高中化学-探究亚铁盐和铁盐的性质及转化教学设计学情分析教材分析课后反思

美味食品的“守护者”探究亚铁盐和铁盐的性质及转化【教学与评价目标】教学目标（1）通过实验探究食品脱氧剂的主要成分和氧化成分，初步形成基于物质类别、元素价态和特征反应对物质的性质进行预测和检验的认识模型。（2）通过探究鉴别Fe3+和Fe2+的方法，提高科学探究能力与创新意识。（3）通过对铁盐、亚铁盐及其转化关系的认识过程，建立物质性质与物质用途的关联。学会从宏观辨识和微观探析相结合的视角，运用化合价分析和解决实际问题，逐步形成善于合作、独立思考的科学精神。（4）通过设计食品脱氧剂的氧化成分检验、脱氧剂绿色化再利用制备硫酸亚铁等活动，感受化学物质及其变化的价值，初步形成绿色应用的意识，增强社会责任感。2．评价目标（1）通过对食品脱氧剂主要成分和氧化成分的探究实验设计方案的交流和点评，诊断学生实验探究物质性质的水平（基于经验水平、基于概念原理水平）和认识物质的水平（孤立水平、系统水平）。（2）通过对铁盐、亚铁盐的相互转化关系的讨论和点评，诊断并发展学生对物质及其转化思路的认识水平（孤立水平、系统水平）。（3）通过设计食品脱氧剂的氧化成分检验方案、脱氧剂绿色化再利用制备硫酸亚铁的讨论和点评，诊断并发展学生解决实际问题的能力水平（孤立水平、系统水平）及其对化学价值的认识水平（学科价值视角、社会价值视角、学科和社会价值视角）。【教学重难点】重点：Fe3+、Fe2+之间的相互转化；Fe3+、Fe2+的鉴别难点：Fe3+、Fe2+之间的的相互转化【教学与评价思维导图】【教学过程】探究主题教师活动学生活动设计意图环节一神秘的食品包装袋引入课题【实物展示导入】神秘的食品包装袋是美味食品的“守护者”。【视频播放】介绍食品脱氧剂。联系生活猜想食品包装袋里是什么。了解食品脱氧剂的工作原理。通过实物展示，联系生活，激发学生的学习探究兴趣。环节二问题探究学习任务一：探究脱氧剂的成分【图片展示】食品脱氧剂的成分介绍【思考】怎样证明脱氧剂中含有铁？给出铁系脱氧剂的工作原理。学生观察脱氧剂实验探究脱氧剂的成分。学生观察氧化后的脱氧剂，联系铁的氧化物的性质进行猜测。通过实验探究脱氧剂的成分，引发学生对已有的铁单质物理性质和化学性质等知识的再认识。回顾铁的氧化物。环节三问题探究学习任务二：探究脱氧剂的氧化成分【性质预测】通过建立铁及其化合物的价类图，预测Fe3+、Fe2+的主要性质。【思考】现有一袋脱氧剂露置在空气中一段时间，它是否氧化完全了呢？如何检验其溶于酸的溶液中含有Fe3+、Fe2+？【实验探究】根据所提供的试剂，探究检验Fe3+的方法。【实验探究】根据所提供的试剂，探究检验Fe2+的方法。【方案设计】设计氧化后脱氧剂溶于酸的溶液中是否有Fe3+、Fe2+？学生尝试运用所学知识预测Fe3+、Fe2+的主要性质。学生分组实验，得出检验Fe3+的方法，合作交流：颜色法、加KSCN法、加碱法等。学生交流讨论：①如何将Fe2+转化为Fe3+？②KSCN和氯水的滴加顺序有何要求？结论：检验Fe2+应先加KSCN溶液，再加氯水。学生板演写出反应的方程式。2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-学生小组交流讨论设计实验方案，完成定性检验的实验，记录实验现象，得出实验结论。围绕Fe3+和Fe2+的性质预测，检验方法和相互转化的条件探究这一主线，通过一系列实验，激发学生兴趣，强化科学探究意识，培养学生的创新意识和实践能力。培养学生获取信息能力，激发实验欲望，有计划、有步骤的提升学生实验技能；通过问题的深入探究，形成合作互动的师生关系，充分暴露学生思维，在活动、汇报、交流中主动获取新知识，树立学生发展为本的理念。环节四知识应用学习任务三：脱氧剂的绿色化再利用【实验探究】设计由废弃的脱氧剂制备硫酸亚铁的实验方案。小组讨论设计方案，讨论：①如何将Fe3+转化为Fe2+？②如何证明Fe3+已转化完全？完成实验，记录实验现通过脱氧剂绿色化再利用制备硫酸亚铁的活动，探究铁盐转化为亚铁盐的条件，感受化学物质及其变化的价值，初步形成绿色应用的意识，增强社会责任感。知识归纳组织归纳：铁的不同价态之间的相互转化。思考、交流、表述、提升理解体会从现象到本质，从感性认识到理性认识的认知过程，实现认识的第一次飞跃。自主建构知识网络，突破重点。环节五总结反思总结本节课学到的内容，反思在学习中存在的问题。强调主干知识，突出重点引导学生建构知识网络学生自我小结，重温、整理知识要点。改变学生的学习方式，通过学生的自我反思，提升其归纳总结的能力。构建新课程的学科教学观课后探究请同学们查阅资料，合作交流：1．如果脱氧剂露置在空气中时间不长，将其溶于酸中，你觉得溶液中还一定存在Fe3+吗？溶液中可能发生哪些反应？2．请查阅资料了解食品脱氧剂的相关知识。3．铁元素是人体重要的微量元素，人体缺铁易患缺铁性贫血，利用课余时间，去医药商店或医院了解，常用的补铁剂有哪些？补的铁是什么价态的铁？