1、铁盐和亚铁盐的教学设计-主题式探究性学习在高中化学随堂教学中应用 冯美娜；新疆兵团第二师八一中学；841100；1、教材分析本节课是人教版化学必修第三章第二节几种重要的金属化合物中“铁的重要化合物”的第二课时。铁作为生活中应用最为广泛的金属元素被学生所熟知，铁的重要化合物以物质分类为线索，依次安排了铁的氧化物、铁的氢氧化物、铁的盐，第二课时的学习内容为铁的盐即铁盐和亚铁盐。作为过渡族元素，铁元素的变价是它的一个重要特征，也是它的一个亮点，更是高考、学考的重点，铁盐和亚铁盐为学习铁的变价的主要载体，在铁的化合物学习中占着举足轻重的作用。教材在第一章安排了氧化还原反应和离子反应这两部分的教学内容，
2、教材之所以将氧化还原反应理论安排在元素化合物知识前学习，目的就是让学生在学习元素化合物时，不断积累感性认识，从而加深对氧化还原反应的理解和运用，最终达到能自觉运用化学理论指导元素化合物学习的境界。依据课标，根据教材，从所教学生实际出发，着眼于他们的终生发展，将这节课中“Fe2与 Fe3的相互转化”这部分重点、难点内容设计成了一个探究性学习课题，通过探究性学习不仅可以让学生深刻认识铁盐和亚铁盐的性质，也是可以巩固和加深氧化还原反应的理论，还可以让学生进一步巩固和练习离子方程式书写。最后，“Fe2与 Fe3的相互转化”在途径选择上表现出较大程度的多样性，为学生提供了更多的互相学习、合作探究的机会。
3、二、学情分析首先，学生在初中化学实验学习的基础上，在必修1第一章中又学习了化学实验的基本操作，学生掌握了基本的实验技能，使这节课的实验探究成为可能。其次，学生在第一章学习了氧化还原反应，掌握了氧化还原反应的分析方法，了解了常见的氧化剂、常见的还原剂，这些知识的学习为学生进行“Fe2与 Fe3的相互转化”的理论探究提供了知识基础。再次，铁元素是学生熟知的金属元素，本节课的实验设计和操作的难度不大，操作多为试管实验，比较适合学生开展探究性学习。最后，学生思维活跃，喜欢自己做实验，喜欢在实验探究中体会身临其境的惊喜即学生对于自己操作实验热情很高，但对于如何开展实验探究式学习的经验较少，教师在教学中除
4、了做好知识教学，更要注意引导学生对如何进行探究式学习形成清晰思路，避免实验的盲目性。三、教学目标、知识与技能 掌握Fe3+的检验方法。通过对Fe3+ 与Fe2+的相互转化的实验探究，掌握铁盐和亚铁盐的性质，提升对氧化还原反应理论的认知水平和离子方程式的书写技巧。2、过程与方法通过探究活动，进一步掌握探究性学习的一般流程 :理论分析提出假设实验验证得出结论。通过学生分组讨论，自主设计实验并动手操作，培养学生设计实验、动手实验、观察实验的能力，并根据实验现象得出物质的化学性质的能力。3、情感态度与价值观结合Fe3+ 与Fe2+的相互转化的探究性实验，让学生深刻认识到实验是化学的灵魂。 通过小组实验
5、，让学生体验合作探究的过程，逐步培养学生科学探究的能力和方法。通过介绍铁元素与人体健康关系，进行生命教育在化学课堂中的渗透。四、教学重点和难点、教学重点：Fe3+ 检验，Fe3+ 、Fe2+的相互转化；、教学难点：Fe3+ 、Fe2+的相互转化；五、教学方法实验探究教学法、分析归纳法、多媒体辅助教学法。通过化学小魔术、情境创设等环节调动学生参与课堂学习的积极性和情感、态度与价值观教育；通过演示实验、实验探究、学生分析、总结归纳等形式让学生成为课堂的主体。在设计这节课时，注重的是培养学生的探究学习能力，以及运用化学理论指导元素化合物知识学习的意识。六、教学准备 PPT课件 一张提前用KSCN溶液
6、写好字晾干的白纸实验仪器： 试管 试管架 药匙 废液缸 实验药品：FeCl2 溶液、 FeCl3溶液、 酸性KMnO4溶液、 H2O2溶液、 KI溶液、 KSCN溶液、氯水、 铁粉、Vc溶液、CCl4 七、教学过程 【创设情境】小魔术 白纸显(红)字，设疑引入新课【设计意图】通过“白纸显字”的魔术，吸引同学们课堂的注意力，进而设疑“要解开这个魔术的奥妙，我们今天就来学习铁盐和亚铁盐”，激发学生学习化学的浓厚兴趣。【板书】铁盐和亚铁盐【投影】学习目标1.掌握Fe3+的检验方法。2.通过对Fe3+ 与Fe2+的相互转化的实验探究，掌握铁盐和亚铁盐的性质。【教师】下面我们来学习本节课的第一个学习任务
