2024-2025学年新教材高中化学 第三章 铁 金属材料 3.1 铁及其化合物教学设计 新人教版必修第一册

2024-2025学年新教材高中化学第三章铁金属材料3.1铁及其化合物教学设计新人教版必修第一册授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间设计思路亲爱的小伙伴们，今天咱们要一起探索的是“铁及其化合物”这个神奇的世界。咱们从生活中常见的铁制品入手，一步步揭开铁的神秘面纱。咱们将用实验来见证铁的神奇变化，用化学知识来解释生活中的小问题。让我们一起走进化学的殿堂，感受科学的魅力吧！🌟🔍💡核心素养目标培养学生对化学实验的观察能力和操作技能，提升学生的科学探究能力；引导学生运用化学知识解释生活中的现象，增强学生的科学思维能力；培养学生严谨求实的科学态度，提高学生的社会责任感，认识到化学在材料科学和环境保护中的重要作用。教学难点与重点1.教学重点，①

①理解铁及其化合物的化学性质，包括铁的氧化还原性质及其在水溶液中的行为。

②掌握铁的常见化合物的制备方法和性质，如硫酸亚铁、氧化铁等。

2.教学难点，①

①分析铁在化学反应中的价态变化，理解氧化还原反应的基本原理。

②鉴别铁及其化合物的性质，尤其是在实验操作中如何准确判断铁的氧化和还原反应。

②理解铁的腐蚀原理，包括吸氧腐蚀和析氢腐蚀，并能够运用这些知识解释铁制品的防护措施。

③结合实际应用，如钢铁工业中的冶金过程，使学生理解化学知识在工业生产中的作用。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：通过生动的语言和实例，讲解铁及其化合物的基本概念和性质。

2.实验法：引导学生亲自操作实验，观察铁的氧化还原反应，加深对理论知识的理解。

3.讨论法：组织学生围绕铁的腐蚀与防护等话题进行讨论，培养批判性思维和团队合作能力。

教学手段：

1.多媒体展示：利用PPT展示铁及其化合物的结构、性质和反应过程，增强直观性。

2.实验演示：通过视频或现场演示实验步骤，确保学生正确理解实验操作。

3.在线资源：利用网络资源，如在线实验视频、互动问答平台，拓展学习渠道，提高学习效率。教学过程【导入】

同学们，今天我们要一起走进化学的世界，探索一种我们生活中无处不在的金属——铁。你们知道吗？铁不仅是我们生活中不可或缺的材料，它在化学领域也有着丰富的故事。让我们一起揭开铁的神秘面纱吧！

【新课导入】

首先，我们来回顾一下铁的基本性质。铁是一种过渡金属，它在化学反应中既能表现出氧化性，也能表现出还原性。接下来，我们将通过一系列实验来观察和验证铁的这些性质。

【实验一：铁的氧化还原性质】

同学们，现在请大家拿出实验器材，我们来进行第一个实验。这个实验的目的是观察铁在空气中氧化的过程。首先，我们取一小块铁片，用砂纸打磨干净，然后将其放入装有稀硫酸的试管中。观察铁片表面的变化，并记录下来。

（学生进行实验，教师巡视指导）

【实验观察与讨论】

同学们，现在请大家观察一下实验结果。你们看到了什么？铁片表面有什么变化？有的同学可能已经发现了，铁片表面出现了气泡，这是因为铁与稀硫酸发生了反应，产生了氢气。那么，这个实验说明了什么？

（学生回答，教师总结）

这个实验说明铁可以与酸反应，产生氢气。同时，我们还可以观察到铁片表面逐渐变得暗淡，这是因为铁被氧化了。所以，铁在化学反应中既可以表现出还原性，也可以表现出氧化性。

【新课讲解】

【铁的化合物】

铁的化合物种类繁多，其中最常见的是氧化铁和硫酸亚铁。氧化铁是一种红色固体，它是由铁和氧元素组成的化合物。硫酸亚铁是一种淡绿色晶体，它在水溶液中呈现出浅绿色。接下来，我们将通过实验来观察这两种化合物的性质。

【实验二：氧化铁和硫酸亚铁的性质】

同学们，现在我们来进行第二个实验。这个实验的目的是观察氧化铁和硫酸亚铁的性质。首先，我们取一小块氧化铁，放入试管中，加入稀盐酸。观察试管中的变化，并记录下来。然后，我们取一小块硫酸亚铁，重复上述步骤。

