高中化学 第三章 第三节 铁的重要化合物教学设计 新人教版必修

1、铁的重要化合物教学设计本节内容选自人教版化学必修1第三章第二节铁的重要化合物，其内容分为2课时，本节课为第一课时。一、教学设计思路分析1、 教材分析本节课的地位和作用：主要内容是铁的氧化物的特征和用途以及铁和亚铁的氢氧化物的制取及转化。学习本课知识不仅可以巩固和加深对以前学习的碱性氧化物、两性氧化物、离子反应、氧化还原反应、铁的性质和冶炼等相关知识的理解，还能为即将学习铁盐和亚铁盐以及用途广泛的金属材料等知识做铺垫；对于初步学习无氧操作和提高实验探究能力都有重要作用。教材重点：铁的氧化物的性质和用途；铁的氢氧化物的制取和转化。教材难点：铁的氢氧化物的制取和转化。2、学情分析学生在初中阶段已学习

2、了铁的性质，同时在日常生活中也积累了不少有关铁的化合物的感性认识，进入高中已经学过钠和铝的重要化合物，有过利用离子反应和氧化还原反应来研究物质性质的经历，因此有了学习金属元素化合物的一些初步经验，这些都为本课时的学习奠定了基础。但是，学生的实验探究能力不够，缺乏无氧操作意识，要在教学中逐渐培养。3、 设计思路铁的化合物知识是元素化合物知识的重点和难点。为了突出重点突破难点，我采用学生自主设计实验方案、分组实验，通过对在实验过程中遇到的种种困难进行讨论，改进实验装置，重新实验最终得出理想结果这一探究过程，让学生亲身体验化学实验的科学性和严谨性，加深对化学是一门以实验为基础的科学的认识。二、教学设

3、计方案1、 教学目标知识与技能：通过自主阅读和列表对比，认识几种铁的氧化物的性质和途用；通过探究实验，知道Fe(OH)2、Fe(OH)3的转化关系；掌握Fe(OH)2的制备方法。过程与方法：利用列表比较的方法，学习铁的氧化物；通过分组讨论，自主设计实验方案，加深对制取Fe(OH)2实验的理解；通过实验对比法提高观察，分析比较的能力。情感、态度与价值观：通过设计改进制取Fe(OH)2实验，体验科学探究成功的喜悦；通过在学习过程中的交流讨论，提高与他人的交流能力。2、 教法学法教法指导：讲授法、演示法、指导探究法学法指导：自主阅读法、讨论法、实验探究法3、 教学模式发现问题学生分组实验，自己发现问

4、题猜想假设学生猜想导致实验失败的可能原因，教师加以引导实验验证学生进行改进实验装置，再进行验证得出结论证实猜想，总结经验，交流感受4、 教学准备学生分成6组。实验仪器：试管、长滴管、烧杯、酒精灯、铁三角、石棉网等。实验试剂：8mol/L NaOH溶液、1 mol/L FeCl3溶液、0.5 mol/L Fe2(SO4)3溶液、1 mol/L FeSO4溶液、1 mol/L FeCl2溶液、蒸馏水、煤油、新配置的1 mol/L FeSO4溶液、1 mol/L FeCl2溶液、FeO、Fe2O3、Fe3O4试剂、磁铁、稀盐酸等。5、 教学过程教学内容教师活动学生活动设计意图引课【PPT展示图片】【

5、导入】1898年，丹麦V波尔森发明了钢丝录音机。1907年波尔森又发明了钢丝录音机的直流偏磁法录音的机器。1935年德国科学家福劳耶玛发明了代替钢丝记录声音的磁带。这种磁带是以纸带和塑料带作为带基。带基上涂了一种黑色铁的氧化物粉末，并用化学胶体粘在一起。这种磁带不但重量非常轻，而且有韧性，便于剪切。1963年，荷兰飞利浦公司发明了盒式磁带，从此盒式磁带录音机很快在家庭中得到普及。【问题组一】1磁带能记录声音是黑色物质起重要作用，这种黑色物质是什么呢？ 2这种黑色物质是怎样的铁氧化物，具有怎样的特殊性质？【观看图片】【聆听】【思考，可能回答】四氧化三铁的铁性粉末；有磁性故事引课，吸引学生注意力，

6、激发学习兴趣引出铁的氧化物Fe3O4铁的氧化物【提问】这种神奇的黑色物质，其实它在我们的生活中随处可见，请同学们快速搜索，生活中哪些地方提到了有关磁性物质？【板书】铁的重要化合物 一、铁的氧化物【PPT图片展示】【讲述】在这些物品里面，都是通过一种铁的化合物Fe3O4等磁性物质来记录信息的。【问题组二】1铁除了Fe3O4还有没有其它的氧化物，请同学们根据初中所学化合价推断铁的氧化物还有哪些呢？请说明推断依据并联系生活事例。【评价】根据化合价得出铁的氧化物还可以有FeO，Fe2O3两种。【追问】在生活中，你们见过含这些物质的物品吗？【PPT图片展示】【讲述】初中我们已经学过铁锈的主要成分是疏松结

