高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第1节 铁的多样性教学设计

这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第1节 铁的多样性教学设计，共7页。教案主要包含了导语等内容，欢迎下载使用。
3.3.1 铁及其化合物
本节课是鲁科版高一化学（必修一）第三章第一节《铁的多样性》第一课时的内容。在第二章的学习中学生通过分析参加反应的各物质所含元素的化合价是否有变化，建立了氧化还原反应的概念，并探讨了氧化还原反应的实质；通过分析参加氧化还原反应的物质所承担的角色，已建立起氧化剂和还原剂的概念，了解了常见的氧化剂和还原剂；本节课主要是运用的氧化还原反应的理论，探究铁及其化合物的氧化性或还原性，通过本节课的学习不仅加深了学生对氧化还原知识的理解，而且使学生建构起学习元素化合物的核心思想。
宏观辨识与微观探析:
能依据物质类别、物质所含核心元素的化合价列举、描述、辨识含铁元素典型物质重要的物理性质与化学性质。
证据推理与模型认知:
通过氯化亚铁、氯化铁的氧化性和还原性的探究实验，使学生掌握从物质类别、物质所含核心元素的化合价这两个基本角度去预测物质可能具有的性质的方法
科学探究与创新意识 :
通过金属铁、氯化亚铁、氯化铁的氧化性或还原性的探究实验，使学生学会预测物质的性质——设计实验方案进行实验并进行观察——分析实验现象，得出结论的科学探究方法。通过预测与假设、方案设计、实验记录、分析归纳。
科学精神与社会责任 :
使学生学会预测物质的性质，并通过实验探究得到证实，体验科学探究成功的喜悦；同时培养他们善于与他人合作的良好心理品质。
教学重点：金属铁、及其化合物的的性质
教学难点：从物质类别、物质所含核心元素的化合价这两个基本角度去预测物质可能具有的性质。
实验用品、多媒体教学平台
知识回顾
1.铁是重要的金属元素。
2.铁在地壳的含量仅次于氧、硅、铝元素。
3.纯净的铁是光亮的银白色金属，具有良好的延展性、导电性和导热性，可以被磁铁吸引。
4.铁丝在氧气中燃烧现象是剧烈燃烧、火星四射、放出热量、生成黑色固体。
5.铁与硫酸铜溶液反应现象是铁的表面有红色物质析出，溶液由蓝色变为浅绿色，化学方程式是
Fe+CuSO4 == FeSO4+Cu，该反应中还原剂是铁，氧化剂是硫酸铜。
铁与稀硫酸反应现象是有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，反应化学方程式是
Fe+H2SO4 == FeSO4+H2↑，该反应中还原剂是铁，氧化剂是稀硫酸。
7.赤铁矿主要成分是氧化铁。
二、导语
铁是重要的金属元素，在地壳的含量仅次于氧、硅、铝元素，铁也是人类最早使用的金属。铁元素在自然界中有的以游离态存在，如陨铁；有的以化合态存在。今天我们就要来学习探究铁及其化合物的性质。铁这种元素在我们的周围几乎是无所不用，无所不在，同学们能不能举例说说你们在生知道的含铁的物质。
【投影】自然界中的铁单质，含铁元素的矿物，生活中的铁，实验室里的含铁试剂。
活动一：列举自然界铁单质，不得与投影中类同。
活动二：含有铁元素的矿石名称及主要成分。
活动三：概括、总结铁盐、亚铁盐。
板书：
1.铁元素在自然界以游离态（如陨铁）或化合态（如氧化铁）存在。
2.我们日常生活中含有铁元素的物质：铁勺子、激光打印机的墨粉、补铁酱油、铁架等。
3.亚铁盐：组成中含有Fe 2+的盐，如FeSO 4、FeCl 2、Fe(NO 3) 2等。
4.铁盐：组成中含有 Fe3+ 的盐，如 Fe 2(SO 4) 3、FeCl 3、Fe(NO 3) 3等
【投影】活动探究
亚铁盐和铁盐的性质
实验目的
以硫酸亚铁、氯化铁为例，通过实验探究亚铁盐和铁盐的性质。
实验用品
FeSO 4溶液，FeCl3 溶液，NaOH溶液，酸性KMnO4 溶液， 氯水，0.1 ml • L KSCN (硫氰酸钾)溶液，KI 溶液，淀粉溶液，稀硫酸，铁粉， 锌片，铜片；
试管，胶头滴管，镊子。
实验方案设计及实施
【方法导引】
研究物质性质的两个基本角度
在研究物质性质时可从物质类别、物质所含核心元素的化合价这两个基本角度去预测物质可能具有的性质，并通过实验进行验证。
Fe3+的检验
依据Fe3+与SCN 反应使溶液显红色的性质，可用KSCN溶液检验Fe3+的存在。
活动四：从物质类别的角度看，亚铁盐和铁盐属于盐类，根据初中知识“盐的化学性质”你能预测亚铁盐和铁盐的化学性质吗？金属单质分别和亚铁盐、铁盐反应，你如何设计实验？碱溶液和亚铁盐、铁盐反应，你如何设计实验？······