巩固知识，让学生体会化学奥秘；启迪学生学习，将课堂向课后延伸。让学生在课堂里有成就感，走出课堂时依然能怀抱好奇探究欲望……【学情分析】铁及其重要化合物的性质，学生经过初中的学习已经有了一定程度的了解，故对于学生已经学习的内容，要引导学生适当进行回顾与整合，不必作全面介绍。Fe3+和Fe2+之间的相互转化是学生新接触的规律，也是高中化学元素化合物知识学习的重点内容之一。这部分内容不仅可以让学生深刻认识铁盐和亚铁盐的性质，也是氧化还原反应理论教学的良好素材，更是让学生感悟到化学知识与生命健康、生活实际紧密联系的极好时机。可结合真实情境中“食品脱氧剂”的应用实例或通过实验探究，让学生通过联想质疑、活动探究、观察思考、交流研讨等学习活动进行建构。最终构建铁及其重要化合物的价类二维图，提升学生整体思维意识，通过解决生活中实际问题，理论知识应用于实践的差异，体会化学与生活密切关系，形成具体问题具体分析的思想，通过学生分组实验探究，提高实验操作能力，观察能力，体验科学探究是解决问题的重要方法。【效果分析】本节课通过结合真实情境实验探究脱氧剂的成分的引起的学习兴趣。学生表现出强烈的求知愿望。本节课通过小组探究实验学习不同价态的铁的性质既相互转化，使学生参与知识的生成，学生成为了知识的主人，老师提出问题，学生设计实验方案，实施实验方案，观察、分析、总结实验，加深了学习体验，生动形象，达到了预期目的。本节课利活动设计上有动脑想、动手做、动口说等环节，从而达到了以学生为主体的教学目标，充分体现了实验探究与创新意识的学科核心素养。【教材分析】本节课是鲁科版化学《必修1》专题3第2单元第1小节第1课时的内容。铁及其重要化合物的性质是高中化学必修课程中的核心内容之一，是高一学生应学习的重点内容。铁作为生活中应用最为广泛的金属元素被学生所熟知；作为过渡族元素，铁元素的可变化合价更成为了它的一个重要特征。以铁离子、亚铁离子的性质及相互转化为主要内容，介绍了铁离子的检验，铁离子、亚铁离子的性质与相互转化条件，不同价态的铁元素之间的相互转化在生产生活和科学研究中的广泛应用。通过学习，可以建立基于物质类别、元素价态和特征反应预测和检验物质性质的认知模型，发展物质性质和物质用途关联、化学物质及其变化的社会价值的认识水平，提高解决实际问题的能力。从教材表面看，对学生的知识、能力要求并不高，但这部分内容不仅能巩固应用氧化还原反应理论，更是让学生体验化学知识与生命健康、生活实际紧密联系的好时机。【测评练习】1.以下各化合物能通过对应元素单质经化合反应制取的是()A.Fe(OH)3 B.FeCl2C.FeS D.Fe2S32.下列反应中有三价铁生成的是()①铁丝在空气中生锈②向FeCl2溶液中通入足量Cl2③将铁片置于CuCl2溶液中④Fe(OH)2暴露在空气中⑤向FeSO4溶液中滴加双氧水⑥高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4A.①②③④⑤ B.②③④⑤C.①②④⑤⑥ D.全部3.向氧化铁、氧化铜、铁、铜的混合粉末中加入过量的稀盐酸,充分反应后,仍有红色粉末存在,则关于溶液中阳离子的判断正确的是()A.只有Fe2+和Cu2+B.一定有Fe2+、Cu2+,可能有Fe3+C.一定有Fe2+,可能有Cu2+D.只有Fe2+4.元素的“价—类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具,它指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。下图为铁元素的“价—类”二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是()A.在高温条件下,铁与水蒸气的反应可实现上述转化①B.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速发生转化②生成红棕色粉末C.由图可预测:高铁酸盐(FeO42-生成Fe(OH)3胶体,从而吸附水中的悬浮物,故高铁酸盐可做净水剂D.加热Fe(OH)3发生转化⑥,加水溶解可实现转化③5.向100mLFeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁粉,其固体质量的变化如图所示,下列说法中错误的是()A.向b点溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成B.a点溶液中存在的阳离子有Fe2+和Cu2+C.原混合溶液中c(Fe3+)∶c(Cu2+)=2∶1D.若不考虑溶液体积变化,c点溶液中c(Cl-)=8.0mol·L-I6.室温下,单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体。在合适反应条件下,它们可以按下面框图进行反应;又知D溶液为棕黄色,E溶液为无色。请回答:(1)B是,F是(填化学式);