7、构的Fe2O3，修建房屋的砖瓦有两类，分别含有铁的两种氧化物，青砖瓦主要含有FeO，红砖和红砂石主要含有Fe2O3。【问题】铁的氧化物都有磁性吗？它们有哪些共性和特性，如何验证？【指导实验】请同学们完成以下实验并记录：1仔细观察试剂瓶里的FeO、Fe2O3、Fe3O4的颜色、状态；2然后用药匙取出少量，分别放到洁净的称量纸上，用磁铁靠近铁的氧化物，看谁能被吸引；3然后再分别装入小试管中，加入3mL水，振荡，观察是否溶解；4最后用长吸管吸取各试管中的水，再分别加入3mL稀盐酸，振荡，观察铁的氧化物的溶解情况；把观察和实验结果填入表格，并派代表汇报实验结果。（结合自主阅读课本相关知识）【板书】1特

8、性和用途铁氧化物氧化亚铁（FeO）三氧化二铁(Fe2O3)四氧化三铁(Fe3O4)俗称颜色、状态铁磁性水溶性酸溶性何类氧化物用途【板书】2与酸反应：FeO+2H+=Fe2+H2O；Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O【归纳】请根据表中内容归纳比较三种铁氧化物在性质上的相同和不同。【板书】相同点：都不溶于水，都不与水反应，FeO、Fe2O3都是碱性氧化物，都能与酸反应生成盐和水；不同点：而(Fe3O4)不能与酸反应生成盐和水，但有磁性。FeO+2H+=Fe2+H2O Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O【讲解】FeO固体具有一定的稳定性，当加热时在空气中被氧化成Fe3O4；Fe3O4可以写成

9、FeOFe2O3，其实它是一种复杂的氧化物。【思考讨论，可能回答】磁铁，磁带，磁卡等【观看图片】【思考，回答】FeO和Fe2O3，因铁有+2和+3价；例如红褐色的铁锈就Fe2O3。【观看图片】【回想实物】【听讲】【阅读讨论回答】有碱性氧化物通性。可用磁铁吸引，跟水和酸反应来验证。【听讲和记录】【实验探究和讨论】 【结果汇报】内容见板书（表格内） 【作答】内容见板书碱性氧化物，都能与酸反应生成盐和水。联系生活Fe3O4的重要性培养知识迁移与应用能力学生自主阅读课本，培养学生阅读能力，归纳总结知识的能力引导学生分析、总结、归纳知识，便于形成知识网络铁的氢氧化物【过渡】铁主要有+2、+3两种化合价，

10、形成了FeO、Fe2O3、Fe3O4三种氧化物，那它的氢氧化物又有几种呢？【板书】二、铁的氢氧化物【讲述】铁的氢氧化物确实有两种。刚才我们讨论了铁的氧化物，其中FeO具有一定的稳定性，Fe2O3、Fe3O4是稳定的，那Fe(OH)2, Fe(OH)3也都是稳定的吗？【讲述】我们在前期化学学习中知道金属氧化物一般具有能与强碱反应生成氢氧化物的通性。为了更进一步了解铁的氧化物和氢氧化物的性质，下面我们请同学们做两个实验：【板书】Fe(OH)2的制取【PPT图片展示】Fe(OH)2【资料】铁的两种氢氧化物可以分别由相对应的可溶性盐与碱反应而制得。实验用品：试管、长滴管、1mol/L FeSO4溶液、

11、8mol/L NaOH溶液、（为节约试剂，实验过程中，每种试剂用量不得超过5mL）【讲述】请同学们利用资料以及所给出的试剂，讨论设计出制取Fe(OH)2的实验方案。【巡视指导】【评价并确定方案】方案：FeSO4+2NaOH= Fe(OH)2+Na2 SO4【讲述】经过同学们的讨论，我们制定了可行的实验方案，现在就请同学们使用方案来制取Fe(OH)2；【实验1】制取Fe(OH)2【巡视指导】【提问】同学们将自己所做的实验结果，相互展示一下，再与图片中的Fe(OH)2做一下对比，观察有何区别？【讲解】Fe(OH)2在溶液中应该是白色的沉淀，而你们发现由FeSO4中加入NaOH没有得到白色的沉淀，震

12、荡最终得到的却是红褐色的物质，到底怎么了？看完下面一个实验你们可能会得到一点启发：【实验2】制取Fe(OH)3实验原理：Fe3+3OH-= Fe(OH)3实验用品：试管、滴管、1 mol/L FeCl3溶液、8 mol/L NaOH溶液进行实验并观察Fe(OH)3的颜色状态【讲解】大家将制得的Fe(OH)3与实验1所得到的物质进行对比，猜想一下，实验1中的物质可能是什么？【追问】明明是制取Fe(OH)2的方案，为什么却制得的是Fe(OH)3呢？（从氧化还原的角度思考）【提示】在Fe(OH)2中铁是+2价，在Fe(OH)3中铁是+3价【问题组三】1、 那请同学们分析一下在这一过程中什么物质有氧化