7、。【板书】一、Fe3+的检验【演示实验】第一步，展示介绍KSCN溶液，铁盐和亚铁盐及其溶液；第二步，演示实验：取3支试管，试管1 加入少量FeCl3溶液, 试管2加入少量FeCl2溶液, 试管3先加少量FeCl2溶液，再加一滴FeCl3溶液，观察溶液颜色，最后滴入KSCN溶液，引导学生观察实验现象并记录。【设计意图】此演示实验在教材演示实验3-10的基础上补做了第三个试管的实验，旨在让学生深刻认识到KSCN溶液在检验Fe3+方面的灵敏度即在大量Fe2+存在的环境下，一旦有少量的Fe3+，KSCN溶液都会显色。【学生】总结实验：KSCN溶液是检验Fe3+的灵敏度很好的试剂。【教师引导】结合上节课
8、的学习内容，现在你知道了Fe3+的哪些检验方法？（学生回答，教师板书总结）【板书】观察法：含Fe3+的溶液是棕黄色。加碱法：含Fe3+的溶液中加碱，会生成红褐色的沉淀。硫氰化钾法：Fe3+与KSCN溶液显血红色。 【问题】那位同学能帮大家揭开老师课前魔术的奥秘？【学生】白纸上事先用KSCN溶液写好字晾干，课上老师喷的是含Fe3+的溶液。这个实验充分利用Fe3+与KSCN溶液的显色反应。【过渡】展示刚切开苹果和久置苹果的图片，引入第二个学习内容。【板书】二、Fe2+、Fe3+的相互转化【设疑】要实现亚铁离子、铁离子的相互转化，需要加什么试剂？你怎么知道亚铁离子被氧化成了铁离子了呢？或者亚铁离子完
9、全转化成了铁离子？【学生】要实现亚铁离子、铁离子的相互转化，需要加氧化剂或还原剂；可以借助KSCN溶液来检测溶液中有无铁离子。【设计意图】通过设疑，引导学生分析、解决问题的思路，为探究性学习的顺利开展进行知识和方法的铺垫。【科学探究】现在给大家提供一些试剂：FeCl3溶液 、FeCl2 溶液、新制氯水、硫氰化钾、铁粉、酸性KMnO4、H2O2 、Vc、CCl4 。请同学们从中选择合适的试剂，完成实验Fe2+到Fe3+的相互转化，其中第一大组（包括1-5小组）完成Fe2+Fe3+的实验探究，第二大组（包含6-11小组）完成Fe3+Fe2+的实验探究. 附学生实验报告单探究性学习 主题： Fe2+
10、与Fe3+的相互转化提供药品：除FeCl2 溶液、 FeCl3溶液外，有还原铁粉、KI溶液、CCl4、新制的氯水、酸性KMnO4溶液、双氧水、Vc溶液 、KSCN溶液、实验用品：试管、胶头滴管、药匙一、 理论探究1、利用氧化还原反应理论分析，判断要实现下列转化需加氧化剂？还原剂？ Fe2+Fe3+（ ）（ ）2.根据氧化还原反应的知识，对除FeCl2 溶液、 FeCl3溶液外的药品进行分类。常见的氧化剂常见的还原剂检验试剂或其他二、实验探究 自主选择相应的药品，设计实验，并开始实验。转化过程所选试剂实验现象结论（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ） 【学生】设
11、计实验，操作实验、观察现象、总结结论，填写实验报告单。【设计意图】在理论引导的基础上，明确学习任务，进行小组实验，充分发挥学生学习的积极性和主动性，享受自主探究和合作学习带来的乐趣。【实验成果汇报】各实验小组派代表汇报分享小组实验成果，同一大组中的其他小组可以质疑、补充，强调非汇报同学，注意聆听，充实、纠正自己的实验报告单，教师在肯定学生实验成果的同时，投影实验结果，适时补充板书，强调本节的学习重点。【设计意图】第一、实验成果分享，扩大学习战果；第二、培养学生实事求是的科学精神，倡导学生质疑、聆听等良好的学习品质。【投影】转化过程所选试剂实验现象结论Fe2+Fe3+KSCN溶液、FeCl2 溶
