鐵和鐵的化合物教學(xué)設(shè)計

1、鐵和鐵的化合物教學(xué)設(shè)計豐臺區(qū)首師大附屬麗澤中學(xué) 張紅英【教學(xué)分析】1. 教材分析本節(jié)教材是人教版高二化學(xué)（必修加選修）第四章第二節(jié)的內(nèi)容。學(xué)生在初 中已學(xué)過一些鐵的知識，如鐵的性質(zhì)、幾種鐵合金、生鐵和鋼的冶煉。在高一學(xué) 習(xí)中已經(jīng)掌握了堿金屬元素及其重要化合物的性質(zhì) , 在本章第一節(jié)又學(xué)習(xí)了鎂和 鋁兩種金屬元素的性質(zhì)。在這些知識基礎(chǔ)上，結(jié)合金屬活動順序表、物質(zhì)結(jié)構(gòu)和 元素周期律、氧化還原反應(yīng)等知識，教材從鐵在元素周期表中的位置和鐵的發(fā)展 史入手，介紹了鐵在人類生存與發(fā)展中的巨大作用。對于性質(zhì)部分，主要是介紹 鐵的化學(xué)性質(zhì)。由鐵原子的核外電子排布，分析其失電子情況，加深了學(xué)生對結(jié) 構(gòu)決定性質(zhì)的認(rèn)識

2、。結(jié)合學(xué)生原有的元素化合物知識對鐵的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了適當(dāng) 加深和拓寬。例如，在初中原有的知識基礎(chǔ)上，介紹鐵與酸的反應(yīng)時不提具體跟 哪一種酸反應(yīng)，而是擴(kuò)展到鐵和氫離子的一般反應(yīng)。本節(jié)教材還起到了承上啟下 的作用，在學(xué)習(xí)鐵跟水的反應(yīng)時為第四節(jié)原電池原理及其應(yīng)用埋下伏筆。另外， 關(guān)于鐵的有關(guān)知識的學(xué)習(xí)還對學(xué)生認(rèn)識過渡元素起到了一定的作用。2教學(xué)對象分析（1）鐵是學(xué)生非常熟悉的一種金屬，學(xué)生愿意更深入地學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)其它 化學(xué)知識時涉及鐵元素的化學(xué)反應(yīng)非常多，學(xué)生對于鐵及其化合物的性質(zhì)已有一 定的認(rèn)識。（2）學(xué)生在學(xué)習(xí)堿金屬和鎂鋁有關(guān)知識時已初步掌握了主族金屬元素的性 質(zhì)，但對像鐵這樣次外層電子未達(dá)飽和的

3、過渡金屬元素性質(zhì)缺乏了解。（3）經(jīng)過一年多的高中學(xué)習(xí)，學(xué)生已初步掌握了一些學(xué)習(xí)化學(xué)的方法，具 備了一定的實驗操作技能，能在教師的指導(dǎo)下較好地完成一些實驗的設(shè)計和操 作，并具備了一定的實驗觀察能力和實驗分析能力。但由于是普通學(xué)校的學(xué)生， 學(xué)生的知識遷移能力、對比歸納能力、發(fā)現(xiàn)問題、提出問題及解決問題的能力等 方面需進(jìn)一步提高，同時也需進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)方法?！?教學(xué)設(shè)計思路 】1教學(xué)過程中力求發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)， 順應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，利用已掌握的知識學(xué)習(xí)新知識，將原有知識進(jìn)一步擴(kuò)展、 深化，并應(yīng)用這些知識解決遇到的問題。恰當(dāng)?shù)剡\用現(xiàn)代信息技術(shù)，提高課堂效 率。2

4、結(jié)合圖片和表格把化學(xué)知識和生產(chǎn)、生活、社會聯(lián)系在一起，來激發(fā)學(xué) 生的學(xué)習(xí)興趣和民族自豪感，如講述我國是世界上最早掌握鐵的冶煉工藝的國家 等，對學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育。3通過學(xué)生查看元素周期表，認(rèn)識鐵在周期表中的位置 ,畫出鐵的原子結(jié)構(gòu) 示意圖 ,讓學(xué)生討論、推斷其性質(zhì)，使學(xué)生能夠運用從結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)這一思維方式， 從理性上探索事物變化的本質(zhì)，發(fā)現(xiàn)事物變化的規(guī)律，強(qiáng)化學(xué)生分析問題能力， 有助于學(xué)生對本節(jié)教材內(nèi)容的深入理解。4通過學(xué)生對鐵的化學(xué)性質(zhì)的回憶，將鐵的性質(zhì)進(jìn)行歸納，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié) 鐵在什么情況下生成 +2 價鐵的化合物，在什么情況下生成 +3 價鐵的化合物。借 助實物投影將學(xué)生書寫的化 學(xué)方程

