东芝杯-教学设计 (1)

1、陕西师范大学 · 中国西安 教学设计方案 铝的重要化合物人教版普通高中课程标准实验教科书必修化学1第三章第二节选段目 录第一部分 教学设计思路分析 1 教学设计的依据11.1 教学理念11.2 教材版本11.3 教学对象11.4 教学条件12 教学内容分析13 教学对象分析24 教学设计的重点及基本思路34.1 实验设计34.2 教学设计思路3第二部分 教学设计方案 1 教学目标52 教学重点与难点52.1 教学重点52.2 教学难点63 教学设备64 实验仪器与试剂65 实验安全性问题66 教学过程67 板书设计88 教学评价9第一部分：教学思路分析1 教学设计的依据1.1 教学理

2、念 新课程倡导“以学生发展为本”的教学理念，强调课堂教学实现“教师中心”向“学生中心”的转移，提倡学生以问题为中心进行相应的学习活动，落实“提高学生科学素养”的教学宗旨，最终实现学生的自我发展。另外，化学课程标准提出：“高中化学课程应有利于学生体验科学探究的过程，学习科学研究的基本方法，加深对科学本质的认识，增强创新精神和实践能力”，这就要求教师必须更新原有的教育观念、教育模式和教学方法，注重高中化学教学中的“引导探究”教学模式的实施，培养具有独立思考能力以及强烈的创新意识等综合素质的人才。以新课程理念为本，由情景创建引发问题思考，由实验探究回归理论分析，实施以“学生为中心”的探究式课堂教学。

3、1.2 教材版本人教版必修化学1 第三章 金属及其化合物 第二节几种重要的金属化合物1.3 教学对象高中一年级学生。1.4 教学条件学校具备化学教学所需要的各种多媒体设施，具备化学实验教学所需要的条件。执教者年轻、热情、有活力，渴望把平凡的化学教学做到不平凡。2 教学内容分析2.1 课程标准中对该部分教学内容的学习要求结合人类探索物质及其变化的历史与化学科学发展的趋势，引导学生进一步学习化学的基本原理和基本方法，形成科学的世界观。课程基本理念认识常见的化学物质，形成基本的科学探究能力。必修化学1目标要求根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解铝等金属及其重要化合物的主要性质。 课程课时目

4、标2.2 教学内容在不同版本教材中呈现方式分析通过对三个不同版本化学教材（人教版、鲁科版、苏教版）内容的呈现方式进行分析，整合教材，形成此教学设计。情 境 线知 识 线人教版【实验1】向Al2(SO4)3滴加氨水。【实验2】取上部实验得到白色胶装物质，分装2个试管，一支滴加盐酸，另一只滴加NaOH。Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(OH)3+3(NH4)2SO4Al(OH)3+3H+Al3+2H2OAl(OH)3+OH-AlO2-+ 2H2O鲁科版【实验】向Al2(SO4)3滴加氨水直至出现白色沉淀，取上部实验得到白色胶装物质，分装2个试管，一支滴加盐酸，另一只滴加NaO

5、H。Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(OH)3+3(NH4)2SO4Al(OH)3+3H+Al3+2H2OAl(OH)3+OH-AlO2-+ 2H2O苏教版【资料在线】给出了从铝土矿制备铝的工艺流程，涉及了氧化铝和NaOH反应，氢氧化铝的灼烧等反应，说明氧化铝的两性，进而猜想氢氧化铝是否也是两性。【探究实验】【实验1】向Al2(SO4)3滴加氨水【实验2】取上部实验得到白色胶装物质，分装2个试管，一支滴加盐酸，另一只滴加NaOH2Al(OH)3Al2O3+3H2OAl2(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(OH)3+3(NH4)2SO4Al(OH)3+3H+A

