大单元教学设计-铁及其化合物-高中-化学-教学设计

PAGE大单元教学设计——铁及其化合物王玲洁西安铁一中滨河高级中学一.教学内容分析及课时分配1、单元教学情境的选择和单元学习内容分析指向素养的学习是真实情境与任务介入的真实学习，只有在真实情境下运用某种或多种知识完成特定的任务，才能评估关键能力、必备品格和价值观念。基于对课程标准的解读以及对学习内容及其承载的学科价值的整体考虑，选择较为熟悉的“补铁剂”为贯穿整个单元的大情境，确定了“补铁中的科学”的单元主题名称，具体以燕麦中的铁、第一代补铁剂（硫酸亚铁）创设课时情境，在完成铁及其化合物核心知识教学的同时，培养分类观、元素观、转化观等学科观念，带领学生感受模型认知和科学探究的学科方法，体会化学学科的应用价值。2、课时分配及每课时主要教学内容课时分配课时主题课时内容课时1寻找生命的“补铁剂”检验麦片中的还原性铁粉，分析铁粉的功效，了解到需要科学科学补铁。课时2制备补铁剂初步认识补铁剂，寻找制备补铁剂的可能路径，结合现实需求进行路径评价。课时3保存使用补铁剂探究二价铁离子的性质，分析补铁剂变质情况，结合实际情况分析保存和使用时的注意事项。学生情况分析1、学生已有基础初中阶段基于代表物认识物质性质，学习了铁与盐酸、硫酸的反应、铁与氧气的反应、氧化铁与酸的反应等具体反应。经过必修一第一章物质分类、离子反应和氧化还原反应学习，了解物质反应的基本规律。在第二章通过钠及其化合物的学习了解基于物质类别研究物质性质的方法；通过氯及其化合物的学习知道基于化合价研究物质性质的方法。2、教学障碍点在铁这个单元的学习中，学生初次尝试构建从“价-类”两个角度去认识物质，在构建二维图的过程中，学生在预测铁及其化合物的性质时往往不能自主的调用相关角度，需要教师提示或引导去聚焦核心元素化合价及物质类别。3、学生发展点构建用价类二维系统认识物质、研究物质性质和转化的思维模型。教学重难点1、教学重点（1）铁及其化合物的化学性质（2）构建铁及其化合物的“价-类”二维图（3）研究物质性质的思路、方法、策略的建立和应用（4）运用知识结构解决问题2、教学难点（1）铁及其化合物知识结构的应用（2）研究物质性质的思路、方法和策略的应用单元整体教学目标1、了解铁元素在自然界的存在形态、与人体健康的关系，体会化学对人类生活的重要意义；2、能从物质类别、元素价态的角度，依据复分解反应和氧化还原反应原理，预测铁及其化合物的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。3、运用“价-类”二维思维，设计实验检验补铁剂中铁元素的价态，分析异常现象找到干扰；能从物质类别和元素价态变化的角度说明推理思路；促进学生建立真实复杂体系中检验微粒存在形式的思路。课时规划与教学目标课时规划课时教学目标第1课时能依据物理特性和类别通性，完成铁单质的检验。能依据物质价态之间的转化规律，分析补铁剂在食品保鲜和人体内的转化路径。1.3能设计实验实现铁离子向亚铁离子的转化，能结合铁离子和亚铁离子的特性，分析、解释相关实验现象。第2课时2.1能依据类别和化合价对铁及其化合物进行简单分类2.2能依据物质类别及价态之间的转化规律，预测补铁剂的生产路径，初步完成“价-类”二维图2.3能设计简单实验验证铁的化合物的转化，能分析、解释有关实验现象第3课时3.1补全二维图，从价态和物质类别的角度，预测二价铁离子可能具有的性质，选择合适的试剂，设计实验验证，二价铁离子可能具有的性质3.2对补铁剂的成分进行分析、寻找微粒的性质差异、调用性质角度进行检验试剂的选择3.3结合试剂分析补铁剂在使用和保存过程中的注意事项，解读使用说明书中的化学原理教学过程第1课时教学阶段教师活动学生活动设计意图环节一：快速查铁任务1：你的身体缺铁吗？请对照资料卡片快速判断展示资料卡片：缺铁性贫血患者会出现皮肤苍白、食欲下降、头晕、乏力等症状，毛发变暗、变干，指甲发白、变薄、变平，甚至出现匙状甲。