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高中化学人教版 (2019)必修 第一册实验活动1 配制一定物质的量浓度的溶液教案
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册实验活动1 配制一定物质的量浓度的溶液教案，共5页。教案主要包含了学生活动等内容，欢迎下载使用。
本课时是教材第三章第一节内容，是教材第二部分的元素化合物的知识。学生在学习了金属钠和非金属氯的基础上继续学习典型的金属——铁及其化合物。在本课时之前，学生在初中化学的学习中，已经简单学习了单质铁的化学性质，知道铁是一种典型的金属，了解铁与氧气、酸以及硫酸铜的反应，已经建立了简单的金属化学性质的概念。通过高中化学的学习，学生也知道了活泼金属钠的化学性质，作为对比，教材通过对铁及其化合物的学习，帮助学生建立更加清晰的金属化学性质的概念，为后面元素周期律的学习打下坚实的基础。
证据推理与模型认知：通过对化学实验现象的观察进行适度的推理，建立证据意识，能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实。
科学探究与创新意识：通过完成单质铁的化合物的相关实验，初步体验有序地、全面地、敏锐地观察实验现象，并能准确地用语言描述，尝试对现象进行分析、归纳，了解科学探究的基本方法，培养初步的科学探究能力。
科学精神与社会责任：通过对于铁及其化合物性质的研究，激发学生的求知欲望和学习期望；培养学生认真细致和严谨求实的科学精神。通过对铁及其化合物在日常生活中的用途的学习，理解掌握化学知识在社会生活中的重要作用。
铁的化学性质、氧化铁的化学性质。
学生复习初中铁的相关知识，预习本课内容；教师准备多媒体课件和实验用品。
【引入】在上课之前，我们先看一个血液检验的报告单，同学们会发现这个报告单中，检验了血液中的铜、锌、钙、镁、铁等元素的含量。
【投影】展示医院中血液中所含元素的检验报告单。
【讲解】铁是人体必需的微量元素中含量最多的一种（约4~5克），缺铁性贫血已成为仅次于结核病的全球患病率最高、耗资最大的公共卫生问题。本节课，我们就要来研究这种重要的金属元素——铁。
【板书】铁及其化合物
【投影】铁及其化合物
【讲解】铁在自然界中可以像陨铁中的铁那样以单质的形式存在，但是主要还是以化合物的形式存在于矿石中。
【设疑】金属钠在自然界中有单质存在吗？（没有）为什么金属铁会有单质存在？（铁的金属活动性比钠要弱）
【过渡】根据对出土文物的研究，我国在很早之前就已经掌握了冶炼和制造铁制品的方法。那么，铁到底是一种怎样的金属呢？
【板书】铁及其化合物
二、单质铁
1、铁的物理性质
【投影】铁及其化合物
二、单质铁
1、铁的物理性质
【讲解】铁是一种银白色金属单质，其熔点为1535℃，沸点为2750℃，密度为7.86g/cm3，从以上物理性质来看，金属铁的熔沸点和密度明显高于金属钠，当然其硬度也比钠高的多。
【板书】2、铁的化学性质
【投影】2、铁的化学性质
【设疑】根据之前的学习，你是不是能判断，一般来说，金属单质可能与什么物质反应呢？（非金属单质，水、酸、盐溶液等）
【讲解】根据上述推测和之前学习的化学知识，我们来对比一下金属铁和钠的性质。
【学生活动】请同学们互相讨论填写下表
【投影】
【讲解】根据这样的对比，我们可以看出铁与钠在化学性质上的主要区别在于：1、铁有+2和+3的变价，所以在反应中要注意得到的物质中铁元素的化合价。
【设疑】铁有变价，那么是什么在决定生成物中铁元素的化合价呢？（氧化剂的氧化性）上面的反应中氧化性较强的是什么物质呢？（氯气）为什么？（氯气将铁氧化为+3价）
【讲解】2、铁的反应现象远没有钠的反应剧烈。
【设疑】为什么铁的反应比钠的反应平缓？（铁比钠的活动性弱）
【过渡】上面的表格中铁与水的反应并没有填写，钠可以与水反应，那么铁能与水反应吗？
【投影】铁与水蒸气在高温下反应的实验视频。
【讲解】湿棉花受热可以提供水蒸气，酒精灯上加的套可以保证集中加热，以达到较高的反应温度。由实验可知，红热的铁可以与水蒸气反应，生成氢气，反应方程式为：3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2。其中的g表示参与反应的是气态的水蒸气（g是gas的缩写）。
【设疑】在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或者是钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥，这样操作的原因是什么？（避免高温下铁与水反应，生成四氧化三铁）
【过渡】在自然界中铁主要以化合物的形式存在于矿石中，其中比较常见的是磁铁矿和赤铁矿。
【板书】三、铁的化合物
