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1、高二化学第四章第二节铁和铁的化合物（第一课时）教学设计 首师大附属丽泽中学 张曙光【教材背景分析】 铁元素是一种典型的金属元素，铁及其化合物的知识在中学化学中占有重要的地位。初中的教材中已介绍过一些铁的知识，如铁的主要性质、几种铁合金、生铁和钢的冶炼等。进入高中以后又学习了碱金属,铝和镁等几种金属元素的有关知识。在这些知识基础上，以元素周期律为线索，结合氧化还原有关知识，从铁在元素周期表中的位置和铁的发展史，指出铁在人类生存与发展中的巨大作用。对于性质部分，主要是介绍铁的化学性质。结合铁的微观结构，铁原子的电子构型、失电子情况和金属活动顺序共介绍了4条主要性质，并对这些知识注意了适当加深和拓宽
2、。【教学对象分析】1、学生在学习碱金属和镁铝二章后已初步掌握了研究金属元素的一般方法及主族金属元素的性质，但对像铁这样次外层电子未达饱和的金属元素性质缺乏了解。2、经过初三和高一的学习，学生已初步具备了一些学习和探究元素化合物的方法和相应的分析问题的能力，愿意动手实验，能在教师的指导下较好的完成一些实验操作，并具备了一定的实验观察能力和实验分析能力。由于普通学校的学生的知识迁移能力、对比归纳能力、发现问题、提出问题及解决问题的能力等方面需进一步提高，同时也需进一步培养学生科学的学习方法。【教学目标】知识目标：1、使学生了解铁在元素周期表中的位置及原子结构特点2、使学生体验铁单质的化学性质（与氯
3、气、硫、水、酸、盐溶液的反应，铁的钝化）。能力目标：1、通过演示、分组实验,培养学生的观察能力、动手操作能力2、通过新旧知识联系，培养学生知识迁移、扩展能力3、培养学生阅读分析、归纳对比的思维能力，提高综合运用知识的能力. 情感目标：1、通过我国钢铁工业的发展,树立民族自豪感和自信心。.2、通过实验现象的观察和总结,培养学生实事求是的科学精神3、通过学生自己合作互动，激发学生的兴趣和求知欲。有助于学生发现问题、提出问题意识的培养和提高【教学重点】铁的化学性质铁是常见的还原剂，在参与化学反应时，一般可失去2e或3e而变成Fe2离子或Fe3离子【教学难点】铁在与不同氧化剂反应的情况下，分别显示不同
4、的价态。【教学用具】试管、胶头滴管、酒精灯等仪器；铁丝、铁粉、锌粉、稀硝酸、蒸馏水、磁铁等药品；多媒体教学设备及相关的课间。【教学设计思想】本节课是典型的元素化合物知识的学习，以单质铁的使用、铁元素在周期表中的位置、结构、铁的性质为主线，结合氧化还原反应的知识进行学习。现代教学理念强调改变原有的教学方式和学习方式，为学生创设较为开放的学习环境，提供多种渠道获取知识的途径，促进其形成积极的学习态度和良好的学习策略，得到主动的发展。本节课从学生的实际出发，采用学生小组学习，实验探究的方法，通过“回顾与思考”“问题与实践”“对比与归纳”“总结与提高”四个阶段，从学生已有的知识入手，正面向学生展示教学
5、思路，突出主线，使学生真正成为主体，老师起到主导的作用。同时通过化学史教育和现代教育手段的运用，进行一些实验的设计，以培养学生多种能力，为学生的创造性思维发展打下了基础。【教学方法的选择】学生是学习的主体，在教学中应根据教学的具体内容，学生的具体情况选择不同的教学方法，来充分调动学生学习的积极性，最大限度地发挥学生的主体作用。小组讨论交流：铁是同学们在日常生活中非常熟悉的一种金属，关于铁的物理性质、发展史，及一些化学性质有了一些了解，因此在这里的学习采用小组交流的形式，将自己所了解的铁的知识进行组内交流，互相补充，完善，增进情感的交流。实验引导探究：关于铁在与不同氧化剂反应的情况下，分别显示不
