新教材高中化学 3.1 铁及其化合物教学设计 新人教版必修1

新教材高中化学3.1铁及其化合物教学设计新人教版必修1科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）新教材高中化学3.1铁及其化合物教学设计新人教版必修1教学内容分析嘿，大家好！今天我们要一起探索新教材高中化学3.1章节——铁及其化合物。这个章节可是化学学习的重点哦！我们先来回顾一下教材内容，主要包括了铁的性质、氧化铁和氢氧化铁的制备方法，还有这些化合物在生活中的应用。这些知识点和之前学习的金属活动性顺序、化合物的性质有着密切的联系呢！让我们一起走进化学的世界，揭开铁及其化合物的神秘面纱吧！😄核心素养目标在本节课的学习中，我们旨在培养学生的以下核心素养：

1.**科学探究能力**：通过实验探究铁及其化合物的性质，提升学生观察、实验、分析和解决问题的能力。

2.**科学思维**：引导学生运用化学原理理解铁及其化合物的化学行为，培养逻辑推理和批判性思维能力。

3.**社会责任感**：认识到化学在环境保护和资源利用中的重要性，增强学生对科学服务于社会的认识。

4.**科学态度与价值观**：培养学生严谨求实的科学态度，以及对科学探索的热爱和追求。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

在学习铁及其化合物之前，学生们已经对金属的性质和化合物的基本概念有了初步的了解。他们熟悉了金属活动性顺序表，能够识别一些常见金属的化学性质。此外，他们对化合物的制备和性质也有一定的认识，这为学习铁及其化合物奠定了基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高中学生对化学实验往往表现出浓厚的兴趣，因为他们喜欢通过实验来观察和验证化学原理。学生的能力方面，他们已经具备了一定的实验操作技能和化学计算能力。在学习风格上，有的学生偏好通过实验操作来学习，而有的学生则更倾向于通过理论分析和计算来理解化学概念。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在学习铁及其化合物时，学生可能会遇到以下困难和挑战：首先，铁及其化合物的性质较为复杂，学生可能难以理解其氧化还原性质和反应机理。其次，实验操作中可能会遇到铁的腐蚀问题，需要学生掌握一定的防护措施。最后，学生在进行化学计算时，可能会对铁及其化合物的化合价和电子转移过程感到困惑。因此，教学中需要注重引导学生逐步克服这些困难，提高他们的化学素养。教学资源-软硬件资源：

-实验室设备：试管、烧杯、酒精灯、铁片、稀盐酸、硫酸铜溶液等。

-多媒体设备：电脑、投影仪、白板。

-课程平台：

-学校内部教学平台。

-信息化资源：

-铁及其化合物相关的教学视频、动画演示。

-在线实验指导手册。

-教学手段：

-课堂讲解。

-实验操作演示。

-小组讨论。

-课堂练习。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。例如，提前一周发布关于铁及其化合物的基本性质和常见反应的资料。

设计预习问题：围绕铁及其化合物的性质和制备，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。如：“铁在空气中为何会生锈？如何防止铁生锈？”

监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。通过在线平台查看学生的预习资料阅读记录和提交的预习成果。

学生活动：

自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解铁及其化合物的基本性质和制备方法。

思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。例如，学生可能会提出关于铁的氧化还原反应中的电子转移问题。

提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。学生通过提交预习成果，教师可以了解学生的预习情况。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过展示铁制品的图片或视频，引出铁及其化合物的课题，激发学生的学习兴趣。

讲解知识点：详细讲解铁及其化合物的性质，如铁的氧化还原性质、氧化铁的制备等。例如，讲解铁与稀盐酸反应生成氯化铁的过程。

组织课堂活动：设计小组讨论，让学生根据预习内容，探讨铁在不同条件下的化学行为。

解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，如“为何氯化铁溶液呈黄色？”进行及时解答和指导。

学生活动：

听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

参与课堂活动：积极参与小组讨论，通过实验验证铁的氧化还原反应。

提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：布置关于铁及其化合物性质和应用的课后作业，如设计一个防止铁制品生锈的方案。

提供拓展资源：提供与铁及其化合物相关的拓展资源，如相关书籍、科学网站等，供学生进一步学习。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导，指出学生的优点和需要改进的地方。

学生活动：

完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考，如查阅关于铁在工业中的应用。

反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议，如如何更好地理解化学方程式的平衡。学生学习效果学生学习效果