6、l3+2H2OAl(OH)3+OH-AlO2-+ 2H2O三个版本教材的知识线都是用氨水制备Al(OH)3，并且通过Al(OH)3和强酸强碱的反应来探究Al(OH)3的两性，人教版和鲁科版均直接通过实验探究来Al(OH)3实验现象，苏教版则是先提出现象，然后通过实验验证其性质。所以，本教学设计主要从化学事实性知识学习中体现化学科学的三重表征，即通过宏观的实验现象用微观的理论分析解释，用化学符号语言表达的科学方法。设计重点以氧化铝和氢氧化铝与酸、碱的反应为主，说明铝的氢氧化物和氧化物的两性，帮助学生建构铝的化合物性质知识网络。3 教学对象分析 3.1 学生学习特点的分析：通过初中化学对金属的初步

7、认识以及化学1（必修）第一章从实验学化学和第二章化学物质及其变化的学习，学生已具备进一步学习铝的重要化合物知识的基础。此外，学生对蓝宝石、红宝石、氧化铝以及其氢氧化铝的两性知识产生强烈的好奇心，有着强烈的求知欲。3.2 学生学习本课可能遇到的困难学生观察能力不足，对实验现象的观察不全面，这就要通过引导来解决。表达能力不足，对实验现象的描述和现象的解释可能会词不达意，特别是用反应方程式来表达从现象到本质的变化还是存在一定困难，这就要把表达落实到每个学生的行为上。知识迁移运用能力、发散思维能力还有待提高，解决实际问题的意识和能力不足。4 教学设计的重点及基本思路 4.1 实验设计采用“宏观微观符号

8、”三重表征方式设计教学。即先从宏观现象入手提出问题，然后猜想假设，在此基础上进行实验验证，对实验得出的结论再从微观角度分析本质，最后再通过化学用语符号表征结论，并且引导学生应用结论解决社会生活中的问题。4.2 教学设计的思路教学环节知识线情境与问题线学生的认识发展探究氧化铝的性质氧化铝具有两性，既能与酸，又能与碱反应【实验1】氧化铝和盐酸反应【实验2】氧化铝和NaOH的实验突破常见金属氧化物只能和酸反应，产生认知矛盾，认识两性氧化物。氧化铝具有两性，既能与酸，又能与碱反应【实验1】氧化铝和盐酸反应【实验2】氧化铝和NaOH的实验突破常见金属氧化物只能和酸反应，产生认知矛盾，认识两性氧化物。铁盐

9、与亚铁盐鉴别鉴别 （物理方法和化学方法）物理方法：颜色鉴别（Fe2+为浅绿色，Fe3+为棕黄色）化学方法：KSCN使Fe3+溶液变成血红色，而Fe2+溶液不变色。从简单到复杂，从宏观走向微观，本质出发更好地奠定基础。二价铁盐与三价铁 盐转化二价铁盐氧化为三价盐铁演示实验二价铁盐被氧化剂（过氧化氢）氧化为三价铁学生深刻理解二价铁盐具有还原性，容易被氧化为三价铁。三价铁盐还原为二价铁盐演示实验三价铁盐被还原剂（Fe粉）还原为二价铁学生深刻理解三价铁盐具有氧化性，容易被还原为二价铁。铁的氢氧化物制备Fe(OH)3的制备教师演示FeCl3溶液与NaOH溶液直接反应制备得到红褐色沉淀Fe(OH)3。理论

10、结合实际，两者一致性可以增强学生的信心，同时也加强对知识深入掌握。Fe(OH)2的制备教师演示FeSO4溶液与NaOH溶液在试管中常规操作并不能制得白色的Fe(OH)2沉淀，得到的是灰绿色沉淀。 引导学生分析反应失败原因，并进行改进。教师演示改进后的实验制备白色的Fe(OH)2沉淀。以学生的冲突为起点，引导学生分析本质，从而达到教学相长，调动学生的积极性，发挥学生的主观能动性。总 结二价铁与三价铁的相互转化学生自主建构知识体系的过程，也使学生对本节课知识的反馈。5 教学创新点5.1 教学实践创新（1）变色反应（图片暂留）（2）便携式投影，放大培养皿中铁盐与亚铁盐在相互转化中的实验现象，解决了常