5、式進(jìn)行展示、講評。教學(xué)目標(biāo)】1、了解鐵在元素周期表中的位置及原子結(jié)構(gòu)特點2、掌握鐵的主要化學(xué)性質(zhì)。3、初步了解 Fe2與 Fe3的相互轉(zhuǎn)化4、通過演示、分組實驗 , 培養(yǎng)學(xué)生分析實驗現(xiàn)象的能力。5、通過新舊知識聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生知識遷移、擴(kuò)展能力。6、通過對鐵與不同物質(zhì)反應(yīng)生成兩種不同價態(tài)化合物的學(xué)習(xí) , 培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納的思維能力，提高綜合運用知識的能力7、通過介紹我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展變化 , 對學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育。 教學(xué)重點】 鐵的化學(xué)性質(zhì)鐵是常見的還原劑， 鐵在與不同氧化劑反應(yīng)的 情況下，分別顯示不同的價態(tài)。教學(xué)難點】 鐵的還原性， Fe2與 Fe3的相互轉(zhuǎn)化。教學(xué)方法】 教師引導(dǎo)下，學(xué)生

6、自主合作學(xué)習(xí)。教學(xué)用具】 試管、膠頭滴管、磁鐵、鋅粉、鐵粉、 FeCl3 溶液、久置的硫酸亞 鐵溶液；（共 8 組） 課件、多媒體教學(xué)設(shè)備教學(xué)過程設(shè)計】結(jié)構(gòu)流程圖鐵制品展示圖片、冶鐵的 圖表 發(fā)展史教師活動 【引入】金屬在人類的生 產(chǎn) 、生活中占據(jù)重要的地 位，我們在生活中接觸最 多、用途最廣泛的金屬是什 么？今天我們以小組合作 的方式來學(xué)習(xí)有關(guān)鐵的一 些知識。學(xué)生活動設(shè)計意圖回答：鐵板書】 第二節(jié) 鐵和鐵的把化學(xué)知識 和生產(chǎn)、生 活、科技和社 會聯(lián)系在一 起，來激發(fā)學(xué) 生的學(xué)習(xí)興 趣?；衔?、鐵感受我國悠久的煉鐵 史和發(fā)達(dá)的鋼鐵工業(yè)， 了解 人類及我國的古代文明， 現(xiàn)引發(fā)學(xué)生思考，進(jìn)入對鐵的

7、性質(zhì)的學(xué)習(xí)【結(jié)合圖片講解】 人類使 用鐵的歷史可以追溯到四 千五百多年以前， 那時的鐵 是太空掉下的隕鐵， （展示 隕鐵圖片） 春秋初年我國已 掌握了冶鐵技術(shù) , 比歐洲國 家早近 2000 年（展示古代 冶鐵、出土鐵制品圖片）； 鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基 礎(chǔ)，新中國成立后我國的鋼 鐵工業(yè)得到了飛速發(fā)展 , 自 1996 年開始持續(xù)居世界首 位（展示鋼鐵產(chǎn)量突破 1 億 噸紀(jì)念郵票圖片）。 【過渡】 人類使用鐵的歷史 非常悠久， 但出土文物中鐵 制品卻很少見，為什么？ 【設(shè)問】 從金屬活動順序表 分析鐵有哪些化學(xué)性質(zhì)？ 【投影】金屬活動順序表 【小結(jié)】 這也是金屬的化學(xué) 通性。【板書】 鐵的化學(xué)

8、性質(zhì)1、 鐵能跟非金屬反應(yīng)2、 鐵能跟酸反應(yīng)3、 鐵能跟鹽溶液反應(yīng)4、 鐵可能跟水反應(yīng) ？ 【質(zhì)疑】已知鈉、鎂都能跟 水反應(yīng)生成氫氣， 鐵能否跟 水反應(yīng)？從金屬活動順序 表和生活中的經(jīng)驗分析。 【投影】金屬活動順序表 【 觀看錄像 】鐵與水在高溫 下的反應(yīng)【板書】 鐵跟水的反應(yīng)【引導(dǎo)思考】 為什么要加 熱？鐵與鈉、 鎂相比活潑性代工業(yè)的發(fā)展， 激發(fā)民族 自豪感和愛國情感。引發(fā)思考：鐵性質(zhì)活潑學(xué)生討論，回答：鐵能跟氧 氣等非金屬反應(yīng)； 鐵能跟鹽 酸、稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)生 成氫氣； 鐵能從鹽溶液中置 換出后面的金屬；思考分析討論（ 1 ）鐵在金屬 活動順序表中排在鋁后面， 鋁很難跟水反應(yīng)， 鐵不跟

