论分析，发现问题】教师活动2设计如下问题串：

（1）从氧化还原的角度，二价铁在什么条件下能转化为三价铁？

（2）加入哪些物质能使二价铁转化为

三价铁？

（3）如何证明二价铁可以在氧化剂的作用下转化为三价铁？

通过几个问题的讨论，引出常见的氧化剂如O2、氯水、溴水、KMnO4、H2O2等可能使二价铁转化为三价铁，同时，发现要想知道是否真正实现了相互转化，必须得先明白如何区分二价的亚铁离子和三价的铁离子。

活动意图说明

本环节遵循“问题启发”的教学原则，从学生的已有认知结构出发，应用所学氧化还原反应的知

识，引导学生学会利用旧知识解决问题，同时培养学生发现问题的能力。

学生活动3

活动三：

【实验观察，学习二价铁和三价铁的鉴别】

教师活动3

除了这种方法，能否通过氢氧化钠溶液来鉴别二者？

为什么硫酸亚铁上方有一层植物油呢活动意图说明由物理角度看问题转移到化学角度分析问题，巩固物质检验方法，学习三价铁离子和亚铁离子的检验，为下面的教学提供知识储备活动四：

【小组合作进行实验探究，回归导课中的问题】教师活动4

坐。

大家都是这样做的吗？

还有其他方案吗?

好，请第五组代表说说。

为什么依据相同，方案却不同，说说你的理由是什么呢？

呼应导入】好，这是为了排除Fe3+的干

扰。

通过实验方案及结论，我们验证了氯水可以实现这个转化，大量实验事实证明，氧气，氯水，等都可以将Fe2+转化为

Fe3+，从而实现Fe2+到Fe3+的转化。

解释变

色之谜。

活动意图说明探究实验的同时照应导入，解决疑问，变色之谜在此解开，既可以提高学生的动手操作能力，又可以强化学生参与实验探究的意识。

学生实验的器材均采用废旧小药瓶，体现绿色化学思想，又避免了二价铁易被空气氧化的现象，保证实验成功。

活动五：

【联系实际生活，借助视频引出新问题】现医生还给病人开了维生素C药片，老师告诉大家，维C片是一种还原性物质，思考一下，为什么要与补铁剂同时服用呢?

【引出下文】好啦，这就是我们接下来要学习的内容，Fe3+能否转化为Fe2+。

提供硫氰化钾溶液，硫酸铁溶液，Vc等，小组探究，设计实验方案，并判断转化依据。

活动意图说明

通过观看小视频，了解补血剂应用问题，化学课堂回归到现实生活，体现化学的实用价值。

让学生学会分析问题，灵活运用化学知识。

体现对立与统一的辩证观，引出下面要讲的内容，即三价铁到二价铁的转化，承上启下，衔接过渡自然。

活动意图说明

从微观上理解氧化还原反应的本质：

电子的转移。

活动七：

【拓展延伸，学以致用；联系实际，布置作业】

教师活动7学生活动7

通过本节课的学习，同学们已认识到二价书写离子反应方程式

铁与三价铁的转化在我们的生活和生产中起着举足轻重的作用，提出问题：

（1）实

验室在配制Fe2+溶液时，为防止Fe2+被氧化，可加入什么？

（2）在工业上用FeCl3

溶液与铜反应可制作印刷电路板，原理是

什么？

并布置相应的课后作业，查阅铁及其化合物的应用。

活动意图说明

联系实际，学会化学知识的灵活运用，培养学生化学思维能力。

铁及其化合物不仅在生产中的应用十分广泛，而且与人体的健康也有着密不可分的关系。

通过让学生课后查阅铁及其化合物的用途，加深对学习内容的理解，培养对化学学习的兴趣。

七、板书设计

十、教学反思与改进

本节课主要由四大步骤构成：

情境创设、理论分析、实验探究和线索分析，并且由两条线索贯穿，明线：

由客串茶馆老板角色导入，吸引全体同学的注意力，卖茶水-谜-揭开谜底，茶水发生一系

2+3+

列的颜色变化；暗线：

Fe2+和Fe3+的相互转化，带着疑问紧接着展开小组讨论，头脑风暴，讨论后设计实验方案，最终揭开茶水变色之谜。

本节课看似只包括二价铁与三价铁的转化学习，但是重点是设计恰到好处，承上启下过渡自然，导入时候应用到之前氧化还原反应的知识，最后通过视频，既达到了引出下文的效果，又联系生

活，学以致用，将化学这一门学科与我们的实际生活联系的更加紧密。

本节课具体特点如下：

1、源自生活的化学，加深对亚铁离子与铁离子转化的认识爱因斯坦曾说过：

兴趣是最好的老师，导课的幽默语言与新颖视频大大激发了学生的学习兴趣。

体现课堂的完整性，最后借助几个生活中的问题，巩固提升本节课的学习。

2、提升“宏观辨识与微观探析”的化学学科核心素养

本节课打破传统的直接借助现象，理论分析转化，而是一步步引导学生，提高科学严谨的逻辑思维，并把课堂完全交给学生，关注学生的实际获得，在感受化学“变化观”“元素观”“微粒观”的过程中提升学科素养。

从微观上理解氧化还原反应的本质：

电子的转移。

3、提升学生的问题解决能力

创新实验的设计与探讨的课堂教学是培养学生核心素养的主阵地，只要教师把眼光从“关注知识”转向“关注学生”，关注学生的实际获得，以生为本，创设真实的教学情境。

把机会交到学生手中，让学生自己动手做，动脑想，动耳听，亲身经历电解水从宏观元素到微观变化的过程，主动探究，提出问题并学会解决问题，长此以往，学生的核心素养自然会得以提高。

教学中以学生为主体，突出知识的自主建构，突出化学学科的特征，以实验为基础，让同学们在

实验探究中感受美丽的化学世界，在化学知识的海洋中逐渐成长进步。