1、铁的氧化物
【投影】三、铁的化合物
1、铁的氧化物
【投影】铁的三种氧化物的图示：氧化亚铁、氧化铁和四氧化三铁。
【讲解】氧化亚铁是一种黑色粉末，不稳定，受热会转化为四氧化三铁。
【设疑】你能写出方程式吗？（6FeO + O2 2Fe3O4）
【讲解】氧化铁是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作油漆、涂料等的红色颜料。
【讲解】四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体，俗称磁性氧化铁。
【学生活动】根据之前的学习，请同学们对铁的氧化物，按照氧化物性质的不同进行分类
【讲解】氧化亚铁和氧化铁都属于碱性氧化物，分别对应了氢氧化亚铁和氢氧化铁；而四氧化三铁不属于碱性氧化物，因为不存在其对应的化合价不变的碱。
【设疑】碱性氧化物可以与什么物质反应？（与水反应生成碱，与酸反应生成盐和水，与酸性氧化物反应生成盐）
【讲解】铁的氧化物都不与水反应，与酸性氧化物反应也很困难，主要是与酸反应。对应的方程式为：FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O；Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O。四氧化三铁与酸的反应暂时不要求。
【设疑】生活中会遇到红砖和青砖，两者颜色不同是因为其中含有的铁的氧化物是不一样的，你能推测两者各含有什么氧化物吗？（红砖含有氧化铁，青砖含有四氧化三铁）为什么青砖含有的不是氧化亚铁？（氧化亚铁不稳定，会被氧化）
【投影】本节小结。铁
钠
非金属单质
酸
盐溶液
水
铁
钠
非金属单质
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
3Fe + 4O2 Fe3O4
2Na + Cl2 2NaCl
4Na + O2 = 2Na2O
2Na + O2 Na2O2
酸
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑
盐溶液
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
2Na + CuSO4 +2H2O =
Na2SO4 + Cu(OH)2 + H2↑
水
?
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
本课时是教材第三章第一节内容，是教材第二部分的元素化合物的知识。学生在学习了金属钠和非金属氯的基础上继续学习典型的金属——铁及其化合物。在本课时之前，学生在初中化学的学习中，已经简单学习了单质铁的化学性质，知道铁是一种典型的金属，了解铁与氧气、酸以及硫酸铜的反应，已经建立了简单的金属化学性质的概念。通过高中化学的学习，学生也知道了活泼金属钠的化学性质，作为对比，教材通过对铁及其化合物的学习，帮助学生建立更加清晰的金属化学性质的概念，为后面元素周期律的学习打下坚实的基础。
证据推理与模型认知：通过对化学实验现象的观察进行适度的推理，建立证据意识，能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实。
科学探究与创新意识：通过完成单质铁的化合物的相关实验，初步体验有序地、全面地、敏锐地观察实验现象，并能准确地用语言描述，尝试对现象进行分析、归纳，了解科学探究的基本方法，培养初步的科学探究能力。
科学精神与社会责任：通过对于铁及其化合物性质的研究，激发学生的求知欲望和学习期望；培养学生认真细致和严谨求实的科学精神。通过对铁及其化合物在日常生活中的用途的学习，理解掌握化学知识在社会生活中的重要作用。
铁的化学性质、氧化铁的化学性质。
学生复习初中铁的相关知识，预习本课内容；教师准备多媒体课件和实验用品。
【引入】在上课之前，我们先看一个血液检验的报告单，同学们会发现这个报告单中，检验了血液中的铜、锌、钙、镁、铁等元素的含量。
【投影】展示医院中血液中所含元素的检验报告单。
【讲解】铁是人体必需的微量元素中含量最多的一种（约4~5克），缺铁性贫血已成为仅次于结核病的全球患病率最高、耗资最大的公共卫生问题。本节课，我们就要来研究这种重要的金属元素——铁。
【板书】铁及其化合物
【投影】铁及其化合物
【讲解】铁在自然界中可以像陨铁中的铁那样以单质的形式存在，但是主要还是以化合物的形式存在于矿石中。
【设疑】金属钠在自然界中有单质存在吗？（没有）为什么金属铁会有单质存在？（铁的金属活动性比钠要弱）
【过渡】根据对出土文物的研究，我国在很早之前就已经掌握了冶炼和制造铁制品的方法。那么，铁到底是一种怎样的金属呢？
【板书】铁及其化合物
二、单质铁
1、铁的物理性质
【投影】铁及其化合物