快速检查自身是否缺铁介绍缺铁的危害及症状，自然过渡到“补铁剂”。环节二：检验铁粉展示视频：麦片中添加还原性铁粉引起公众惊慌的新闻事件。任务2：根据已学知识，设计实验判断麦片中是否添加还原性铁粉。小组讨论，代表发言2、实验验证诊断学生对铁的物理性质的认识环节三：铁粉功效任务3：分析麦片中还原性铁粉的作用。提示：视角1：食品保鲜视角2：人体健康提问：铁粉在人体内如何转化为二价铁？展示资料卡片：胃酸的pH值教师小结：铁单质能被氧气氧化成Fe3+，也能被盐酸氧化成Fe2+。任务4：分析铁单质在哪些情况下会被氧化成Fe2+，在哪些情况下会被氧化成Fe3+。教师补充：铁与水蒸气的反应小组讨论、汇报、交流还原铁粉的作用和转化方程。诊断学生对铁的化学性质的认知水平，并使学生对化学性质的知识认知转向到应用认知环节四：促铁吸收展示资料卡片：能被人体直接吸收和利用的只有Fe2+任务5：设计方案，将Fe3+转化为Fe2+。（可供选择的试剂有：还原铁粉、铜丝、维生素C粉末、KSCN溶液、KI溶液、淀粉）教师补充：Fe3+的检验试剂—KSCN溶液演示实验：用KSCN溶液区分Fe2+和Fe3+分组实验，观察记录实验信息，解释实验现象，进行分析推理，书写相关反应离子方程式。提升学生的证据意识和探究能力环节五：科学补铁展示资料卡片：1、麦片中的“还原铁”，在国家标准内使用无害2、人体摄入过量的铁对心血管、一些常见疾病也是有危害的。我们提倡在有医师和药师指导下科学补铁。消除新闻恐慌，认识“合理用药”的重要性发展科学态度，形成“合理用药”观念。第2课时环节一：铁剂发展任务1：阅读以下资料，了解铁剂的发展历史。展示资料卡片无机铁（还原铁粉和硫酸亚铁）、有机铁（葡萄糖蒜亚铁、枸橼酸铁铵、富马酸亚铁、琥珀酸亚铁、蛋白琥珀酸铁）、血红素铁（氯化血红素）任务2：对上述补铁剂进行分类。（通过盐的组成引导学生关注有机铁的组成，进而完成分类）阅读资料卡片，从物质类别和化合价两个角度对补铁剂分类探查学生能否主动从价类两个角度认识物质的组成，也为后续研究含铁物质的转化起到提示作用环节二：制备硫酸亚铁任务3：请绘出制取硫酸亚铁的可能路径（原料自选，尽可能多的选择不同路径），写出有关化学方程式或离子方程式。教师小结，将同学们展示出来的设计路径表现在价类二维图中任务4：请设计实验方案完成下列转化：硫酸铁→硫酸亚铁（可供选择的试剂有：硫酸铜、还原铁粉、铜丝、KI溶液、淀粉溶液、维生素C粉末）教师小结，建立物质转化的分析思路：不同类别之间的转化，不同价态之间的转化任务5：设计转化路径：氧化铁→硫酸亚铁，氢氧化铁→硫酸亚铁设计实验获取硫酸亚铁，分析解释实验现象，完成价类二维图分组实验，观察记录实验信息，解释实验现象，进行分析推理设计转化路径探查学生能否从类别和价态两个角度，依据复分解和氧化还原反应原理，预测物质的化学性质与转化。通过三价铁转化为二价铁的氧化还原反应，聚焦从价态角度分析物质性质，实现转化。建立从类别和价态两个角度，设计物质转化路径的思路模型。环节三：路线评价任务6：请评价上述制取硫酸亚铁的方案。视角1：原料能否大量存在视角2：制备过程中是否引入杂质视角3：产品是否容易分离展示资料卡片：磁铁矿生产七水硫酸亚铁工艺流程图学习铁的氧化物、铁的氢氧化物部分性质，从三个视角出发，对制备硫酸亚铁的方案进行评价。了解实际工业生产的方案设计通过分析制备硫酸亚铁的现实需求，培养学生综合分析运用知识的学科能力第3课时环节一：再识硫酸亚铁任务1：请同学们预测硫酸亚铁可能具有哪些性质？并说明你预测的依据。任务2：请选择合适的试剂，设计实验验证任务1中的假设（可供选择的试剂：硫酸亚铁溶液、氯化钡溶液、氢氧化钠溶液、酸性高锰酸钾溶液、新制氯水、镁条、锌粒、硫氰化钾溶液等）任务3：整合一、二课时铁的“价-类”二维图从物质类别和价态两个角度出发，预测硫酸亚铁的性质。设计实验进行验证绘制铁的“价-类”二维图，标明物质转化关系。探查学生能否自主调用价类二维视角预测物质性质，能否利用价类二维图概括铁及其化合物的性质。