9、水 反應(yīng)。（ 2）鐵應(yīng)該能跟水反應(yīng)， 條件困難。（ 3）跟水反應(yīng)，因為鐵 在潮濕的空氣中會生銹。觀察現(xiàn)象、分析現(xiàn)象鐵的活潑性比鈉、鎂弱。 生成四氧化三鐵和氫氣。思考，書寫化學(xué)方程 式： 3Fe4H 2O（g）高溫= Fe3O4 4H 2 ， H 2O 為氧化劑激發(fā)學(xué)習(xí)興 趣。學(xué)生回憶所 學(xué)知識， 用金 屬活動順序 表分析鐵的 化學(xué)通性。引導(dǎo)學(xué)生學(xué) 會分析元素 性質(zhì)的一般 方法。為后續(xù)鐵的 電化腐蝕教 學(xué)打基礎(chǔ)引導(dǎo)學(xué)生從金 屬活動順序表 分析鐵的性質(zhì)從鈉、鎂性質(zhì)和 金屬活動順序 表引入鐵跟水 的反應(yīng)播放 錄像鐵跟水在 高溫下反 應(yīng)根據(jù)反應(yīng)產(chǎn) 物書寫化學(xué) 方程式，判 斷氧化劑聯(lián)系實際，為 學(xué)習(xí)電化

10、腐蝕 打基礎(chǔ)如何？生成物是什么？【提問 】鐵與水反應(yīng)生成的傾聽。學(xué)生練習(xí)書寫關(guān)于鐵的化學(xué)方程式投影展示學(xué)生書寫的化學(xué)方程式是四氧化三鐵。 請同學(xué)們寫 出化學(xué)反應(yīng)方程式， 并指出 氧化劑?！局v述】在常溫下，鐵跟氧 氣不反應(yīng)，鐵與水也不反 應(yīng)，但是在水和空氣里的氧 氣以及二氧化碳等的共同 作用下， 鐵很容易發(fā)生腐蝕 而生銹。 這就是出土文物中 鐵制品少而且腐蝕非常厲 害的原因。 如何防止鐵被腐 蝕？我們將在第四節(jié)繼續(xù) 學(xué)習(xí)。【提問】 我們學(xué)過很多鐵參 加的反應(yīng) , 試著寫出你學(xué)過 的鐵參加反應(yīng)的化學(xué)方程 式。Fe SFeS2Fe 3Cl 22FeCl33Fe 2O2Fe3O4Fe+2HCl Fe

11、Cl2+H 2 Fe+4HNO3（?。?Fe（ NO3） 3+NO+2H2O（可能寫不出 來）Fe+CuSO4 FeSO4+Cu引發(fā)學(xué)生思考 性質(zhì)與結(jié)構(gòu)關(guān)系【投影】 展示學(xué)生所寫化學(xué) 方程式指出問題,互相補(bǔ) 充?；卮穑?鐵發(fā)生化學(xué)變化時有 +2 價鐵的化合物生成， 也有 +3 價鐵的化合物生成。鞏固書寫化 學(xué)方程式的 技能發(fā)現(xiàn)問題【提出問題】 標(biāo)出方程式中 鐵元素的化合價， 從這些化 學(xué)方程式中， 你發(fā)現(xiàn)了什么 規(guī)律嗎？【動畫展示】 將生成 +2 價鐵 的反應(yīng)和生成 +3 價鐵的反 應(yīng)分別集中。【提問 】分析以上反應(yīng)的化 學(xué)方程式， 觀察與鐵反應(yīng)生 成二價 Fe 的物質(zhì)和與鐵反 應(yīng)生成三價 F

