3.1铁及其化合物《微项目 黑木耳中铁元素的检验与测定》教学设计 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

《微项目 黑木耳中铁元素的检验与测定》教学设计 一、内容分析 1.教材分析 本课题隶属于人教版必修第一册第三章第一节“铁及其化合物”。在这之前，教材已经安排学习了物质的 分离及转化、离子反应、氧化还原反应等核心概念与理论知识；典型金属钠、典型非金属氯的元素化合物知 识；铁单质及其常见化合物的性质，铁盐、亚铁盐的检验与转化。教材在“研究与实践”活动中安排了“检验 食品中的铁元素”项目， 项目要求学生自行选择食品，通过查阅资料， 设计实验方案，最终进行实验检验食 品中是否含有铁元素，并提供了检验菠菜中铁元素的实验方案以供参考。 在实验中如果仅仅是让学生按照已有方案实施的实验活动，就不是探究活动， 更不是深度学习，是传统 的学习方式。事实上，在此前的教学中学生已经学习了质量、物质的量等跟定量有关的概念以及计算方法， 因此， 若以学科大概念理念为指导思想， 以价类二维图为引子，引导学生从物质转化角度进行思考交流， 学 生是可以进一步设计出定量检测方案的。若能基于高一学情，进行黑木耳中铁元素的定量探究，则学生的学 科素养可以得到更好的落实。 因此， 本节课以“黑木耳中铁元素的检验与测定”作为微项目，和学生们一起展开探究。通过该微项目的 教学， 不但可以巩固学生对 Fe2+、Fe3+ 的检验方法， 还可提升学生对不同价态铁元素相互转化的认识， 从定 性的检验到定量的检测， 到方法的提升， 发展学生的化学学科核心素养。 2.学情分析 从知识层面看，学生已经学习了铁盐与亚铁盐的性质与检验，为完成实验设计提供了理论依据；从能力 层面看，学生有一定实验探究的经历，初步具备了操作与设计，分析与归纳等能力；从心理层面看，学生对 实验充满兴趣，乐于思考问题、动手操作；从价值观念层面，学生能够参与与化学相关的社会议题，具有探 索未知、崇尚真理的意识。 学生缺乏将所学知识应用于解决真实问题的能力，缺乏科研探究的方法和经验，实验方案的设计缺乏严 谨性， 实验操作技能还需要提高。 3.教学目标 （1）通过设计实验，从定性检验到定量测定黑木耳中的铁元素，巩固铁及其化合物的相关知识， 提升 物质检验、转化、分离提纯等基础实验技能； （2）通过应用价类二维模型设计定量测定含铁量的方案， 发展学生的模型认知素养，同时将铁及其化 合物、氧化还原反应及离子反应等知识有机串联； （3）在对方案进行分析讨论的过程中，发现问题并不断优化方案解决问题， 发展实验探究能力， 形成 1 学科网（北京）股份有限公司 严谨求实的科学态度； （4）经历科学探究的全过程， 初步形成元素定性检验和定量测定的一般思路和方法，建构科学探究思 维模型。 二、设计思路 1.整体构思 本课的教学思路如图 1 所示。 图 1 “黑木耳中铁元素的检验与测定”教学思路 2.学习评价 评价任务 评价方式 评价标准 检测黑木耳中 是否真的含有 铁元素以及提 取液中铁元素 的存在形式。 提问： 如何检验溶液中的 Fe3+ 、 Fe2+ ？如何将黑木耳 中的铁元素提取到溶液 中？你观察到了怎样的实 验现象，可以得出怎样的结 论？ 观察： 学生实验操作。 水平 1：能说出 1-2 种检验溶液中的 Fe3+、 Fe2+ 的方法；能 完成实验操作， 准确描述实验现象。 水平 2：能完整说出 Fe3+、 Fe2+ 的常用检验方法； 能根据实 验现象得出正确的结论， 对出现的异常现象提出假设。 水平 3：能完整说出 Fe3+、 Fe2+ 的常用检验方法， 并根据实 际需要选择最合适的检验方案；能根据实验现象提出问题 和假设，依据假设提出实验方案，独立完成实验。 设计实验方案 定量测定黑木 展示： 请小组代表展示设计 方案。 水平 1：能结合铁的价类二维图，加入合适试剂实现物质转 化，但无法结合实际问题设计出合理方案。 2 学科网（北京）股份有限公司 耳中的含铁量 提问： 该方案的是否可行？ 存在哪些干扰因素？测定 值与实际值相差过大的可 能原因有哪些？ 水平 2：能设计出 1 种实验方案，但方案不严谨。 水平 3：能设计出 2 种实验方案，对方案的可行性和存在 的干扰因素进行分析。 利用色度传感 器法，数码成 像比色法定量 测定黑木耳中 的含铁量 观察： 学生实验操作。 提问： 根据色度传感器的数 据计算黑木耳中的含铁量。 水平 1：知道 Fe3+与 KSCN 的反应，能利用目视比色法估 读待测液中 Fe3+ 的浓度。 水平 2：理解色度传感器法的测定原理，能配合老师完成色 度传感器法量测定黑木耳中的含铁量的实验，正确计算黑 木耳中的含铁量。 水平 3：理解色度传感器法、数码成像比色法的测定原理， 能根据实验原理提出实验方案，独立完成实验，收集实验 证据， 得出实验结论。 三、教学过程 1