11、规实验操作中点滴板或试管现象不明显和不便观察的困难。 （3）医用一次性血液采集器，管内为近似真空的低氧环境，在大气压作用下会自动吸入两种溶液，可以提供低氧环境，利于氢氧化亚铁的生成和保存。设备操作简单，方便易得，利于中学课堂教师演示实验的推广和学生自主实验活动的开展。5.1 教学理论创新 情景教学，设计问题，层层深入，实验探究。由亚铁盐和铁盐的鉴别，过渡至二价铁盐的还原性和三价铁盐的氧化性，再以氢氧化亚铁的制备和保存的创新实验为例进行说明。以氧化还原反应知识为主线，贯穿学习铁的重要化合物铁盐和铁的氢氧化物，深刻理解二价铁和三价铁的相互转化关系，建构二价铁和三价铁的结构化知识体系。第二部分：教学

12、设计方案普通高中化学课程标准要求：根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铝、铁、铜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应用。可以看出课程标准中对铁的化合物的主要性质要求的行为动词为“了解”，处于第二层级，依据教材内容、知识结构、学情分析、教学条件等制定教学目标如下1 教学目标 1.1 知识与技能知道铁盐和亚铁盐的鉴别方法；掌握二价铁盐和三价铁盐的相互转化；知道Fe(OH)3的一般制备方法，了解Fe(OH)2的特殊制备方法。1.2 过程与方法通过探究实验分析实验现象进而得出结论，进一步提高分析问题解决问题的能力，形成通过科学探究解决问题的思维；在学习二价铁盐和三价铁盐

13、的相互转化过程中体会对比、归纳等科学思维方法的运用。1.3 情感态度价值观通过化学变色魔术的演示，体验化学学习的乐趣，增强学习化学的内在动力，培养自身的科学素养；通过改进后氢氧化亚铁的制备实验，提高分析问题和解决问题的能力， 2 教学重点与难点 重点确定依据：课程标准中规定，了解铁的化合物的主要性质。铁作为一种变价金属，二价铁盐和三价铁盐的相互转化是氧化还原反应的学习之后的一次重要应用，所以确定为教学重点。难点确定依据：二价铁和三价铁所对应的亚铁盐与铁盐的相互转化，氢氧化亚铁与氢氧化铁的转化。同时，氢氧化亚铁的制备在高中实验教学中一直是一个难以操作和实现的实验内容，因此确定为实验难点。2.1

14、教学重点二价铁盐和三价铁盐的相互转化、氧化剂和还原剂的选择。2.2 教学难点二价铁盐和三价铁盐的相互转化、氢氧化亚铁的制备。3 教学设备 便携式多媒体投影仪。4 实验仪器和试剂 一次性医用采血器、培养皿、烧杯、试管、玻璃杯、电热套、试管架、滤纸、玻璃棒、钥匙。铁粉、稀硫酸、氢氧化钠、过氧化氢、草酸、硫酸亚铁、氯化亚铁、氯化铁、硫氰化钾试剂。5 实验安全性问题 由于本节课中设计了制备氢氧化铁和氢氧化亚铁的实验，需要使用强碱，演示实验要注意实验操作的安全性。6 教学过程教学环节教 师 活 动学 生 活 动设 计 意 图变色魔术【变色魔术】三个玻璃杯实现黄色溶液到血红色溶液再到浅绿色溶液的瞬间变色反

15、应。【设问】同学们对刚才的魔术是不是很好奇呢？那我们就一起来探索谜底吧认识铁的化合物。 观察魔术，思考现象建构问题情境，激发学习兴趣，初步感受化学的神奇魔力。铁盐和亚铁盐的检验【过渡】在初中时同学们就已经学习过铁的化合物，比如氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁等。那么，铁的常见化合价有哪些？【回答】正二价和正三价。【设问】这两种价态分别对应的盐溶液为铁盐和亚铁盐，如何区分两者呢？【展示】二价铁盐呈现浅绿色，三价铁盐棕黄色。【展示】二价铁盐和三价铁盐的混合溶液。【设问】如果两者离子浓度都很低或者形成混合溶液时该怎么鉴别呢？【讲解】硫氰化钾，一种无色溶液，请同学用这种试剂鉴别二价铁离子和三价铁离子。浅绿