在本节课的学习后，学生们在以下几个方面取得了显著的效果：

1.**知识掌握程度提升**：

学生们通过学习铁及其化合物，掌握了铁的物理和化学性质，了解了铁的氧化还原反应，以及铁及其化合物的制备方法。他们能够解释铁生锈的原理，并描述铁在工业中的应用，如钢铁制造和防腐涂料。

2.**实验技能增强**：

学生们在课堂实验中，学会了如何安全操作化学试剂，如何使用试管、烧杯等实验器材，如何观察并记录实验现象。通过实验，他们加深了对铁及其化合物性质的理解。

3.**问题解决能力提高**：

学生们面对铁及其化合物相关的问题时，能够运用所学知识进行分析和解决。例如，在讨论如何防止铁制品生锈时，他们能够提出多种可行的解决方案。

4.**科学探究精神培养**：

通过预习和课堂讨论，学生们培养了科学探究的精神。他们在遇到疑问时，能够主动查阅资料，提出假设，并通过实验验证自己的猜想。

5.**团队合作能力加强**：

在小组讨论和实验中，学生们学会了如何与同伴合作，共同完成任务。他们学会了倾听他人的观点，尊重不同的意见，并能够有效地沟通和协调。

6.**批判性思维能力发展**：

学生们在讨论和解决问题时，开始形成自己的观点，并能够对不同的理论和方法进行批判性思考。例如，在讨论铁的氧化还原反应时，他们能够分析不同反应条件对反应速率的影响。

7.**实际应用能力提升**：

学生们能够将所学知识应用于实际生活中，例如，他们能够识别铁制品的锈蚀情况，并采取适当的措施进行保养。

8.**自主学习能力增强**：

通过自主预习和课后拓展学习，学生们养成了自主学习的习惯。他们能够利用网络资源、图书馆等渠道进行学习，提高了自我管理学习的能力。

9.**情感态度价值观形成**：

学生们通过学习铁及其化合物，对化学产生了更深的兴趣，认识到化学在科技进步和社会发展中的重要作用，增强了社会责任感和科学精神。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.**情境化教学**：在讲解铁及其化合物时，我尝试将抽象的化学知识融入到具体的情境中，比如通过展示铁制品在日常生活中的应用，让学生们更加直观地理解铁的化学性质。

2.**实验探究式学习**：我设计了多个实验，让学生们在实际操作中探究铁的氧化还原反应，这种探究式学习不仅提高了学生的动手能力，也激发了他们的学习兴趣。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.**学生基础差异**：部分学生在基础知识上存在差异，导致在理解铁及其化合物的一些复杂概念时感到困难。这需要我在教学中更加注重分层教学，针对不同层次的学生提供相应的辅导。

2.**课堂互动不足**：虽然我尝试了小组讨论等方式，但发现课堂互动的深度和广度还有待提高。学生之间的交流不够充分，有时难以形成深层次的讨论。

3.**评价方式单一**：目前主要依靠作业和考试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过程和能力发展。

反思改进措施（三）

1.**实施分层教学**：针对学生基础差异，我将设计不同难度的学习任务和辅导材料，确保每个学生都能在原有基础上有所提高。

2.**增强课堂互动**：我计划在课堂上更多地鼓励学生提问和回答问题，通过角色扮演、小组竞赛等形式，提高学生的参与度和课堂活力。

3.**多元化评价方式**：除了传统的作业和考试，我还将引入课堂表现、实验报告、项目作业等多种评价方式，以更全面地评估学生的学习成果。

4.**加强教学反思**：定期进行教学反思，分析教学效果，根据学生的学习反馈调整教学策略，确保教学活动更加符合学生的实际需求。

5.**整合资源合作**：与学校图书馆、实验室以及其他教师合作，共同开发教学资源，为学生提供更丰富的学习体验。课后作业为了巩固学生对铁及其化合物知识的掌握，以下是一些课后作业题目，旨在帮助学生深入理解并应用所学内容：

1.**实验设计题**：

设计一个实验方案，用于验证铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜的实验。请列出实验步骤、所需材料和预期结果。

