“铁红的前世今生”的项目式教学实践

项目式学习强调基于情境，围绕真实问题的解决，进行目标统整和内容统合，关联并重构知识，引导学生在经历完整问题解决的过程中建构大概念，建构学科和跨学科思想方法及认识方式。该文选择与课程内容有关的情境素材，以探讨“铁红的前世今生”为生活线，以第5章“金属的冶炼与利用”、第7章“广泛应用的酸、碱、盐”的内容为化学知识线，双线并举，构成一堂有趣有料有温度的化学项目式复习课。一、教学主题内容及教学现状分析该复习课属于新课标一级主题“物质的性质与应用”，所包含的二级主题为：金属与金属矿物、常见的酸碱盐。铁是生产生活中应用最广泛的金属，教材通过生活实例、实验探究等方式介绍了铁的物理、化学性质，并在第7章“应用广泛的酸碱盐”中涉及到氢氧化铁、氧化铁、三价铁盐、二价铁盐的相关转化。作为初中化学金属元素的代表，通过铁的学习，学生能掌握元素化合物学习的一般方法，对金属特性和通性有更系统的认识，掌握了含铁物质的相关转化，同时该部分内容与高中化学铁及其化合物等知识有着紧密联系，在初高中的衔接上起到重要作用。二、教学思想与创新点在复习课中，学生对知识的新鲜感下降，如果只是简单地进行知识点重现很难激发学生的学习动力，也不利于学生能力的进一步提升，采用项目式教学让学生成为项目探究的主体，极大地提高了学生在复习课中的参与度和积极性。依据项目式教学中项目主题选取需具备承载学科思想方法、发展学生的核心素养、具有可操作性等特征，“含铁物质的转化及应用”复习课选取了生活中常见的红色颜料——铁红，分为3个项目：搜集铁红在历史上的存在、了解本地企业沙钢工业制铁红及自制铁红，使复习课起到回顾与整理、建构与生长的作用。三、教学目标1.了解铁红在历史的演变中扮演的重要角色。2.通过铁红工艺流程的介绍和了解，辩证地认识工艺的优缺点，并通过每一步中含铁物质的转化，形成含铁物质相互转化的思维导图，结合酸碱盐的知识，对整个初中阶段化学学科的物质转化有更深地理解。3.介绍本地企业沙钢制备铁红的方法，培养对地方的认同感及归属感。4.通过自制铁红的实验，提高动手能力，面对实验过程中出现的问题，会去分析问题、解决问题，发展实验探究与创新意识，体验实验成功的喜悦，初步形成科学探究、严谨求实的科学态度。四、教学流程（见表1）五、教学实录1.搜集铁红在历史上的存在[情境]丹霞地貌以其色彩绚丽、造型奇特而闻名天下。在小学科学及地理教科书上我们已经领略过关于火烧云般的红色山峰，而这个红就来源于氧化铁，这些氧化铁是含铁矿物长期暴露在大气中风化积累下来的。[教师设问]勤劳智慧的中国古代劳动人民用这些氧化铁制成天然的红色颜料，即铁红，应用于多个领域。来说说看你搜集到的关于铁红应用的资料。[学生回答]各抒己见。[教师总结]宋代王希孟的《千里江山图》和敦煌壁画张骞出使西域画中，使用的红色颜料都是铁红。[教师引导]如今氧化铁仍被作为红色颜料广泛应用，清同学们思考，如今的铁红仍是人工开采的天然原材料吗？[学生回答]总结：古人使用人工开采天然氧化铁，其采集方法存在难度高、效率低、制得的铁红纯度较低等等缺点，随着技术的迭代更新，以上方法已被淘汰。2.工业制铁红[教师引导]那么如今工业上如何制备铁红呢？以什么为原料？本地的世界500强钢铁企业沙钢每年也会生产很多铁红，请大家观看视频，从视频中找到制取铁红的原料，并尝试写出工艺流程。[学生]观看沙钢制铁红的视频，并小组讨论得出沙钢制取铁红的原料和整个工艺流程。[教师总结]钢铁企业以废铁屑为原料，在废铁屑中加入废酸，形成氯化铁和氯化亚铁的混合溶液，并在800-850℃的高溫炉内，与氧气、水共同作用形成铁红和氯化氢气体。[教师设问]沙钢的制法中，除了将废铁屑、废酸变废为宝外，还有什么其他优点吗？[学生回答]还有流程简单，操作简便，原料便宜，利于获得，不会产生温室气体，循环利用等优点。[教师总结]沙钢在制铁红方面确实有独到之处。除了制铁红，沙钢的钢铁还广泛应用于桥梁、建筑、汽车等基础民生领域，为张家港人民，为全国人民谋福利，为建设钢铁强国做出了巨大的贡献。3.自制铁红[教师引导]沙钢制得铁红需要高温炉，显然我们初中化学实验室是达不到这个条件的，根据学案上提供的原料：氯化铁溶液，氢氧化钠溶液。根据资料：氢氧化铁受热易失水。小组讨论总结设计你们的实验方案。[学生]小组讨论得到实验方案：将氯化铁溶液和氢氧化钠溶液混合后出现红褐色沉淀，过滤出的红褐色沉淀失水得到铁红。[教师引导]有些注意事项值得关注：（1）氯化铁溶液、氢氧化钠溶液都用2个半滴管，氢氧化钠溶液有腐蚀性，使用时一定要小心；（2）过滤操作注意“一贴二低三靠”；（3）洗涤的日的是对滤渣进行清洗，注意洗涤所用水的量不要太多；（4）加热使用的设备有铁圈、泥三角、坩埚，加热时可用玻璃棒在坩埚中轻轻搅拌，如果存在飞溅现象，要采取间歇性加热。[学生活动]根据实验方案及注意事项进行实验。[教师引导]同学们的小组实验在给定的时间内几乎都完成的很出色，有些小组得到的铁红发黑，其中的原因值得大家后续继续讨论。成功的小组可将制得的铁红中加点水，在白纸上写出你想写的字。老师也用第一组制得的铁红写了四个字：中考必胜！[教师引导]现在请同学们绘制关于铁及其含铁化合物之间相互转化的思维导图，并在箭头上标明反应条件。[学生活动]绘制思维导图，通过小组合作尽可能的呈现铁及其含铁化合物之问的所有已知转化（如图1所示）。[教师引导]同学们合作