高中新课程化学教学设计案例

高中新课程化学教学设计案例**一、教学背景分析**1.课程标准要求《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》对“铁及其化合物”的要求为：“结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铁及其重要化合物的主要性质，认识其在生产、生活中的应用；理解氧化还原反应在物质转化中的作用。”强调宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任等核心素养的培养。2.教材分析本案例选自人教版《化学1》（必修）第三章“金属及其化合物”第二节“几种重要的金属化合物”。铁及其化合物是高中化学元素化合物知识的重要内容，既是对氧化还原反应、离子反应等核心概念的具体应用，也是后续学习“电化学基础”“物质结构与性质”的基础。3.学生情况分析学生已学习了氧化还原反应、离子反应等理论知识，具备一定的实验操作能力，但对“物质转化”的逻辑关系缺乏系统认识，对“化学与生活”的联系不够敏感。需通过情境驱动和实验探究，引导学生从“宏观现象”到“微观本质”建构知识体系。**二、教学目标**1.知识与技能（1）了解铁的三种氧化物（FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄）的物理性质及用途；（2）掌握Fe²⁺、Fe³⁺的检验方法；（3）理解Fe²⁺与Fe³⁺的相互转化（氧化还原反应视角）。2.过程与方法（1）通过“铁离子检验”“亚铁离子与铁离子转化”的实验探究，提升实验设计、操作及现象分析能力；（2）通过“宏观现象-微观本质-符号表达”的三重表征，培养化学思维方法。3.情感态度与价值观（1）通过“补铁剂的选择”“铁锈的防治”等生活情境，体会化学的实用价值；（2）通过小组合作探究，培养团队协作与科学探究精神。**三、教学重难点**1.教学重点Fe²⁺、Fe³⁺的检验方法；Fe²⁺与Fe³⁺的相互转化。2.教学难点氧化还原反应在Fe²⁺与Fe³⁺转化中的应用（电子转移分析）。**四、教学方法**问题导向探究法：以“生活中的铁化合物”为情境，提出问题，引导学生通过实验探究解决问题；合作学习法：小组分工完成实验、讨论，提升参与度；多媒体辅助法：用动画展示电子转移过程，突破微观难点。**五、教学过程设计**环节1：情境导入——生活中的“铁”问题（5分钟）教师活动：展示图片（补铁剂、铁锈、不锈钢厨具），提出问题：补铁剂中的“铁”是哪种形式？为什么不能用Fe³⁺？铁锈的主要成分是什么？为什么铁会生锈？不锈钢中的“铁”为什么不易腐蚀？学生活动：结合生活经验思考，尝试回答问题。设计意图：用真实情境引发兴趣，明确本节课的探究方向——铁及其化合物的性质与转化。环节2：实验探究1——Fe³⁺与Fe²⁺的检验（15分钟）教师活动：提供试剂（FeCl₃溶液、FeCl₂溶液、KSCN溶液、NaOH溶液），提出任务：设计实验，区分Fe³⁺与Fe²⁺；记录实验现象，总结检验方法。学生活动：1.小组讨论实验方案（如用KSCN溶液、NaOH溶液）；2.动手实验，观察现象（FeCl₃+KSCN变红，FeCl₂+KSCN无现象；FeCl₃+NaOH生成红褐色沉淀，FeCl₂+NaOH生成白色沉淀后迅速变为灰绿色，最终变为红褐色）；3.汇报实验结果，总结检验方法：Fe³⁺：遇KSCN溶液变红；遇NaOH溶液生成红褐色沉淀；Fe²⁺：遇KSCN溶液无现象（加氧化剂后变红）；遇NaOH溶液生成白色沉淀，迅速变质。教师引导：强调KSCN溶液是检验Fe³⁺的特效试剂，NaOH溶液检验时需注意Fe²⁺的氧化问题。设计意图：通过实验探究，让学生自主建构Fe³⁺与Fe²⁺的检验方法，培养实验设计与现象分析能力。