第三章 實(shí)驗(yàn)活動(dòng)2：鐵及其化合物的性質(zhì) 教學(xué)設(shè)計(jì) 2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第一冊(cè)

第三章實(shí)驗(yàn)活動(dòng)2：鐵及其化合物的性質(zhì)教學(xué)設(shè)計(jì)2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第一冊(cè)課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂弧⒔虒W(xué)內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容：人教版化學(xué)必修第一冊(cè)第三章實(shí)驗(yàn)活動(dòng)2，主要涉及鐵及其化合物的性質(zhì)，包括鐵的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)，以及鐵的氧化還原反應(yīng)和鐵的化合物。

2.教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：本節(jié)課內(nèi)容與學(xué)生在初中階段學(xué)習(xí)的金屬的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)以及氧化還原反應(yīng)有密切聯(lián)系。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠?qū)⒁延兄R(shí)進(jìn)行拓展和深化，更好地理解鐵及其化合物的性質(zhì)，為后續(xù)學(xué)習(xí)其他金屬元素及其化合物打下基礎(chǔ)。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)素養(yǎng)：通過探究鐵及其化合物的性質(zhì)，培養(yǎng)觀察現(xiàn)象、分析問題和解決問題的能力。

2.實(shí)踐素養(yǎng)：通過實(shí)驗(yàn)操作，提高實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和合作精神。

3.創(chuàng)新素養(yǎng)：鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，提出新問題，激發(fā)探究興趣和創(chuàng)新能力。

4.科學(xué)精神：在實(shí)驗(yàn)過程中，培養(yǎng)學(xué)生基于證據(jù)推理和科學(xué)思維，形成科學(xué)價(jià)值觀。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-鐵的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)：重點(diǎn)講解鐵的顏色、光澤、密度、熔點(diǎn)等物理性質(zhì)，以及鐵與氧氣、酸、鹽溶液等發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，如鐵的氧化反應(yīng)和鐵的置換反應(yīng)。

-鐵的氧化還原反應(yīng)：詳細(xì)講解鐵在不同氧化劑作用下的氧化還原反應(yīng)，例如鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵等。

-鐵的化合物：強(qiáng)調(diào)氧化亞鐵、氧化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵等鐵的化合物的性質(zhì)和用途。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-鐵的氧化還原反應(yīng)機(jī)理：學(xué)生可能難以理解鐵在氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移過程，如鐵從+2價(jià)變?yōu)?3價(jià)的反應(yīng)機(jī)理。

舉例：在講解鐵與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，難點(diǎn)在于鐵失去電子被氧化為Fe^2+，而硫酸中的氫離子獲得電子被還原為氫氣，這一過程中的電子轉(zhuǎn)移和氧化還原過程需要詳細(xì)解釋。

-鐵的化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系：學(xué)生可能混淆鐵的化合物之間的轉(zhuǎn)化，如氧化亞鐵和氧化鐵的生成條件，以及它們?cè)诜磻?yīng)中的角色。

舉例：在講解鐵的氧化物時(shí)，難點(diǎn)在于理解氧化亞鐵在空氣中加熱會(huì)被氧化為氧化鐵，以及這兩種氧化物的顏色變化和化學(xué)性質(zhì)差異。

-實(shí)驗(yàn)操作技能：學(xué)生在進(jìn)行鐵及其化合物性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，可能會(huì)遇到實(shí)驗(yàn)操作技巧上的困難，如如何控制反應(yīng)條件，如何準(zhǔn)確觀察和記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

舉例：在鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要掌握如何滴加溶液、如何控制反應(yīng)時(shí)間等操作技能，以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。四、教學(xué)資源-教材：人教版化學(xué)必修第一冊(cè)（2019）

-實(shí)驗(yàn)室用具：試管、酒精燈、鑷子、滴管、燒杯、鐵粉、稀硫酸、硫酸銅溶液、氧化鐵等

-多媒體設(shè)備：投影儀、電腦、教學(xué)PPT

-信息化資源：教學(xué)視頻、動(dòng)畫演示、在線習(xí)題庫

-教學(xué)手段：小組討論、實(shí)驗(yàn)演示、學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作、問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)五、教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