6、同的价态这一难点的处理上，我设计了两个学生分组实验，旨在以实验带动学生的学习，进一步培养学生的知识迁移能力、对比归纳能力、发现问题、提出问题及解决问题的能力【教学策略】（1）、注意把化学知识和生产、生活、社会联系在一起，了解我国是世界上最早掌握铁的冶炼工艺的国家等，激发学生的学习兴趣和民族自豪感。（2）通过学生阅读查看元素周期表，让学生讨论、推断铁的原子结构和性质，使学生运用已有的知识，从结构决定性质这一基本化学原理认识、探索事物变化的本质，发现事物变化的规律，强化学生发现问题分析问题能力，有助于学生对本节教材内容的深入理解。（3）、在进行难点教学时，设计了四个实验，无论是演示实验还是分组实验
7、都设计了探究点。例如：演示实验“铁在氯气中燃烧”通过“能否发生反应”，“现象是什么？”，“产物是什么？”等几个问题来引发探究，一方面激发了学生的兴趣，培养了学生动手操作能力，并对学生了进行环境保护教育；另一方面通过对实验现象的层层剖析，在教师的引导下由学生主动、积极思维得出结论，使学生的观察能力、综合分析问题能力都可以得到培养。（4）合理恰当的运用计算机多媒体。例如：进行“铁与稀硝酸的反应”之前，先用多媒体演示操作步骤，防止学生操作错误，引起环境的污染，强化环保意识。再如：由于铁与水蒸汽的反应耗时长，该演示实验改为用实验录像播放代替现场演示实验，既节省了时间，又能较好的展示实验效果，激发学生学
8、习兴趣和求知欲望。（5）在教学中注重知识点的前后联系，在“铁粉与三氯化铁溶液的反应”这个分组实验中，先给学生两个没有标签的铁粉和锌粉，首先让学生先要根据铁的物理性质的特殊性，找出铁后，才能继续实验，把刚刚学习的铁的物理性质联系到这里，再如通过铁与稀硝酸反应时引导学生应用氧化还原反应规律解决问题，这样学生应用已学习过的知识推出铁遇到强氧化剂生成三价铁这一新知识，使学生有一种亲切感而易于接受，同时能使知识系统化，以培养学生的比较、归纳、综合能力。（6）设计了一些思考题，旨在发散学生思维，激发学生的创新精神。【教学过程】回顾所知道的有关铁的知识，小组交流展示学生所写的他们所知道的化学反应回顾与思考
9、发现问题：铁发生化学变化时有二价铁生成，也有三价铁生成提出假设：与铁元素的原子结构有关演示实验：铁在氯气中燃烧分组实验：铁与三氯化铁的反应 分组实验：铁与稀硝酸的反应问题与实践 录像实验：铁与水蒸汽的反应小组交流：对比所学知识，归纳出铁在什么情况生成二价，什么情况生成三价对比与归纳小结本节课知识，巩固练习总结与提高教师行为学生行为行为意图【引入】前面我们已经学习了金属钠、镁、铝等，今天，我们将主要学习一种在生活中接触最多、用途最广泛的金属铁。【板书】第二节 铁和铁的化合物一、铁【展示】铁钉、铁丝、铁粉【讨论】关于铁，你都了解些什么？在学生讨论过程中适时加以引导。如观看图片书上彩图，插图【投影】
10、展示学生所写化学方程式指出问题【提出问题】从你这些化学方程式中，你发现了什么吗？【追问】，为什么会产生这样的区别呢？这与什么有关呢？领悟学生分组讨论，回答：1、 铁与生产、生活实际的联系2、 冶铁的发展史识记、了解。感受我国悠久的炼铁史和发达的钢铁工业3、 铁的物理性质4、 铁能与氧气、氯气、硫、盐酸、硫酸铜等的反应Fe+2H+Fe2+H2Fe+Cu2+Fe2+CuFeS FeS2Fe3Cl2 2FeCl3Fe+4HNO3（稀）Fe（NO3）3+NO+2H2O（可能写不出来）3Fe2O2 Fe3O4铁发生化学变化时有二价铁离子生成，也有三价铁离子生成学生思考、回答：与铁的原子结构有关把化学知识