16、色的二价铁离子遇它不变色，棕黄色的三价铁离子遇它变为血红色。因此，利用三价铁的特征显色反应是更为科学的鉴定方法。这也就是魔术中“啤酒”变为“红酒”的秘密。【思考】学生回想以前学习过的铁的氧化物。【观察】学生观察桌面上的试剂瓶，二价铁盐呈现浅绿色，三价铁盐棕黄色。【思考】观察混合溶液颜色，思考如何鉴别二价铁盐和三价铁盐。从认识铁的盐类化合物的物理性质入手来学习本节课的内容，通过物理方法鉴别的局限性引出化学鉴别的方法，使学生明白学习鉴别的重要作用。运用所学知识解释之前的“神奇的魔术”的第一变（“啤酒”变“红酒”），强化了学生的对变色魔术进一步的问题探究意识。二价铁盐和三价铁盐的转化【过渡】在上一章

17、我们一起学习了氧化还原的知识，从铁的价态分析，正二价的铁和正三价的铁具有什么样的性质呢？【回答】正三价的铁具有氧化性，正二价的铁既有氧化性又有还原性【设问】怎么样验证它们有这样的性质呢？【回答】可以利用氧化还原的知识，氧化性的确定让其与还原性物质反应；还原性的确定让其与氧化性物质反应即可。【讲解】常见的氧化剂和还原剂的种类很多。下面我们以氧化剂过氧化氢和还原剂铁粉来分别进行实验。【实验1】（1）在两个编号为1.2的培养皿中同时滴加FeSO4溶液和硫氰化钾，在2号培养皿中滴加氧化剂H2O2溶液，观察颜色变化。（2）在两个编号为3.4的培养皿中同时滴加FeCl3和硫氰化钾，在4号培养皿中加入少量还

18、原剂Fe粉，观察颜色变化。【提问】通过现象得到什么结论？【回答】正二价的铁容易被氧化。正三价的铁可以被还原。通过实验可以实现互相转化。【讲解】除了过氧化氢外，常见的氧化剂还有O2、KMnO4溶液、氯水等，常见的还原剂还有Cu粉、碘离子和硫离子所对应的溶液。它们都可以实现二价铁和三价铁之间的转化。【过渡】铁的化合物除了铁盐和亚铁盐之外还有氢氧化物。二价铁对应的氢氧化物为氢氧化亚铁，三价铁对应的为氢氧化铁。资料显示，氢氧化亚铁为白色难溶固体，而氢氧化铁为红褐色难溶固体。我们来看看这两种碱的制备。【实验2】（1.）观察氯化铁溶液和氧氧化钠溶液反应制得红褐色的氢氧化铁沉淀（2）观察硫酸亚铁和氢氧化钠溶

19、液反应制得灰绿色的沉淀。倾倒在滤纸上，一段时间后观察。【提问】为什么我们并没有观察到白色的氢氧化亚铁沉淀呢？【回答】氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化。【讲解】其实，氢氧化亚铁很不稳定，极易被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁。而我们观察到的灰绿色是氧化过程中中间产物的混合态颜色。【提问】那我们该如何改进实验呢？【回答】隔绝空气，避免氧化。【实验3】（1）.使用医用一次性血液采集管分别吸入事先煮沸的氢氧化钠溶液和新制备的硫酸亚铁溶液（铁粉和煮沸过的稀硫酸反应）。观察到明显的白色沉淀。【设问】刚才的实验，我们是如何避免氢氧化亚铁被氧化的呢？【讲解】正二价的铁易于氧化，整个设备中避免氧化剂的进入，煮沸过的氢氧