环节二：保存铁剂任务4：结合硫酸亚铁的化学性质，分析敞口久置的补铁剂中铁元素的变质情况及原因任务5：请同学们利用铁及其化合物的“价-类”二维图，任选试剂，设计实验验证补铁剂中铁元素的存在形式引入硫氰化钾任务6：以硫氰化钾为基础，选择合适的试剂，设计实验检验补铁剂样品中铁元素的存在形式教师小结：复杂体系的物质检验思路分析体系中微粒→确定带检物质和干扰物质→利用性质差异选择试剂，排除干扰→检测物质任务7：撰写硫酸亚铁补铁剂的保存指南。分析久置硫酸亚铁的成分，进行Fe3+和Fe2+的检验培养学生利用物质特性进行设计检验方案的学科思维，建立复杂体系物质检验的思维模型。培养学生应用性质解决实际问题的能力。环节三：使用铁剂任务8：结合资料卡片，尝试解释硫酸亚铁使用说明书中的化学原理展示资料卡片：1.使用说明——维生素C与本品同服，有利于本品吸收2.亚铁离子在肠道中与肠黏膜细胞内的转铁蛋白结合，被小肠上皮细胞吸收3.小肠液的pH值正常为7.6左右根据硫酸亚铁的性质分析分析补铁剂在使用过程中的注意事项，解读化学原理。探查学生能否自主应用物质性质解决实际问题，培养证据推理能力和科学精神。作业设计1、判断题（课时目标1.1、1.2、1.3、2.1）（1）由于铁的性质比较活泼，所以自然界中没有游离态的铁单质()（2）铁与少量稀硫酸反应生成Fe2＋，与足量稀硫酸反应则生成Fe3＋()（3）铁与酸、盐溶液发生反应时，铁均表现出还原性()（4）向FeCl2溶液中滴加酸化的H2O2溶液，溶液变为棕黄色，并产生大量无色气体()2、选择题（课时目标1.3、2.2、2.3、3.1）（1）下列离子的检验方法合理的是()A.向某溶液中滴入KSCN溶液，溶液变成红色，说明原溶液中不含Fe2＋B.向某溶液中通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液变成红色，说明原溶液中含有Fe2＋C.向某溶液中加入NaOH溶液，立刻得到红褐色沉淀，说明原溶液中含有Fe3＋D.向某溶液中加入NaOH溶液，得到白色沉淀，一段时间后观察到沉淀颜色逐渐变成红褐色，说明原溶液中只含有Fe2＋，不含Mg2＋（2）为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是()实验操作实验现象离子反应实验结论A在氯化亚铁溶液中通入氯气溶液由浅绿色变成棕黄色2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－Fe2＋具有还原性B在氯化亚铁溶液中加入锌片溶液由浅绿色变成无色Fe2＋＋Zn=Fe＋Zn2＋Zn具有还原性C在氯化铁溶液中加入铁粉溶液由棕黄色变成浅绿色Fe3＋＋Fe=2Fe2＋铁单质具有还原性D在氯化铁溶液中加入铜粉溶液由蓝色变成棕黄色2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋Fe3＋具有氧化性（3）如图为铁及其化合物的“价—类”二维图。利用如图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系。下列分析结果不正确的是()A.二维图缺失的类别①应填“单质”，化学式②应填“Fe(OH)3”B.从物质类别分析，Fe2O3属于碱性氧化物，可以与稀盐酸反应C.从化合价角度分析，FeO既有氧化性又有还原性D.从物质转化角度分析，Fe2O3和FeCl3都可以通过一步反应直接转化成②3、填空题（课时目标2.2、2.3、3.1、3.2）某研究性学习小组为探究某医药公司出品的液体补血剂中的铁元素，进行了如下实验：Ⅰ.向试管中加入液体补血剂2mL，加入蒸馏水，振荡后发现溶液变澄清透明；滴加KSCN溶液，溶液显示淡红色。学生甲认为此补血剂含铁量很低，属不合格产品。(1)你认为学生甲的观点合理吗？__________Ⅱ.学生乙认为还应进一步探究实验，他将学生甲所得溶液分成三份，分别加入了氯水、溴水、碘水。发现加入