(2)反应③的离子方程式为;

(3)反应④的离子方程式为。

7.A、B、C为中学常见单质,其中一种为金属;通常情况下,A为固体,B、C均为气体。D、E、F、G、H、X均为化合物,其中X是一种无氧强酸、E为黑色固体,H在常温下为液体。它们之间的转化关系如图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去)。(1)在反应①~⑦中,不属于氧化还原反应的是(填编号)。

(2)反应③的离子方程式:。

(3)反应⑦的化学方程式为;该反应中每消耗0.3mol的A,可转移电子mol。

8.电子工业中,人们常用FeCl3溶液蚀刻印刷电路板,并回收Cu和综合利用FeCl3溶液。实验室模拟流程如图所示:回答下列问题:(1)过滤操作除铁架台(附铁圈)、烧杯、滤纸外还需要的仪器为。

(2)滤渣1成分的化学式为;试剂Y为。

(3)可替代气体Z的试剂为(填序号)。

A.硝酸 B.酸性高锰酸钾溶液C.过氧化氢(4)写出FeCl3溶液腐蚀镀铜电路板的离子方程式:。

(5)用实验证明滤液1中只含有Fe2+:。

6.答案(1)Cl2FeCl2(2)Fe+2H+Fe2++H2↑(3)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-7.答案(1)③⑥(2)Fe3O4+8H+2Fe3++Fe2++4H2O(3)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H20.88.答案(1)漏斗、玻璃棒(2)Fe、Cu盐酸(3)C(4)Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+(5)取少量滤液1于试管中,滴加KSCN溶液,不变红色,再滴入氯水,溶液变红色,证明只含有Fe2+【课后反思】基于化学学科观念和新课程的理念，在充分发挥化学学科的特点的同时，以培养和鼓励学生化学学科的兴趣为基础，在科学探究中提高能力，促进课堂由“知识传递为主”向“学生认知发展为主”的转变，改变学生的学习方式，倡导多元化的教学评价，促使学生创新能力。本节课的整体构思是让学生“从生活走进化学、用实验探究化学、用化学视角关注生产生活”。从食品脱氧剂出发，注重真实问题情境的创设，“月饼盒中为什么要放一个小包装袋？”“包装袋里面有什么物质？”“这种物质起到怎样的作用？”正是这些真实的问题，激发了学生的探究兴趣，迫切想通过实验进行探究，使学生从生活世界走进化学世界。“脱氧剂氧化后的成分有哪些？”“怎样对脱氧剂进行绿色化再利用？”“如何制备硫酸亚铁？”这些真实的问题促使学生查阅资料、设计方案和讨论交流，并在这一过程中体会化学科学的社会价值，增强学好化学造福人类的信念。注重基于“学习任务”开展“素养为本”的教学。在充分发挥学生已有的知识和能力基础上，设计了3个学习任务，重视和发挥学习任务的素养导向功能。以自主学习、探究实验、合作学习等获取和建构新的知识。知识层面：以“铁及其化合物”的价类图知识建构为线索，使学生掌握了Fe3+、Fe2+的主要性质和Fe3+、Fe2+的鉴别和相互转化等新知识；