（学生进行实验，教师巡视指导）

【实验观察与讨论】

同学们，现在请大家观察一下实验结果。你们看到了什么？氧化铁和硫酸亚铁在稀盐酸中有什么变化？

（学生回答，教师总结）

氧化铁在稀盐酸中溶解，产生了气泡，这是因为氧化铁与盐酸反应生成了氯化铁和水。而硫酸亚铁在稀盐酸中没有明显变化，这是因为硫酸亚铁已经是一种盐，与盐酸不发生反应。

【铁的腐蚀与防护】

铁在空气中容易发生腐蚀，主要是因为铁与氧气和水发生反应，形成了铁锈。那么，如何防止铁的腐蚀呢？

【讨论与总结】

同学们，今天我们学习了铁及其化合物的性质，包括铁的氧化还原性质、铁的化合物以及铁的腐蚀与防护。通过实验，我们观察了铁的氧化还原反应，了解了铁的化合物性质，并探讨了铁的腐蚀与防护方法。希望大家能够将这些知识应用到实际生活中，比如在日常生活中如何防止铁制品生锈。

【课后作业】

1.总结铁的氧化还原性质，并举例说明。

2.查阅资料，了解铁的腐蚀与防护方法，并思考如何将这些方法应用到实际生活中。

3.设计一个实验，验证铁在不同环境中的腐蚀速度。

【教学反思】教学资源拓展1.拓展资源：

-铁的合金：介绍钢铁的基本知识，包括钢和铁的区别，以及合金钢、不锈钢等特殊合金的特性和应用。

-铁的提取与加工：探讨铁矿石的提取过程，包括磁选、浮选等物理方法，以及高炉炼铁的化学原理。

-铁的腐蚀原理：深入研究铁腐蚀的化学机制，包括电化学腐蚀、均匀腐蚀和点腐蚀等。

-铁的防护技术：介绍常见的防锈方法，如涂漆、镀层、电镀等，以及阴极保护技术。

2.拓展建议：

-学生可以阅读《钢铁是怎样炼成的》一书，了解钢铁工业的历史和发展，以及钢铁在现代社会中的重要性。

-组织学生参观钢铁厂或金属加工厂，亲身体验铁的提取、加工和成品制作过程。

-鼓励学生参与科学实验，如制作铁的腐蚀实验装置，观察不同条件下铁的腐蚀速度。

-学生可以收集有关铁及其合金的图片和资料，制作成小报或报告，展示他们的研究成果。

-利用网络资源，如在线教育平台，查找与铁相关的科普视频和动画，帮助学生更好地理解抽象的概念。

-安排学生进行小组讨论，探讨铁在不同领域中的应用，如建筑、汽车、航空等，以及铁资源对环境的影响。

-设计一个项目，让学生设计一种新型的铁制品，并解释其设计理念和技术原理。

-引导学生关注铁资源的可持续性，讨论如何合理开采和利用铁资源，减少对环境的影响。课堂1.课堂评价：

-提问环节：在课堂教学中，我将通过提问的方式来检查学生对铁及其化合物知识的掌握情况。例如，我会提问：“铁在空气中会发生什么变化？为什么会出现这种现象？”通过学生的回答，我可以了解他们对铁氧化过程的认知程度。

-观察学生实验操作：在实验环节，我将密切观察学生的实验操作，确保他们能够正确使用实验器材，并按照实验步骤进行操作。例如，我会观察学生在实验过程中是否能够正确地添加试剂、控制反应条件等。

-小组讨论与分享：在讨论环节，我会鼓励学生积极参与小组讨论，分享自己的观点和发现。通过观察学生的讨论过程，我可以了解他们的合作能力和表达能力。

-实时反馈：在课堂教学中，我会及时给予学生反馈，帮助他们纠正错误，巩固知识点。例如，在学生回答问题后，我会立即给予评价，指出他们的优点和需要改进的地方。

2.课堂提问示例：

-“铁在空气中氧化会形成什么物质？”

-“氧化铁的颜色是什么？为什么会有这种颜色？”

-“铁与稀硫酸反应会产生什么气体？为什么会有这种气体产生？”

-“如何解释铁制品生锈的现象？”

-“铁的腐蚀与防护有哪些方法？请举例说明。”