二、单质铁
1、铁的物理性质
【讲解】铁是一种银白色金属单质，其熔点为1535℃，沸点为2750℃，密度为7.86g/cm3，从以上物理性质来看，金属铁的熔沸点和密度明显高于金属钠，当然其硬度也比钠高的多。
【板书】2、铁的化学性质
【投影】2、铁的化学性质
【设疑】根据之前的学习，你是不是能判断，一般来说，金属单质可能与什么物质反应呢？（非金属单质，水、酸、盐溶液等）
【讲解】根据上述推测和之前学习的化学知识，我们来对比一下金属铁和钠的性质。
【学生活动】请同学们互相讨论填写下表
【投影】
【讲解】根据这样的对比，我们可以看出铁与钠在化学性质上的主要区别在于：1、铁有+2和+3的变价，所以在反应中要注意得到的物质中铁元素的化合价。
【设疑】铁有变价，那么是什么在决定生成物中铁元素的化合价呢？（氧化剂的氧化性）上面的反应中氧化性较强的是什么物质呢？（氯气）为什么？（氯气将铁氧化为+3价）
【讲解】2、铁的反应现象远没有钠的反应剧烈。
【设疑】为什么铁的反应比钠的反应平缓？（铁比钠的活动性弱）
【过渡】上面的表格中铁与水的反应并没有填写，钠可以与水反应，那么铁能与水反应吗？
【投影】铁与水蒸气在高温下反应的实验视频。
【讲解】湿棉花受热可以提供水蒸气，酒精灯上加的套可以保证集中加热，以达到较高的反应温度。由实验可知，红热的铁可以与水蒸气反应，生成氢气，反应方程式为：3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2。其中的g表示参与反应的是气态的水蒸气（g是gas的缩写）。
【设疑】在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或者是钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥，这样操作的原因是什么？（避免高温下铁与水反应，生成四氧化三铁）
【过渡】在自然界中铁主要以化合物的形式存在于矿石中，其中比较常见的是磁铁矿和赤铁矿。
【板书】三、铁的化合物
1、铁的氧化物
【投影】三、铁的化合物
1、铁的氧化物
【投影】铁的三种氧化物的图示：氧化亚铁、氧化铁和四氧化三铁。
【讲解】氧化亚铁是一种黑色粉末，不稳定，受热会转化为四氧化三铁。
【设疑】你能写出方程式吗？（6FeO + O2 2Fe3O4）
【讲解】氧化铁是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作油漆、涂料等的红色颜料。
【讲解】四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体，俗称磁性氧化铁。
【学生活动】根据之前的学习，请同学们对铁的氧化物，按照氧化物性质的不同进行分类
【讲解】氧化亚铁和氧化铁都属于碱性氧化物，分别对应了氢氧化亚铁和氢氧化铁；而四氧化三铁不属于碱性氧化物，因为不存在其对应的化合价不变的碱。
【设疑】碱性氧化物可以与什么物质反应？（与水反应生成碱，与酸反应生成盐和水，与酸性氧化物反应生成盐）
【讲解】铁的氧化物都不与水反应，与酸性氧化物反应也很困难，主要是与酸反应。对应的方程式为：FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O；Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O。四氧化三铁与酸的反应暂时不要求。
【设疑】生活中会遇到红砖和青砖，两者颜色不同是因为其中含有的铁的氧化物是不一样的，你能推测两者各含有什么氧化物吗？（红砖含有氧化铁，青砖含有四氧化三铁）为什么青砖含有的不是氧化亚铁？（氧化亚铁不稳定，会被氧化）
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钠
非金属单质
酸
盐溶液
水
铁
钠
非金属单质
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
3Fe + 4O2 Fe3O4
2Na + Cl2 2NaCl
4Na + O2 = 2Na2O
2Na + O2 Na2O2
酸
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑
盐溶液
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
2Na + CuSO4 +2H2O =
Na2SO4 + Cu(OH)2 + H2↑
水
?
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
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