通過展示鐵在日常生活中的應(yīng)用圖片（如建筑用的鋼筋、汽車零部件等），引導(dǎo)學(xué)生思考鐵的物理和化學(xué)性質(zhì)是如何使其成為這些領(lǐng)域的重要材料。隨后提出問題：“鐵為什么會(huì)被廣泛使用？它有哪些特殊的性質(zhì)？”以此激發(fā)學(xué)生的興趣，導(dǎo)入新課內(nèi)容。

2.新課講授（15分鐘）

a.鐵的物理性質(zhì)：講解鐵的顏色、光澤、密度、熔點(diǎn)等物理性質(zhì)，通過實(shí)物展示或圖片讓學(xué)生直觀感受鐵的物理特征。

b.鐵的化學(xué)性質(zhì)：詳細(xì)介紹鐵與氧氣、酸、鹽溶液等發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，如鐵在空氣中生銹的過程，鐵與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣等，并輔以實(shí)驗(yàn)視頻或動(dòng)畫演示。

c.鐵的氧化還原反應(yīng)和化合物：講解鐵的+2價(jià)和+3價(jià)氧化態(tài)，以及相應(yīng)的氧化還原反應(yīng)，介紹氧化亞鐵、氧化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵等鐵的化合物的性質(zhì)和用途。

3.實(shí)踐活動(dòng)（10分鐘）

a.實(shí)驗(yàn)觀察：學(xué)生分組進(jìn)行鐵與稀硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，觀察鐵片在稀硫酸中的反應(yīng)現(xiàn)象，記錄生成氣體的顏色和鐵片的變化。

b.實(shí)驗(yàn)操作：學(xué)生嘗試將鐵片放入硫酸銅溶液中，觀察鐵片表面是否有紅色物質(zhì)生成，理解置換反應(yīng)的原理。

c.實(shí)驗(yàn)分析：學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象，分析鐵的化學(xué)活性以及鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

a.鐵的氧化還原反應(yīng)機(jī)理：討論鐵在氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移過程，學(xué)生舉例說明鐵從+2價(jià)變?yōu)?3價(jià)的具體反應(yīng)。

b.鐵的化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系：分析鐵的氧化物在空氣中加熱的轉(zhuǎn)化過程，學(xué)生舉例說明氧化亞鐵轉(zhuǎn)化為氧化鐵的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

c.實(shí)驗(yàn)操作技能：討論在實(shí)驗(yàn)中如何控制反應(yīng)條件，學(xué)生分享在實(shí)驗(yàn)中觀察和記錄結(jié)果的經(jīng)驗(yàn)，如如何避免實(shí)驗(yàn)誤差。

5.總結(jié)回顧（5分鐘）

通過提問的方式讓學(xué)生回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，包括鐵的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)和化合物。教師總結(jié)本節(jié)課的重難點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)鐵在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)特性，以及如何通過實(shí)驗(yàn)觀察和理解這些反應(yīng)。最后布置相關(guān)的課后作業(yè)，鞏固學(xué)生對(duì)本節(jié)課內(nèi)容的理解。六、學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果顯著，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.知識(shí)掌握：學(xué)生能夠準(zhǔn)確描述鐵的物理性質(zhì)，如顏色、光澤、密度和熔點(diǎn)，并且能夠通過實(shí)驗(yàn)觀察鐵的化學(xué)性質(zhì)，如與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣的過程。學(xué)生對(duì)鐵的氧化還原反應(yīng)有了深刻的理解，能夠清晰地闡述鐵從+2價(jià)變?yōu)?3價(jià)的反應(yīng)機(jī)理。

2.實(shí)驗(yàn)技能：通過實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生掌握了鐵及其化合物性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)操作技能，包括如何使用實(shí)驗(yàn)器材、如何控制反應(yīng)條件以及如何準(zhǔn)確觀察和記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和合作精神。

3.分析能力：學(xué)生在小組討論中能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如通過觀察鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)的現(xiàn)象，學(xué)生能夠推導(dǎo)出置換反應(yīng)的化學(xué)方程式，并理解反應(yīng)背后的化學(xué)原理。