活动五：从化合价角度看，铁盐中铁元素的化合价是多少？具有氧化性还是还原性？如何设计实验证明呢？亚铁盐中铁元素的化合价是多少？具有氧化性还是还原性？如何设计实验证明呢？
【投影】铁盐及亚铁盐一些性质
向盛有氯化铁溶液的试管中滴加氢氧化钾溶液，观察实验现象。
向盛有氯化铁溶液的试管中滴加氢氧化钾溶液，观察实验现象并从离子角度分析反应实质。
向盛有硫酸亚铁溶液的试管中滴加氢氧化钾溶液，观察实验现象。
向盛有硫酸亚铁溶液的试管中滴加氢氧化钾溶液，观察实验现象。
思考：
1.氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物分别是什么？
2.从现象到本质，得到启示是什么？
3.若用锌、铜替换铁粉，能否验证其氧化性？
4.向盛有氯化铁的溶液中滴加碘化钾溶液，和同伴观察实验现象，交流结果
老师引导学生通过实验现象来解释，进一步得出结论。
猜想、假设
1.从物质类别看
铁盐+碱→新盐+新碱（符合复分解反应条件）
亚铁盐+碱→新盐+新碱（符合复分解反应条件）
Fe3++3OH=Fe(OH)3↓ Fe2++3OH=Fe(OH)2↓
2.从化合价角度看
铁盐中铁元素化合价为+3价，具有氧化性，可以加还原剂进行验证；亚铁盐中铁元素化合价为+2价，既具有氧化性又具有还原性，可以加还原剂或氧化剂进行验证；
2Fe3++Fe= 3Fe2+
2Fe3++Cu= 3Fe2+ +Cu2+
2Fe3++2I-= 3Fe2+ +I2
2 Fe2+ +Zn=Zn2++Fe
2 Fe2+ +Cl2=2Cl++2Fe3+
思考：预测物质与物质反应时，方程式需满足那些要求？
板书
活动六：引导学生总结铁盐、亚铁盐性质，并设计表格来完成。
【投影】
从物质类别和铁元素化合价的角度分析，铁单质、铁的各种氧化物（如Fe2O3、FeO)、铁的两种氢氧化物分别可能具有哪些性质？为什么？
再次回顾相关知识并提问同学：
1.铁的物理性质：
光亮的银白色金属,密度较大。
熔沸点较高：熔点1535℃，沸点2750℃。
纯铁有良好的导电性和导热性,导电性比铜、铝差。铁能被磁铁吸引。
2.铁的化学性质
铁丝与氧气反应现象：现象：火星四射，生成黑色固体，放出大量的热。
铁与氯气反应现象：棕红色的烟
【投影】铁单质不能与冷水、热水发生反应，但能与水蒸气在高温条件下发生反应生成四氧化三铁和氢气。
学生阅读相关内容，熟记化学方程式
【投影】氧化铁粉末与铝粉在高温条件下发生反应生成铁单质和氧化铝，并放出大量热。
学生阅读相关内容，熟记化学方程式，鼓励学生从资料中查找此反应的应用。
【投影】活动：1.铁的氧化物有哪些？每种氧化物中铁元素的化合价是多少？
2.从物质类别角度考虑，铁的氧化物有那些性质？
3.从化合价别角度考虑，铁的氧化物有那些性质？
阅读内容，结合图片回答问题
物质
预测性质
选取试剂
实验现象
结论及离子方程式
硫酸亚铁
氯化铁
内容
亚铁盐
铁盐
与碱溶液反应
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
氧化性
Fe2++Zn=Fe+Zn2+
2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+
还原性
Fe2++Cl2=Fe+2Cl-
名称
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名
——
铁红
磁性氧化铁
色态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
水溶性
难溶
难溶
难溶
化合价
＋2
＋3
＋2、＋3
与酸
FeO＋H2SO4 === FeSO4＋H2O
Fe2O3＋3H2SO4 === Fe2(SO4)3＋3H2O
Fe3O4＋4H2SO4 === Fe2(SO4)3＋FeSO4＋4 H2O
与还原剂
Fe2O3 +2Al SKIPIF 1 < 0 2Fe+Al2O3
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色态
白色固体
红褐色固体
溶解性
难溶
难溶
稳定性
不稳定，易被空气氧化， 加热易分解
加热易分解
与O2反应
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
与酸反应
Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
制备
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