12、e 的物質(zhì)氧化 性有什么不同？【提問】 為什么鐵在化合物 中有時表現(xiàn) +2 價，有時表現(xiàn) +3 價呢？【板書】 1、 鐵在周期表中學(xué)生討論總結(jié)： 鐵與強(qiáng)氧化 劑如 Cl2 等反應(yīng)生成三價 Fe ，與弱氧化劑如 S 等反 應(yīng)生成二價 Fe。與鐵原子結(jié)構(gòu)有關(guān)。位置：第四周期族，屬“過渡元素”學(xué)生分析認(rèn)識結(jié)構(gòu)決 定性質(zhì)培養(yǎng)學(xué)生對 比學(xué)習(xí)能力。教師總結(jié) 原子結(jié)構(gòu)講解鐵特點的位置及其原子結(jié)構(gòu)【投影】元素周期表，找出 鐵元素位置。【板書】 引導(dǎo)學(xué)生畫出鐵的 原子結(jié)構(gòu)示意圖?！咎釂枴?觀察其有何特點？ 與鈉、鎂、鋁對比有什么不 同？【講解】 從示意圖中可以看 出，鐵原子的次外層電子未 達(dá)飽和，和主族元素不同

13、， 不僅最外層兩個電子容易 失去， 而且次外層電子也易 失去， 這是過渡元素不同于 主族元素的特征?！景鍟?Fe 2e-Fe2+Fe3e-Fe3+ 【強(qiáng)調(diào)】 鐵是典型的變價金 屬。鐵在化合物中通常顯 +2 價或 +3 價。【過渡】鐵能跟硫酸銅反 應(yīng)，能否與氯化鐵溶液反 應(yīng)？假如能反應(yīng)， 試從氧化 還原反應(yīng)的角度推測可 能的產(chǎn)物并通過實驗來驗 證 【分組實驗】利用現(xiàn)有物 品，先找出哪支試管中裝的 是鐵粉， 然后實驗鐵跟氯化 鐵溶液反應(yīng) 提示用對比實驗的方法 【提問】 寫出鐵跟氯化鐵溶 液反應(yīng)的離子方程式?！究偨Y(jié)】可見，鐵跟鹽溶液 反應(yīng)不一定發(fā)生置換反應(yīng)。【提問】鐵與稀鹽酸、稀硫 酸反應(yīng)生成氫氣

14、，而其本身 變?yōu)?+2 價鐵離子。鐵與稀硝 酸反應(yīng)是否還生成氫氣呢？最外層只有 2 個電子， 次外層不飽和 學(xué)生回答：能。 Fe3+具有氧 化性，F(xiàn)e 具有還原性， 發(fā)生 了氧化還原反應(yīng)。學(xué)生實驗 匯報實驗現(xiàn)象并分析 .2Fe3+ Fe = 3Fe2 總結(jié) : Fe3+具有弱氧化性 , 能 將 Fe 氧化成 Fe2 ?；卮穑翰荒?，稀硝酸具有強(qiáng) 氧化性， 鐵與稀硝酸 反應(yīng)生成 NO、 Fe（ NO3） 3和 H2O。Fe+ 4HN3O（?。?F（e NO3）3+NO +2H2O學(xué)生討論后回答：培養(yǎng)分析能 力對鐵具有 “磁 性”的實際應(yīng) 用為“鐵三角” 的學(xué)習(xí)做準(zhǔn) 備。對重點知識 及時歸納總 結(jié)學(xué)

15、生在教師 引導(dǎo)下分析鐵 與鹽溶液反 應(yīng)并用實驗驗師生歸反應(yīng)規(guī)納總結(jié) 律【追問】 鐵和稀硝酸反應(yīng)時 一定生成 Fe3+ 嗎？學(xué)生應(yīng)用前 面總結(jié)的規(guī)律 在教師引導(dǎo)下 分析鐵與氧 化性酸反應(yīng)的 規(guī)律鐵過量時：2Fe（NO3）3+ Fe = 3 Fe（NO3）2 3Fe+8 HNO3（?。?= 3 Fe （NO3）2+ 2NO + 4H2O鐵少量時生成 Fe3+，鐵與硝 酸的物質(zhì)的量之比在 1： 4 和 3： 8 之間既有 Fe2又有 Fe3+?！咎釂枴胯F與濃硫酸、濃硝 酸反應(yīng)嗎？什么條件下反 應(yīng)？生成什么物質(zhì) ?回答：（1）常溫下發(fā)生鈍化； （ 2）加熱反應(yīng)產(chǎn)生 SO2 / NO2對重點知識 鞏固練

