探究“铁三角”的奥秘教学设计

《探究“铁三角”的奥秘》教学设计学习内容分析本节课基于高中化学鲁科版(必修一)第二章第三节第三课时——探究铁及其化合物的氧化性和还原性。本课时教学是前面氧化还原反应及氧化剂还原剂的应用，让学生学会用氧化还原的思想预测并探究物质的氧化性或还原性。学情分析本节课教学对象是高一年级的新生，通过前两个课时的学习他们已经对氧化还原反应有了一定程度的掌握，已初步建立了氧化还原的思想，他们已经具备本节课探究的知识背景。但是学生们对于自主学习方法的运用，抽象思维能力的形成还有一定程度的欠缺，还需要教师的启发和引导。教学目标1、知识与技能通过探究实验，掌握0价铁、+2价铁、+3价铁之间的相互转化关系。2、过程与方法运用氧化还原理论和研究物质性质的方法和程序，探究金属铁、氯化亚铁、氯化铁的氧化性或还原性。3、情感态度与价值观提高学生学习化学的兴趣，体验科学探究成功的喜悦，培养善于与他人合作的良好心理品质。教学重点、难点教学重点：金属铁、氯化亚铁、氯化铁之间的相互转化关系。教学难点：实验探究铁及其化合物的氧化性或还原性的过程。教学准备实验试剂：脱氧剂、稀盐酸、FeCl2溶液、FeCl3溶液、氯水、KSCN溶液、铜片。教具：多媒体、数字化实验仪器、食品教学方法类比法、演绎法、实验探究法教学流程创设情境，引入课题——提出问题，交流研讨——实验探究，得出结论——拓展升华，课堂反馈——感悟收获，体验成功教学过程【引入】同学们大家好，初次见面给同学们带了一些礼物。这个礼物中除了吃的东西以外还有一个小包装袋，请猜一猜这包东西的作用是什么？【过渡】它还有一个重要的作用就是吸收氧气、防止食品的氧化腐败？【交流研讨】什么样的物质可能会有这样的作用呢？【过渡】下面我们就拆开包装，揭开它神秘的面纱。请同学们拆开包装，将其中的固体物质全部放置在滤纸上。观察其颜色和状态。【交流研讨】脱氧剂的颜色和状态怎样？它可能是哪种物质？【过渡】其实这里的有效成分就是铁。我们怎样用简单的化学实验方法去验证它是铁呢？我们初中化学学习过铁的什么化学性质？【活动探究】探究脱氧剂中的固体究竟是不是铁。试剂：脱氧剂、稀盐酸实验步骤：将滤纸上的固体倒入试管中，向其中加入5至6滴管HCl溶液，振荡试管，观察现象实验现象：有气体放出这个反应的离子反应方程式如何书写？【板书】Fe+2H+=Fe2++H2↑【过渡】说明其中确实含有Fe。我们看到固体物质有没有全部溶解？其实脱氧剂中除了铁以外还有炭，在这里炭仅仅是一个添加剂的作用，至于为什么加炭，这在我们以后原电池的原理的学习中再给大家做详细的说明。【质疑】脱氧剂究竟如何脱氧呢？（展示脱氧剂使用前后的照片）我们发现使用后它的颜色变为红褐色。这是铁锈的颜色。铁锈就是Fe2O3，所以脱氧剂的工作原理就是吸收氧气，变为Fe2O3。【板书】Fe→Fe2O3【归纳总结】在这两个反应中，反应前后Fe的化合价都升高，作为还原剂，说明其具有还原性。【板书】一、Fe具有还原性【质疑】除了0价的铁单质之外，你还知道铁都有哪些价态？我们分别来认识一下Fe2+、Fe3+。请同学们观察药品盒中的FeCl2溶液、FeCl3溶液Fe2+、Fe3+分别是什么颜色的？【过渡】化学上将这三种不同价态的铁元素之间称之为“铁三角”。这就是这节课我们所探究的课题。【板书】探究“铁三角”的奥秘【过渡】通过对脱氧剂的探究我们知道Fe具有还原性。那么从化合价的角度看Fe2+具有什么性质呢？【板书】二、Fe2+具有还原性和氧化性【质疑】如何证明物质具有还原性或氧化性？【复习回顾】将下列物质分为氧化剂和还原剂。Fe粉、KMnO4溶液、氯水、Cu片【过渡】下面我们就以FeCl2为例探究Fe2+的性质。先来探究其还原性。【探究一】探究Fe2+的还原性和氧化性探究Fe2+的还原性利用表格一中的氧化剂，小组讨论设计实验方案，验证Fe2+的还原性。【演示实验】试剂：FeCl2溶液、氯水、KSCN溶液。现象：加入氯水后无明显现象【质疑】是否不能反应？【知识支持】Fe3+遇KSCN溶液显红色，所以实验室中经常用KSCN溶液检验Fe3+的存在。【现象】上述溶液加入KSCN溶液显红色。【实验解释】2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl—【学生实验】试剂：FeCl2溶液、KMnO4溶液、KSCN溶液。现象：加入KMnO4溶液紫色褪去，加入KSCN溶液显红色。【板书】Fe2+→Fe3+【结论】Fe2+确实具有还原性。【过渡】Fe2+的还原性还体现在实验室制备Fe(OH)2上。制出的Fe(OH)2白色沉淀在空气中迅速转变成灰绿色最终变为红褐色。Fe(OH)3就是一个红褐色沉淀。【交流研讨】Fe(OH)2白色沉淀在空气中呈现出这一现象的原因是什么？【教师演示实验】用氧气传感器探究Fe(OH)2在空气中变色的原因。容器中氧气的含量显著减少。说明Fe(OH)2变色是因为吸收了空气中的氧气。【归纳总结】4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。【过渡】Fe2+的还原性我们就探究到这，下面我们探究Fe2+的氧化性。实验方案：Fe2++Zn=Zn2++Fe（学生已有的知识）结论：Fe2+既有氧化性又有还原性【过渡】Fe2+的性质就讨论到这里，下面我们在来探究处于高价态的Fe3+，它具有什么性质？下面我们就以FeCl3溶液为例探究Fe3+的性质。【交流研讨】利用表格一中的还原剂，小组讨论设计实验方案，验证Fe3+的氧化性。完成表格三。【探究三】探究Fe3+的氧化性。【学生探究】试剂：FeCl3溶液、铁粉实验现象：溶液棕黄色褪去实验解释：Fe+2Fe3+=3Fe2+【趣味实验】请两位同学用玻璃棒分别蘸取蒸馏水和FeCl3溶液哪位同学能在铜箔上写字？【板书】2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+这个反应在工业上用于腐蚀铜制的印刷线路板。实验结论：Fe3+具有氧化性【交流研讨】展示FeCl2溶液放置一段时间后的颜色变化情况。为什么会出现这样的颜色变化？怎样保存含Fe2+的溶液？【学以致用】为什么维C与铁搭档效果会更好？【学海拾贝】通过这节课的学习你有什么收获？九、板书设计探究“铁三角”的奥秘Fe具有氧化性Fe+2H+=Fe2++H2↑二、