实验活动2 铁及其化合物的性质 教学设计-2024-2025学年高一上学期人教版（2019）必修第一册

人教版高中化学必修第一册第三章实验活动2 《实验活动2：铁及其化合物的性质》 教学设计 1、 教材内容分析 1. 课标分析： 《普通高中化学课程标准（2017 版）》指出本节内容将通过对铁及其化合物的性质实验探究，了解铁及其重要化合物的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用。 2. 教材功能： 让学生在本节探究铁及其化合物的性质的过程中，能设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。能利用典型代表物的性质和反应，设计常见物质制备、分离、提纯、检验等简单任务的方案，如“制备硫酸亚铁晶体”。 3. 教材地位： “铁及其化合物的性质”是高中化学必修课程学生必做实验之一，引导学生进一步认识铁及其化合物的性质和用途。 2、 学情分析 1.知识储备：在第二章钠及其化合物的学习以及在本章第一节内容“铁及其化合物”理论知识的学习中，学生对于铁元素转化和“铁三角”模型的构建学习已初步形成。 2.能力储备：具备一定实验预测、通过实验现象分析问题、解决问题的能力。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。 3.学习障碍：证据推理、思维能力、科学探究能力有所不足，解决实际问题的意识与能力有待提升。 3、 教学与评价目标 1.教学目标： （1)掌握铁及其化合物的重要化学性质。 （2)学会铁离子的检验方法。 （3)认识可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质间的相互转化。 2.评价目标： （1)了解菠菜补铁效果，学习科学家的研究精神及勤于钻研、严谨求实的科学态度，落实科学精神与社会责任的培养。 （2)建构铁元素认知模型，诊断并发展认识物质及其转化思路的水平。 （3)通过铁离子检验的实验探究，诊断学生运用观察法、实验法等方法获取信息的能力，并发展学生证据推理与科学探究水平。 四、教学重难点 1.教学重点: （1)铁单质的还原性，铁盐的氧化性，亚铁盐的还原性与氧化性。 （2)铁离子的检验方式 （3)实验现象和实验原理。 2.教学难点: 铁离子与亚铁离子相互转化的反应原理、铁离子检验方式。 五、教学流程 教学环节 教师活动与教学内容 学生活动 设计意图 环节一：情境引入 展示菠菜图片，提出问题： 1. 菠菜中铁元素以何种形式存在？ 2. 如何设计实验验证？ 观看图片，思考问题。 联系生活实际，激发探究兴趣，引出铁元素检验的核心问题。       环节二：探究Fe²⁺/Fe³⁺检验方法 任务1：检验溶液中Fe²⁺/Fe³⁺ 1. 观察法： 展示FeCl₂（浅绿）、FeCl₃（棕黄）溶液颜色差异 2. 沉淀法： 演示Fe²⁺/Fe³⁺与NaOH反应 Fe²⁺ → 白色→灰绿→红褐 Fe³⁺ → 红褐色沉淀 3. KSCN法： 演示滴加KSCN Fe³⁺溶液变血红色，Fe²⁺不变色 Fe³⁺ + 3SCN⁻ → Fe(SCN)₃（红色） 记录现象，书写方程式，分组实验验证 通过多方法对比，培养学生证据意识；掌握特征反应现象与化学方程式表达。        环节三：探究Fe²⁺与Fe³⁺转化 任务2：价态相互转化 1. Fe²⁺→Fe³⁺（还原性）： 实验：酸性KMnO₄中滴加FeSO₄（紫色褪去），再滴KSCN（变红） 5Fe2 + + MnO₄⁻ + 8H⁺ → 5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H₂O 2. Fe³⁺→Fe²⁺（氧化性）： 实验：FeCl₃中滴加KI+淀粉（溶液变蓝） 2Fe³⁺ + 2I⁻ → 2Fe²⁺ + I₂ 3. Fe²⁺的氧化性： 实验：FeCl₂中加锌片（溶液褪色） Zn + Fe²⁺ → Zn²⁺ + Fe   分组完成三个转化实验，分析氧化还原规律   构建“价态观”，理解铁元素氧化还原规律；培养实验设计与现象分析能力。   环节四：铁单质性质探究 任务3：铁单质的还原性 1. 联系生活：铁锈（Fe₂O₃）的形成 2. 实验演示：铁粉与硫酸铜溶液反应 Fe + Cu2+ → Fe²⁺+ Cu 3. 拓展：铁与氯气反应（视频片段） 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃ 观察实验，书写反应式，讨论铁在不同反应中的价态变化  建立金属单质研究思路，完善“铁三角”转化关系      环节五：应用与辩证分析 解决初始问题： 1. 菠菜中铁以Fe³⁺形式存在（KSCN检验验证） 2. 辩证讨论：为何菠菜非补铁佳品？ 提示：Fe³⁺与草酸结合成难吸收沉淀 知识应用——覆铜板制作： FeCl₃腐蚀铜电路 Cu + 2FeCl₃ → CuCl₂ + 2FeCl₂  小组讨论菠菜补铁局限性，分析覆铜板反应中的氧化剂/还原剂 培养科学思维与社会责任意识；体会化学在材料加工中的实际应用。  环节六： 总结与练习 习题巩固： 检验Fe²⁺的最佳操作：③①（先KSCN，后新制氯水） 课堂小结： 1. 构建“铁三角”转化关系图 2. 布置课后任务： - 整理实验现象与方程式 - 设计以铁屑制备FeSO₄晶体的方案  绘制转化关系图； 完成习题并解释逻辑 强化知识结构化；诊断学生对检验方法的掌握程度，提升问题解决能力。 六、课后作业： 1.整理实验现象与方程式。 2.构建“铁三角”转化关系图。 3.以铁屑为原料，如何制备硫酸亚铁晶体？ 七、教学反思： 本节课预测通过实验探究顺利完成铁及其化合物性质的认知目标，学生掌握Fe²⁺/Fe³⁺的检验及转化方法，并理解“铁三角”关系。但在实验环节，Fe(OH)₂氧化过程的颜色变化不够明显，部分学生对Fe²⁺检验需排除Fe³⁺干扰的逻辑理解不深（如习题选择）。未来需优化实验细节（如试剂除氧），并加强检验方案设计中的推理训练和“菠菜补铁”案例的辩证讨论，以更扎实地落实证据推理与社会责任素养。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$