12、液、新制的氯水给FeCl2 溶液滴两滴KSCN溶液无现象，再加新制的氯水，溶液变红。新制的氯水可将Fe2+氧化成Fe3+，Fe2+具有还原性。2Fe2+ + Cl2= 2Fe3+ + 2Cl-Fe2+Fe3+KSCN溶液、FeCl2 溶液、双氧水给FeCl2 溶液滴两滴KSCN溶液无现象，再加双氧水，溶液变红。双氧水可将Fe2+氧化成Fe3+，Fe2+具有还原性。2Fe2+ + H2O2 + 2H+=2Fe3+ + 2H2OFe2+Fe3+KSCN溶液、FeCl2 溶液、酸性KMnO4溶液给酸性KMnO4溶液中滴加FeCl2 溶液，溶液褪色，再加KSCN溶液，溶液变红。酸性KMnO4溶液可将F
13、e2+氧化成Fe3+，Fe2+具有还原性。Fe3+Fe2+FeCl3溶液KSCN溶液还原铁粉给FeCl3 溶液滴两滴KSCN溶液，溶液变红，在加还原铁粉，振荡静置，溶液变浅绿色。还原铁粉可将Fe3+还原成Fe2+，Fe3+具有氧化性。2Fe3+ + Fe = 3Fe2+Fe3+Fe2+FeCl3溶液KSCN溶液KI溶液、CCl4给FeCl3 溶液滴两滴KSCN溶液，溶液变红，再加KI溶液，振荡，溶液颜色加深，最后加CCl4，下层呈紫色。KI溶液可将Fe3+还原成Fe2+，Fe3+具有氧化性。2Fe3+ +2 I-= I2 +2Fe2+Fe3+Fe2+FeCl3溶液KSCN溶液Vc溶液给FeCl
14、3 溶液滴两滴KSCN溶液，溶液变红，再加Vc溶液，振荡静置，溶液变浅绿色。Vc溶液可将Fe3+还原成Fe2+，Fe3+具有氧化性。【板书】二、Fe3+ 、Fe2+的相互转化1、Fe2+Fe3+ 2Fe2+ + H2O2 + 2H+=2Fe3+ + 2H2O 2Fe2+ + Cl2= 2Fe3+ + 2Cl-（Fe2+表现出还原性） 2、Fe3+Fe2+ 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ 2Fe3+ +2 I-= I2 +2Fe2+（Fe3+表现出氧化性） 【课堂检测】1、含Fe2+的盐溶液应该如何保存？ 2、如何检验含Fe2+的盐溶液中含Fe3+？3、如何检验含Fe3+的盐溶液中含Fe2
15、+？【课堂拓展】铁是人体重要的微量元素之一，其在人体内的含量虽然仅占体重的0.004%，但却发挥着巨大的生理作用。铁是组成血红蛋白的重要原料，铁元素在人体中具有造血功能,参与血蛋白、细胞色素及各种酶的合成,促进生长;铁还在血液中起运输氧和营养物质的作用，铁的缺乏，可导致血红蛋白合成减少医学上称作“缺铁性贫血”，表现为食欲降低、面色苍白、疲倦乏力、免疫力下降等症状。铁缺乏也会影响一些酶的合成及其活性，另外，还可能使生物氧化过程出现障碍。我们知道血红蛋白中的铁是Fe2+，所以当人体出现缺铁性贫血就补Fe2+，PPT展示一种补铁口服液。4、请结合本节的学习内容，回答：为什么“补铁、补Vc，身体棒”?
16、【设计意图】趁热打铁，通过思考与交流及时巩固实验内容，加强学生在具体情境中灵活运用知识的能力；通过课堂拓展，让学生深刻理解铁在人体中的重要作用，最后让学生利用本节课的知识解释广告语“补铁、补Vc，身体棒”的原因，引导学生走进生活，体会化学在生产、生活中的扮演的重要角色。【课堂练习】1、现榨的苹果汁在空气中会由绿色变为棕黄色，其原因可能是 A.苹果汁中的Fe2+变成Fe3+ B.苹果汁含有Cu2+ C.苹果汁含有OH- D.苹果汁含有Na+ 2、为了检验某FeCl2溶液是否变质，可以向溶液中加入（ ）A、 NaOH 溶液 B、 铁片 C、 KSCN 溶液 D、石蕊试液3.要证明某溶液中不含Fe3
17、+而可能含有Fe2+，进行如下实验操作时最佳顺序为( ) 加入足量水 滴加适量KMnO4 加入少量KSCN溶液 A. B. C. D. 【教师小结】本节课在学习了Fe3+ 检验方法的基础上，通过探究性学习研究了铁盐与亚铁盐之间的相互转化，得出Fe2+可以被氯水、酸性KMnO4、H2O2、O2等氧化剂氧化成Fe3+， Fe2+具有还原性；Fe3+可以被铁粉、KI、铜粉、Vc等还原剂还原成Fe2+， Fe3+具有氧化性。【板书】 Fe2+Fe3+（O2 、Cl2 、酸性KMnO4、H2O2等 ）（Fe、KI 、Vc、Cu等 ）【布置作业】1、总结Fe3+、Fe2+、铁单质之间的转化关系,并写出相关的方程式。 2、课后习题：1、3、4、6- 6 -