3.课堂观察与反馈：

-在实验操作过程中，我会关注学生的实验态度、操作规范和实验结果。对于操作不规范的学生，我会及时纠正，并提醒他们注意安全。

-在小组讨论环节，我会观察学生的参与度、表达能力和团队合作精神。对于表现优秀的学生，我会给予表扬；对于表现不足的学生，我会鼓励他们积极参与，提高自己的表达能力。

4.作业评价：

-作业批改：我会认真批改学生的作业，包括实验报告、习题和论文等。在批改过程中，我会注意学生的解题思路、计算过程和答案的正确性。

-及时反馈：对于学生的作业，我会及时给予反馈，指出他们的优点和不足。对于错误，我会耐心解释，帮助他们找到错误的原因，并提供正确的解题方法。

-鼓励学生：在作业评价中，我会鼓励学生继续努力，提高自己的学习水平。对于进步较大的学生，我会给予表扬，以激发他们的学习积极性。

5.课堂评价总结：

-通过课堂评价，我可以及时了解学生的学习情况，发现教学中的不足，并采取相应的措施进行改进。

-课堂评价有助于提高学生的学习兴趣和主动性，促进他们的全面发展。

-通过课堂评价，我可以培养学生的批判性思维和解决问题的能力，为他们的终身学习奠定基础。课后作业1.实验报告：

-实验目的：观察铁与稀硫酸的反应。

-实验材料：铁片、稀硫酸、试管、滴管等。

-实验步骤：

1.取一小块铁片，用砂纸打磨干净。

2.在试管中加入适量稀硫酸。

3.将铁片放入试管中，观察现象。

-实验现象：铁片表面产生气泡，溶液由无色变为浅绿色。

-实验结论：铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。

2.化学方程式书写：

-铁与氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁的化学方程式是什么？

-答案：3Fe+2O2→Fe3O4

3.铁的腐蚀原理分析：

-分析铁在空气中发生腐蚀的原理，并解释为什么铁锈是疏松多孔的结构。

-答案：铁在空气中与氧气和水发生反应，生成铁锈（Fe2O3·nH2O）。由于铁锈结构疏松多孔，它不能阻止铁与氧气和水的进一步接触，导致铁继续腐蚀。

4.铁的防护措施设计：

-设计一种防止铁制品生锈的方法，并说明其原理。

-答案：可以在铁制品表面涂上一层防锈漆。防锈漆可以隔绝铁与氧气和水的接触，从而防止铁生锈。

5.铁的合金应用：

-列举三种常见的铁合金，并说明它们各自的应用领域。

-答案：

1.钢铁：广泛应用于建筑、汽车、船舶、桥梁等领域。

2.不锈钢：用于餐具、厨具、医疗器械、建筑装饰等。

3.镀锌铁：用于屋顶、围栏、车辆等，以防止腐蚀。

6.铁资源环境保护：

-铁矿石开采对环境有哪些影响？如何减少这些影响？

-答案：铁矿石开采会破坏土地、水资源和生态环境。为了减少这些影响，可以采取以下措施：

1.严格的环境保护法规，确保开采过程中的环保措施得到执行。

2.采用先进的开采技术，减少对环境的破坏。

3.加强铁矿石资源的回收利用，减少新资源的开采。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验教学与理论教学相结合：在课堂上，我尝试将铁及其化合物的理论知识与实际实验操作相结合，让学生在动手实践中加深对理论知识的理解。这种教学方法不仅提高了学生的动手能力，也增强了他们的学习兴趣。

2.案例教学法的运用：我选取了与铁及其化合物相关的实际案例，如钢铁工业中的冶金过程，让学生在分析案例的过程中，理解化学知识在实际中的应用，提高了他们的分析问题和解决问题的能力。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.教学深度不足：在讲解铁的氧化还原性质时，我发现部分学生对氧化还原反应的基本原理理解不够深入，导致他们在面对复杂问题时容易感到困惑。

2.学生参与度不高：在课堂讨论环节，我发现部分学生参与度不高，可能是由于对铁及其化合物缺乏兴趣或者对化学反应的抽象概念难以理解。

3.评价方式单一：目前主要依靠课堂表现和作业成绩来评价学生的学习效果，这种评价方式可能无法全面反映学生的学习情况。

反思改进措施（三）改进措施

1.深化教学内容：针对教学深度不足的问题，我计划在讲解氧化还原反应时，增加对电子转移、化合价变化等基本概念的解释，并通过实例分析帮助学生理解。

2.提高学生参与度：为了提高学生的参与度，我计划在课堂讨论环节，设计更多与学生生活实际相关