11、和生产、生活、科技和社会联系在一起，来激发学生的学习兴趣使学生了解人类及我国的古代文明，现代工业的发展， 激发民族自豪感和爱国情感。回顾所学知识，总结归纳书写化学方程式的基本技能学生自主发现问题认识结构决定性质【板书】1、 铁在周期表中的位置及其原子结构位置：第四周期族，属“过渡元素”【提问】已知铁原子最外层有2个电子，你能否按核外电子排布规律画出它的原子结构示意图。并观察其有何特点？（启发：从铁在周期表中的位置，铁原子应有几个电子层？）展示学生所画原子结构示意图，简单分析阅读书后周期表，观察回答：铁位于周期表中第四周期、族。学生画图、分析最外层只有2个电子次外层不饱和培养学生阅读、分析能力【
12、讲解】从示意图中可以看，铁的次外层电子未达饱和，和主族元素不同，不仅最外层两个电子容易失去，而且次外层电子也易失去【板书】Fe2e-Fe2+Fe3e-Fe3+【强调】铁是典型的变价金属。铁在化合物中通常显+2价或+3价。 【板书】2、铁的化学性质领悟、理解。培养综合分析能力。引入教学重点，影响学生有意注意。【引导讨论】探讨铁与什么物质生成二价铁，与什么物质生成三价铁。请同学们根据所写方程式找出与铁反应生成二价铁、和三价铁的物质。生成二价铁：S、HCl、CuSO4等生成三价铁：Cl2、HNO3等生成四氧化三铁：O2学会比较、对比的方法【引导分析】（1）铁与氧气、氯气、硫的反应成为与非金属的反应【
13、演示】铁在氯气中燃烧的实验【引导探究】1、能否发生反应？ 2、产物是什么？【提问】从以上反应中，我们可以看出什么？ 现象：铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色的四氧化三铁。观察现象，描述现象：铁丝在氯气中燃烧，生成棕黄色的烟，溶于水形成黄色溶液学生讨论：铁与强氧化剂如Cl2等反应生成Fe3，与弱氧化剂如S等反应生成Fe2。温故知新训练其语言表达能力培养学生观察实验、语言表达能力有助于学生发现问题、提出问题为铁的化合物与亚铁化合物转化的教学做准备。【板书】（2）与盐溶液的反应【过渡】铁能否与氯化铁溶液反应？假如能反应，试从氧化还原反应的角度推测可能的产物并通过实验来验证【引导学生
14、实验】提示用对比实验的方法回忆铁与硫酸铜溶液反应的现象：铁片插入硫酸铜溶液中可看到，铁片上有红色物质覆盖，溶液变为浅绿色学生回答：能。Fe3+具有氧化性，Fe具有还原性，发生了氧化还原反应。学生分组实验：铁与氯化铁溶液的反应培养学生动手操作能力、观察能力、分析问题的能力，学会对比实验的方法【板书】（3）铁和酸的反应【提问】铁与稀盐酸、稀硫酸反应生成氢气，而其本身变为二价铁离子。铁与稀硝酸反应是否还生成氢气呢？【指导学生实验】：把稀硝酸吸入装有细铁丝的长胶头滴管中，并迅速放入试管 ，并塞紧试管，观察现象。【指导观察】1、有无气泡产生？2、液面如何变化？3、溶液颜色的变化？4、产生气体的颜色？【问题】1.液面为什么会下降？2、为什么液面全部下降后有红棕色气体生成？3、为什么溶液变成棕黄色？【问题】铁和稀硝酸反应时一定生成三价铁离子吗？铁过量时生成什么？【质疑】塞子为什么一定要塞紧？ 【提问】铁与浓硫酸、浓硝酸反应生成什么物质?【追问】加热时也不反应吗？【演示实验】铁与浓硝酸的反应【讲解】铁与浓硫酸、浓硝酸反应分二种情况讨论：（1）常温下发生钝化；（2）加热反应产生SO2 / NO2同时生成Fe3+思考学生实验并观察现象、描述现象描述现象：1、 有无色气泡产生