4.解決問題能力：學(xué)生在面對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題時(shí)，能夠運(yùn)用科學(xué)思維尋找解決方案。例如，在實(shí)驗(yàn)中遇到鐵片反應(yīng)不明顯的現(xiàn)象時(shí)，學(xué)生能夠提出可能的reasons并嘗試調(diào)整實(shí)驗(yàn)條件。

5.創(chuàng)新思維：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中不僅能夠重復(fù)教材中的實(shí)驗(yàn)步驟，還能夠提出新的想法和問題，如探討不同條件下鐵的腐蝕速率，這表明學(xué)生的創(chuàng)新思維得到了激發(fā)。

6.科學(xué)素養(yǎng)：學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐漸形成了基于證據(jù)推理的科學(xué)精神，能夠從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中提煉出科學(xué)結(jié)論，并在日常生活中對(duì)鐵及其化合物的應(yīng)用有了更深的認(rèn)識(shí)。

7.知識(shí)拓展：學(xué)生在掌握了鐵及其化合物的基本性質(zhì)后，能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)拓展到其他金屬元素及其化合物，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

8.學(xué)習(xí)興趣：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了濃厚的興趣，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性，為未來的學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ)。七、課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

本節(jié)課我們深入學(xué)習(xí)了鐵及其化合物的性質(zhì)，包括鐵的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)，以及鐵的氧化還原反應(yīng)和鐵的化合物。通過實(shí)驗(yàn)觀察和理論分析，我們了解了鐵在不同條件下如何發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以及這些反應(yīng)在工業(yè)和日常生活中的應(yīng)用。以下是本節(jié)課的主要學(xué)習(xí)要點(diǎn)：

1.鐵的物理性質(zhì)：鐵是一種具有金屬光澤的灰色固體，密度較大，熔點(diǎn)較高。

2.鐵的化學(xué)性質(zhì)：鐵能夠與氧氣、酸、鹽溶液等發(fā)生反應(yīng)，表現(xiàn)出一定的化學(xué)活性。

3.鐵的氧化還原反應(yīng)：鐵在氧化劑的作用下可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)，形成不同的氧化態(tài)。

4.鐵的化合物：我們學(xué)習(xí)了鐵的幾種常見化合物，如氧化亞鐵、氧化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵等，并了解了它們的性質(zhì)和用途。

當(dāng)堂檢測(cè)：

為了檢驗(yàn)同學(xué)們對(duì)本節(jié)課內(nèi)容的掌握情況，下面我們將進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真完成以下題目：

1.填空題

a.鐵的密度是______，熔點(diǎn)是______。

b.鐵在空氣中與氧氣反應(yīng)生成的化合物是______。

2.判斷題

a.鐵與稀硫酸反應(yīng)會(huì)生成氫氣。（）

b.鐵的氧化物都是黑色的。（）

3.選擇題

a.下列哪種化合物是鐵的+3價(jià)化合物？

A.FeOB.Fe2O3C.FeSO4D.FeCl3

b.鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)生成的紅色物質(zhì)是？

A.銅B.氧化銅C.硫酸銅D.氯化銅

4.實(shí)驗(yàn)題

a.描述鐵與稀硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并寫出化學(xué)方程式。

b.解釋為什么鐵在潮濕的空氣中容易生銹。

5.分析題

a.分析鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式，并解釋該反應(yīng)的原理。

b.討論鐵的氧化還原反應(yīng)在工業(yè)中的應(yīng)用。

請(qǐng)同學(xué)們?cè)?0分鐘內(nèi)完成檢測(cè)，完成后我將統(tǒng)一收集并批改。希望大家能夠認(rèn)真對(duì)待，通過檢測(cè)發(fā)現(xiàn)自己的不足，為下一步的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。八、教學(xué)反思與總結(jié)在教學(xué)鐵及其化合物性質(zhì)這一節(jié)課后，我深感課堂教學(xué)既是一門藝術(shù)，也是一門科學(xué)。以下是我對(duì)本次教學(xué)的一些反思和總結(jié)。