16、習(xí)， 為下節(jié)課 做準(zhǔn)備【總結(jié)】 鐵跟非氧化性酸如 鹽酸、 稀硫酸反應(yīng)生成氫氣 和正二價鐵； 跟氧化性酸如 硝酸、濃硫酸反應(yīng)生成 NO、 NO2 或 SO2和正三價鐵。 常溫 下，鐵在濃硫酸、濃硝酸中 發(fā)生鈍化?！菊n堂小結(jié)】 通過這節(jié)課的 學(xué)習(xí) , 你對鐵的化學(xué)性質(zhì)有 了什么新的認(rèn)識 ?學(xué)生交流【知識應(yīng)用】 實驗室中配制了一瓶 硫酸亞鐵溶液， 本應(yīng)是淺綠 色的透明溶液， 現(xiàn)在卻變成 了這樣 （展示變質(zhì)的硫酸亞 鐵溶液） 請同學(xué)們幫助老師 分析是什么原因造成的？ 如何解決？布置作業(yè)】學(xué)生積極思考， 討論解決辦 法1、 將上面知識應(yīng)用的討論 結(jié)果整理成書面作業(yè)。2、 學(xué)有余力的同學(xué)挑戰(zhàn)后 面兩道高考

17、題。引導(dǎo)學(xué) 生發(fā)現(xiàn)問題 利用前 面總結(jié)的規(guī) 律進(jìn)行分析， 培養(yǎng)學(xué)生對 知識的應(yīng)用 能力及時歸納總 結(jié)。運用所學(xué)的 知識解決實 際問題。板書設(shè)計】第二節(jié) 鐵和鐵的化合物 鐵1、周期表中的位置及其原子結(jié)構(gòu)Fe 2e=Fe2+Fe 3e=Fe3+2、鐵的化學(xué)性質(zhì)鐵能跟酸反應(yīng) 鐵能跟鹽溶液反應(yīng)鐵能跟水反應(yīng)鐵能跟非金屬反應(yīng)Fe+4HNO3（稀） =Fe（NO3） 3+NO+2H2O2Fe3+Fe=3 Fe2+高溫3Fe4H2O（g）= Fe3O44H2，H2O 為氧化劑【課后反思】通過課堂練習(xí)及課后作業(yè)反饋，學(xué)生對鐵的化學(xué)性質(zhì)有了進(jìn)一步的認(rèn)識， 分析、歸納等思維能力得到了訓(xùn)練并有所提高，實現(xiàn)了這一節(jié)課的

18、教學(xué)目標(biāo)。在教學(xué)過程中，靈活運用多種媒體和手段，引導(dǎo)學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí)，注意 引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)，注重對學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的過程方法 的指導(dǎo)，從而培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的意識和能力。這正是新課程理念所倡導(dǎo)的教育 思想。本節(jié)課教學(xué)從學(xué)生已熟練掌握的金屬活動順序表入手，引導(dǎo)學(xué)生回憶已掌握 的鐵的化學(xué)性質(zhì)，在此基礎(chǔ)上對鐵跟水的反應(yīng)、鐵跟氯化鐵溶液的反應(yīng)和鐵跟氧 化性酸（重點是硝酸） 進(jìn)一步討論， 使學(xué)生對鐵的化學(xué)性質(zhì)形成較為完整的認(rèn)識。 這樣教學(xué)順應(yīng)了學(xué)生的思維過程，有利于訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維。在教學(xué)中運用現(xiàn) 代信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景，迅速將學(xué)生引入鐵的學(xué)習(xí)情景中，“鐵跟水的反應(yīng)” 演示實驗在

19、課堂上做成功率不高，而且很耗時間，我利用試驗錄像來解決至少可 以節(jié)約 10 分鐘，充分發(fā)揮了信息技術(shù)的優(yōu)勢。在這節(jié)課的教學(xué)過程中也還存在許多需要改進(jìn)的地方，如有些問題設(shè)計得不 夠明確，給學(xué)生的思考設(shè)置了障礙。最后的“知識應(yīng)用”題目設(shè)計得很巧妙，既 鞏固了本節(jié)課的重要知識點，又對下節(jié)課的學(xué)習(xí)留下伏筆，但留給學(xué)生討論的時 間過少，不利于多數(shù)學(xué)生深入思考，需要更合理安排時間?！咎魬?zhàn)高考】（優(yōu)秀生課后探討）（96 全國高考 -28） （12 分）在一定條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應(yīng) , 可以得到鐵的氧化 物。該氧化物又可以經(jīng)過此反應(yīng)的逆反應(yīng) , 生成顆粒很細(xì)的鐵粉。這種鐵粉具有很高的反應(yīng) 活性,在空氣中受撞擊或受熱時會燃燒 ,所以俗稱 "引火鐵 ". 請分別用下圖中示意的兩套儀器 裝置,制取上述鐵的氧化物和 "