环节3：实验探究2——Fe²⁺与Fe³⁺的相互转化（20分钟）教师活动：提出问题：Fe²⁺与Fe³⁺能否相互转化？需要什么条件？提供试剂（FeCl₂溶液、FeCl₃溶液、铁粉、氯水、双氧水、维生素C），引导学生设计实验：探究Fe³⁺→Fe²⁺的转化（需要还原剂，如铁粉）；探究Fe²⁺→Fe³⁺的转化（需要氧化剂，如氯水、双氧水）。学生活动：1.小组讨论转化条件（氧化还原反应视角：Fe³⁺→Fe²⁺需要还原剂，Fe²⁺→Fe³⁺需要氧化剂）；2.设计实验方案（如FeCl₃+铁粉→FeCl₂；FeCl₂+氯水→FeCl₃）；3.实验操作，记录现象（FeCl₃+铁粉：溶液由黄色变为浅绿色，KSCN溶液不变红；FeCl₂+氯水：溶液由浅绿色变为黄色，KSCN溶液变红）；4.用离子方程式表示转化过程（Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl⁻）；5.小组汇报，总结转化规律：Fe³⁺→Fe²⁺：加还原剂（如Fe、Cu、维生素C）；Fe²⁺→Fe³⁺：加氧化剂（如Cl₂、H₂O₂、HNO₃）。教师引导：用动画展示电子转移过程（如Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺中，Fe失去电子，Fe³⁺得到电子），强调氧化还原反应的本质是电子转移。设计意图：通过实验探究，让学生理解Fe²⁺与Fe³⁺的转化关系，从微观角度（电子转移）认识氧化还原反应的作用，突破难点。环节4：联系生活——解决“铁”问题（8分钟）教师活动：回到环节1的问题，引导学生用本节课的知识解答：补铁剂中的“铁”为什么是Fe²⁺？（Fe³⁺不易被人体吸收，Fe²⁺易吸收；KSCN检验补铁剂中的Fe²⁺：加KSCN无现象，加双氧水后变红）；铁锈的主要成分是什么？（Fe₂O₃·xH₂O，由Fe²⁺被氧化而来）；不锈钢中的“铁”为什么不易腐蚀？（加入Cr、Ni等金属，形成钝化膜，阻止Fe被氧化）。学生活动：用所学知识解释生活问题，体会化学的实用价值。设计意图：将知识应用于生活，落实“科学态度与社会责任”核心素养。环节5：总结提升——构建知识网络（5分钟）教师活动：引导学生梳理本节课的知识，构建“铁及其化合物转化”的知识网络：Fe→Fe²⁺（如与盐酸反应）；Fe²⁺→Fe³⁺（如与氯水反应）；Fe³⁺→Fe²⁺（如与铁粉反应）；Fe→Fe₃O₄（如与氧气反应）；Fe₂O₃→Fe（如铝热反应）。学生活动：绘制知识网络，总结核心知识点（检验方法、转化条件）。设计意图：帮助学生系统化知识，形成结构化思维。环节6：作业布置——拓展探究（2分钟）1.必做：完成课本习题（关于Fe³⁺与Fe²⁺的检验与转化）；2.选做：探究“补铁剂与维生素C的协同作用”（为什么补铁时要吃维生素C？设计实验验证）。设计意图：巩固基础，拓展探究，培养创新意识。**六、板书设计**铁及其化合物的性质与转化1.Fe³⁺与Fe²⁺的检验Fe³⁺：KSCN溶液（红）、NaOH溶液（红褐色沉淀）；Fe²⁺：KSCN溶液（无）→加氧化剂（红）、NaOH溶液（白色→灰绿→红褐色）。2.Fe²⁺与Fe³⁺的转化Fe³⁺→Fe²⁺：还原剂（Fe、Cu、维生素C）；Fe²⁺→Fe³⁺：氧化剂（Cl₂、H₂O₂、HNO₃）。3.核心规律：氧化还原反应是物质转化的重要驱动力。**七、教学反思**1.成功之处用生活情境贯穿始终，激发了学生的学习兴趣；实验探究设计合理，学生通过动手操作自主建构知识，提升了科学探究能力；注重核心素养的培养，尤其是“宏观辨识与微观探析”“科学态度与社会责任”。2.改进方向部分学生对电子转移的微观过程理解不够深入，需加强动画演示或实物模型的使用；小组讨论的时间可适当延长，让更多学生参与汇报。**八、教学评价设计**过程性评价：观察学生实验操作、小组讨论的参与度，记录实验报告的完整