教學(xué)反思：

在教學(xué)方法上，我嘗試通過實(shí)物展示和實(shí)驗(yàn)操作來增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受和動(dòng)手能力，但我也發(fā)現(xiàn)，對(duì)于一些抽象的概念，如氧化還原反應(yīng)的機(jī)理，學(xué)生仍然感到難以理解。我意識(shí)到，需要更多地運(yùn)用比喻和生活中的實(shí)例來幫助學(xué)生建立概念模型。

在課堂管理方面，我鼓勵(lì)學(xué)生積極參與和討論，但有時(shí)候課堂紀(jì)律會(huì)出現(xiàn)一些波動(dòng)，特別是在小組討論時(shí)。我認(rèn)識(shí)到，應(yīng)該更加明確小組討論的規(guī)則，確保每個(gè)學(xué)生都能在有序的環(huán)境中學(xué)習(xí)。

在教學(xué)內(nèi)容上，我覺得自己在講解鐵的氧化還原反應(yīng)時(shí)，可能過于側(cè)重于理論知識(shí)，而忽略了與實(shí)際生活的聯(lián)系。今后，我會(huì)在教學(xué)中更多地引入實(shí)際應(yīng)用案例，讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)化學(xué)的實(shí)際意義。

教學(xué)總結(jié)：

本節(jié)課在知識(shí)傳授方面，學(xué)生基本掌握了鐵的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)以及氧化還原反應(yīng)，能夠通過實(shí)驗(yàn)觀察和理解鐵的化合物。在技能培養(yǎng)方面，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力有了明顯的提升，能夠獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)并記錄結(jié)果。

在情感態(tài)度上，學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣明顯提高，對(duì)鐵及其化合物的探索欲望增強(qiáng)。但同時(shí)，我也發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對(duì)抽象化學(xué)概念的理解仍有困難，需要更多的個(gè)別輔導(dǎo)和針對(duì)性的練習(xí)。

針對(duì)教學(xué)中存在的問題和不足，我計(jì)劃采取以下改進(jìn)措施：

1.加強(qiáng)對(duì)抽象概念的講解，使用更多直觀的教學(xué)工具和生活中的例子來幫助學(xué)生理解。

2.明確課堂規(guī)則，特別是在小組討論時(shí)，確保每個(gè)學(xué)生都能在有序的環(huán)境中積極參與。

3.設(shè)計(jì)更多與生活相關(guān)的教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生了解化學(xué)知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

4.對(duì)學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生提供更多個(gè)別輔導(dǎo)，確保每個(gè)學(xué)生都能跟上教學(xué)進(jìn)度。重點(diǎn)題型整理題型一：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述題

題目：請(qǐng)描述鐵與稀硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。

答案：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為鐵片逐漸溶解，產(chǎn)生氣泡，溶液顏色變?yōu)闇\綠色?；瘜W(xué)方程式為：Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑。

題型二：化學(xué)反應(yīng)機(jī)理分析題

題目：解釋鐵在潮濕空氣中生銹的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理。

答案：鐵在潮濕空氣中首先與氧氣和水反應(yīng)生成氧化亞鐵，隨后氧化亞鐵繼續(xù)與氧氣和水反應(yīng)生成氧化鐵，即鐵銹。反應(yīng)方程式為：4Fe+3O2+6H2O→4Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3→Fe2O3·H2O。

題型三：化合物性質(zhì)比較題

題目：比較氧化亞鐵和氧化鐵的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。

答案：氧化亞鐵為黑色粉末，氧化鐵為紅色粉末。氧化亞鐵在空氣中不穩(wěn)定，容易被氧化成氧化鐵，而氧化鐵在空氣中穩(wěn)定?；瘜W(xué)方程式為：4FeO+O2→2Fe2O3。

題型四：實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)題

題目：在進(jìn)行鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，有哪些注意事項(xiàng)？

答案：實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)包括：確保硫酸銅溶液的濃度適宜，避免過濃或過??；控制反應(yīng)溫度，避免過高導(dǎo)致反應(yīng)過于劇烈；使用干凈的試管和實(shí)驗(yàn)器材，避免雜質(zhì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

題型五：知識(shí)拓展應(yīng)用題

題目：鐵的氧化還原反應(yīng)在工業(yè)中有哪些應(yīng)用？

答案：鐵