20、化钠和稀硫酸可以降低了反应液中的溶氧量。血液采集管内近似为真空，在大气压作用下会自动吸入两种溶液，并且管内提供了低氧的环境，利于氢氧化亚铁的生成和保存。 否则，观察实验。（2） 【观察、思考】【讲解】由白-灰绿-红褐色沉淀颜色变化，就是二价铁被氧化剂O2氧化为三价铁的过程。【观察】第一个实验中，2号培养皿溶液变为血红色，说明二价铁离子？被氧化为三价铁【观察】第二个实验中，4号培养皿溶液血红色退去，说明三价铁离子被还原为二价铁【思考】三价铁在化合价降低的过程中，发生还原反应，具有氧化性；二价铁在化合价升高的过程中发生氧化反应，具有还原性。【观察】在试管中制备氢氧化铁沉淀：氢氧化钠和三价铁盐反应，

21、可以观察到明显红褐色沉淀。在试管中制备氢氧化亚铁沉淀：氢氧化钠和二价铁盐反应，沉淀为灰绿色。【思考】如何避免氧化？【观察、思考】 改进实验的目的是隔绝了空气中氧气对氢氧化亚铁的干扰，说明氢氧化亚铁是很容易被氧化为氢氧化铁。【观察】改进实验后生成的白色氢氧化亚铁、打开瓶塞变为灰绿色及实验2滤纸上的红褐色。实验充分说明二价铁的还原性和三价铁的氧化性。通过氧化剂和还原剂的选择可实现两者的转化。化学科学不仅能够解释物质的变化，而且还能预测物质的变化规律。使人的认识从必然王国走向自由王国，体现科学的哲学美通过学生实验制备出灰绿色的“氢氧化亚铁”这一情况创设认识冲突，通过教师演示实验突破本节课实验的难点F

22、e(OH)2的制备，便于学生直观的获得感性的学习支撑，同时提高学生的观察分析实验能力。课堂回顾【小结】亚铁盐和铁的鉴别方法。二价铁和三价铁的相互转化。氢氧化亚铁制备中由白-灰绿-红褐色颜色变化的解释。以实验探究为明线，以氧化还原反应知识为暗线，贯穿学习铁的常见化合物，掌握二价铁盐和三价铁盐的鉴别方法，用二价铁化合物和三价铁化合物的转化知识深化对氧化还原知识的理解和应用。7 教学评价 7.1 学生的自我评价量表学习课题： 班级： 自评者： 时间:评估维度评估指标评估等级A5分B4分C3分D2分及以下知识与技能1. 进行课前认真的预习，明确了本节课的重点和难点2. 掌握了铁盐与亚铁盐的鉴别3. 掌

23、握了Fe3+与Fe2+的相互转化4. 知道到氢氧化铁的制备方法5. 认识到氢氧化亚铁制备的特殊条件过程与方法1. 合理地安排好听课、思考、做笔记、反馈的关系2. 主动地参与小组的探究活动3. 明确自己是如何获得本节课的内容4. 根据实验现象推理出产生现象的实质原因5. 会反思知识的习得过程和方法6. 独立思考，提出与他人不同的见解情感态度与价值观1. 能解释本节课的“魔术” 2. 增强了学习化学的内在动力3. 通过实验体验化学学习的乐趣4. 提高分析问题和解决问题的能力5. 是否认识到常见现象蕴含的化学知识6.体验化学实验的重要性7.2教师教学评价量表教学课题：班级： 评价者： 时间:评估维度评估指标评估等级A5分B4分C3分D2分及以下教学理念及其教学目标1.教学三维目标定位准确，符合学生实际特点，体现新课程标准要求2.教学目标的制定具有层次性和可操作性3.教学目标的导引性较强，能充分体现以学生发展为本的教学理念4.重视培养学生的问题意识、创新精神和实践能力教学过程及其教