13、剂的作用呢？（从加入的物质考虑）2、 氧化剂又从何而来？【追问】空气中有氧气，那溶液中呢？【提示】鱼能在水中生存，是因为水里面含有溶解氧。【提问】要想成功制取Fe(OH)2，就必须除去实验过程中的氧气，有哪些方法呢？请同学们相互讨论。【讲解】为了防止Fe(OH)2被氧化，除了除去体系里面存在的氧气，还要防止外界的氧气再次进入，有哪些可行的办法呢？【引导学生思考】请同学们观察一下，我们今天所使用的滴管与以前所使用的有何区别？【师生总结，改进实验装置】【板书】制取Fe(OH)2溶液的过程中应该注意哪几点：1、用煮过的蒸馏水重新配制溶液（利用升高温度降低气体的溶解度，除去溶解氧）2、加入耗氧剂（加还

14、原剂消耗氧）3、滴管下端伸入液面以下（反常操作）4、煤油隔绝空气（形成液封）【PPT图片展示】制取Fe(OH)2溶液，改进后的实验装置图【重复试验1】按照改进后的实验装置重新实验，在实验的过程中请同学们仔细观察你们的试管，记录所发生的变化。实验用品：煤油、煮过的蒸馏水配置的1mol/L FeSO4溶液，刚煮过的8mol/L NaOH溶液。【提问】你们看到了什么实验现象？【分析讲解】我们刚才所使用的改进措施，减少了氧气的量，使我们清楚的看到了白色的Fe(OH)2沉淀，但是因为实验过程中氧气并没被完全去除，依然有部分的氧气存在，生成的白色絮状Fe(OH)2又被缓慢的氧化成灰绿色，最后变成红褐色的F

15、e(OH)3沉淀。【板书】实验1发生的化学变化：FeSO4+2NaOH= Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3白色灰绿色红褐色【提问】通过上面的探究实验，我们可以知道Fe(OH)2与Fe(OH)3谁更稳定了吗？【讲述】Fe(OH)2不稳定的原因在于：Fe2+在溶液中不稳定，容易被氧化性物质氧化成Fe3+。【讲述】Fe(OH)2和Fe(OH)3是两种难溶性的碱，除了拥有碱的通性外，难溶性的碱有一通性，在加热的条件下还可以分解成相应的氧化物。请同学们写出Fe(OH)2和Fe(OH)3与酸反应的离子方程式以及Fe(OH)2和Fe(OH)3加热分解反应方程式。请两名同学上黑

16、板书写。【纠正并板书】Fe(OH)2, Fe(OH)3的主要化学性质1.与酸反应 Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O 2.受热分解 Fe(OH)2 FeO+H2O 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O【思考，可能回答】Fe(OH)2, Fe(OH)3【分组讨论，设计方案】展示设计方案【进行实验1】取3ml 1mol/L FeSO4溶液于试管中，用滴管加入1ml 8 mol/L NaOH溶液，振荡，观察现象。【观察，对比】展示图片上的Fe(OH)2是白色的沉淀，而我们制得的物质是红褐色的沉淀。【学生思考】【进行实验2】取3ml 1mol/L Fe

17、Cl3溶液于试管中,用滴管加入1ml8 mol/L NaOH溶液，振荡，观察记录实验现象。【实验，观察】红褐色沉淀【猜想，回答】Fe(OH)3发现问题【可能回答】Fe(OH)2被氧化成了Fe(OH)3【思考，可能回答】加入的NaOH没有氧化性，铁的化合价升高，FeSO4应该是还原剂。在这一过程中有空气存在，可能是空气中的氧气使得Fe(OH)2被氧化了。【思考讨论，可能回答】1、 煮沸2、加入耗氧剂【观察回答】今天使用的滴管比以前的都要长3、将滴管伸入液面以下，防止氧气进入4、加煤油隔绝空气（联想钠的保存）【听课，记录】【重复试验1】取3ml 用煮过的蒸馏水新配制1mol/LFeSO4溶液于试管

18、中,用滴管加入1ml 刚煮过的8mol/LNaOH溶液，先静置后振荡，观察现象记录实验现象【回答】静置时有白色絮状沉淀，震荡一段时间后，溶液颜色发生了一系列变化。白色灰绿色红褐色.【听课，记录】【回答】生成的Fe(OH)2 很容易被空气中的氧气氧化成Fe(OH)3，所以Fe(OH)3更稳定【听课，记录】【回顾旧知】碱有哪些通性。【听课，记录，书写】简单总结，过渡到铁的氢氧化物学会观察对比提问引导学生思考全面分析问题培养严谨的科学态度鼓励学生，大胆设想实验波折不断，改进实验装置，鼓励学生创新思维。 前后照应，知识连贯为第二课时学习奠定知识基础【悬念结课】实验告诉我们二价铁的氢氧化物不稳定，容易被氧化成三价的氢氧化铁。同学们能否猜想一下，二价的亚铁盐是否稳定呢？有何办法检验Fe2+是否稳定呢？你知道“白水写血字”的奥秘吗？欲知详情，请听下回分解。【讨论回答】【记录、回忆、理解 】悬念中结课，留下期待。知识应用与拓展【练习】按图中所示装置，用两种不同操作分别进行实验，观察B管中现象（1） 操作1：先夹紧止水夹a，再使A管开