**答案**：

实验步骤：

1.准备铁片、硫酸铜溶液、试管、滴管。

2.在试管中加入少量硫酸铜溶液。

3.使用滴管将铁片放入硫酸铜溶液中。

4.观察并记录溶液颜色变化和铁片表面变化。

5.将反应后的溶液过滤，观察固体残留物。

所需材料：铁片、硫酸铜溶液、试管、滴管、滤纸。

预期结果：溶液颜色由蓝色变为浅绿色，铁片表面出现红色固体（铜）。

2.**计算题**：

计算在25℃下，将25g铁片加入100g5%的硫酸溶液中，铁完全反应后，生成的氢气的体积（假设反应完全，不考虑气体溶解度）。

**答案**：

反应方程式：Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑

铁的摩尔质量：55.85g/mol

氢气的摩尔体积：22.4L/mol（标准状况下）

铁的物质的量：25g/55.85g/mol≈0.447mol

生成的氢气的物质的量：0.447mol

生成的氢气体积：0.447mol×22.4L/mol≈10L

3.**问题解决题**：

一块铁制品在潮湿的空气中生锈，试分析铁生锈的条件，并提出防止铁生锈的方法。

**答案**：

铁生锈的条件：铁与氧气和水同时接触。

防止铁生锈的方法：

1.保持铁制品干燥，避免与水接触。

2.在铁制品表面涂覆防护涂层，如油漆、镀锌等。

3.使用不锈钢等不易生锈的合金材料。

4.**应用题**：

铁的氧化物赤铁矿（Fe2O3）是一种重要的铁矿石。计算生产1吨赤铁矿需要多少吨铁矿石（假设铁矿石中铁的质量分数为70%）。

**答案**：

赤铁矿的摩尔质量：Fe2O3=55.85g/mol×2+16g/mol×3=159.7g/mol

铁的摩尔质量：55.85g/mol

铁的质量分数：70%

生产1吨赤铁矿所需的铁的物质的量：1吨/159.7g/mol×2×55.85g/mol=0.7吨

生产1吨赤铁矿所需的铁矿石质量：0.7吨/0.7=1吨

5.**思维拓展题**：

假设你是一名材料科学家，需要设计一种新型不锈钢，以提高其耐腐蚀性。请提出至少两种改进方案，并简述理由。

**答案**：

改进方案：

1.添加铬（Cr）和镍（Ni）等元素，形成富铬层，提高不锈钢的耐腐蚀性。

2.改变不锈钢的微观结构，如采用冷加工工艺，使材料表面形成细小的晶粒，增加抗腐蚀能力。

理由：

1.铬和镍是耐腐蚀性能优异的元素，能够有效提高不锈钢的耐腐蚀性。

2.微观结构的改变可以降低材料的孔隙率，减少腐蚀介质渗透的机会。作业布置与反馈作业布置：

为了帮助学生巩固本节课所学关于铁及其化合物的知识，以下布置了适量的作业：

1.**实验报告**：要求学生根据课堂上进行的铁与硫酸铜溶液反应实验，撰写实验报告。报告应包括实验目的、原理、步骤、现象描述、数据分析以及结论。

2.**计算题**：计算在标准状况下，将50g纯铁加入500g10%的稀硫酸中，反应后生成的氢气的体积。

3.**思考题**：分析铁在不同环境中（如酸性、碱性、潮湿环境）的化学行为，并讨论如何防止铁在这些环境中的腐蚀。

4.**应用题**：设计一个简单的实验方案，验证氧化铁（Fe2O3）与一氧化碳（CO）在高温下反应生成铁和二氧化碳的化学反应。

5.**写作题**：撰写一篇短文，介绍铁在工业和日常生活中的应用，以及铁制品防腐的一些基本知识。

作业反馈：

对于学生的作业，我将采取以下方式进行批改和反馈：

1.**及时批改**：在作业提交后的第一时间进行批改，确保学生能够及时收到反馈。

2.**详细批改**：对每项作业进行详细的批改，不仅指出错误，还给出正确的答案或解题思路。

3.**针对性反馈**：针对学生在作业中反映出的具体问题，给出针对性的改进建议。例如，对于实验报告，我会关注学生是否能够准确描述实验现象和数据分析。

4.**鼓励与表扬**：在反馈中，不仅要指出学生的不足，也要对他们的努力和正确答案给予鼓励和表扬。

5.**集体讨论**：对于一些共性问题，可以在课堂上组织学生进行集体讨论，共同学习和提高。

6.**个别辅导**：对于作业中有困难的学生，我将提供个别辅导，帮助他们理解和掌握相关知识点。板书设计①铁的性质

-物理性质：银白色金属，硬度大，延展性好

-化学性质：具有还原性，能与酸反应生成氢气，能与氧气和水反应生成锈

②铁的氧化还原反应

-还原反应：Fe+2H